面试题：C语言中数组与指针在复杂数据结构及内存管理中的优化

设计思路

链表节点设计：每个链表节点包含一个指向动态分配整数数组的指针和一个记录数组大小的变量，同时还有指向下一个节点的指针。
插入操作：在链表中指定位置插入新节点时，先为新节点的数据数组分配内存，复制数据，再调整链表指针。
删除操作：删除指定节点时，先释放节点数据数组的内存，再调整链表指针。
遍历操作：按链表指针顺序遍历每个节点，并处理节点中的数组数据。
内存管理：在节点创建、插入、删除过程中，确保所有动态分配的内存都能正确释放，避免内存泄漏。

关键代码实现（以C语言为例）

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>

// 定义链表节点结构
typedef struct Node {
    int *data;
    int size;
    struct Node *next;
} Node;

// 创建新节点
Node* createNode(int *arr, int sz) {
    Node *newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    newNode->data = (int*)malloc(sz * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < sz; i++) {
        newNode->data[i] = arr[i];
    }
    newNode->size = sz;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

// 在链表头部插入新节点
void insertAtHead(Node **head, int *arr, int sz) {
    Node *newNode = createNode(arr, sz);
    newNode->next = *head;
    *head = newNode;
}

// 删除指定节点
void deleteNode(Node **head, Node *del) {
    if (*head == del) {
        *head = del->next;
    } else {
        Node *curr = *head;
        while (curr->next != del) {
            curr = curr->next;
        }
        curr->next = del->next;
    }
    free(del->data);
    free(del);
}

// 遍历链表
void traverseList(Node *head) {
    Node *curr = head;
    while (curr != NULL) {
        printf("Array size: %d, Data: ", curr->size);
        for (int i = 0; i < curr->size; i++) {
            printf("%d ", curr->data[i]);
        }
        printf("\n");
        curr = curr->next;
    }
}

// 释放链表所有节点内存
void freeList(Node *head) {
    Node *curr = head;
    Node *next;
    while (curr != NULL) {
        next = curr->next;
        free(curr->data);
        free(curr);
        curr = next;
    }
}

数组与指针运用对性能和稳定性的影响

性能影响：
- 动态数组：动态分配数组内存，在插入和删除操作时，由于可能需要重新分配内存和复制数据，时间复杂度较高。如果频繁进行大规模数组的插入删除，会导致性能下降。
- 指针操作：链表指针操作在插入和删除节点时，只需调整指针，时间复杂度为O(1)。但遍历链表时需要顺序访问节点，时间复杂度为O(n)。如果链表很长，遍历性能会受影响。
稳定性影响：
- 动态数组：如果内存分配失败，会导致程序崩溃。并且在释放内存时，如果操作不当，容易引发内存泄漏。
- 指针操作：如果链表指针调整错误，会导致链表结构损坏，程序出现不可预期的行为，如空指针引用等，影响程序稳定性。合理的内存管理和指针操作是确保程序稳定运行的关键。

面试题：C语言中数组与指针在复杂数据结构及内存管理中的优化

知识考点

面试题答案

设计思路

关键代码实现（以C语言为例）

数组与指针运用对性能和稳定性的影响