面试题：C语言指针：复杂数据结构中的指针操作与内存管理

#include <iostream>

// 定义双向链表节点结构
struct DoubleListNode {
    int data;
    DoubleListNode* prev;
    DoubleListNode* next;
    DoubleListNode(int val) : data(val), prev(nullptr), next(nullptr) {}
};

// 创建双向链表
DoubleListNode* createList(int arr[], int n) {
    if (n <= 0) return nullptr;
    DoubleListNode* head = new DoubleListNode(arr[0]);
    DoubleListNode* current = head;
    for (int i = 1; i < n; ++i) {
        current->next = new DoubleListNode(arr[i]);
        current->next->prev = current;
        current = current->next;
    }
    return head;
}

// 在指定节点后插入新节点
void insertNode(DoubleListNode* prevNode, int newData) {
    if (prevNode == nullptr) return;
    DoubleListNode* newNode = new DoubleListNode(newData);
    newNode->next = prevNode->next;
    newNode->prev = prevNode;
    if (prevNode->next != nullptr) {
        prevNode->next->prev = newNode;
    }
    prevNode->next = newNode;
}

// 删除指定节点
void deleteNode(DoubleListNode* delNode) {
    if (delNode == nullptr) return;
    if (delNode->prev != nullptr) {
        delNode->prev->next = delNode->next;
    }
    if (delNode->next != nullptr) {
        delNode->next->prev = delNode->prev;
    }
    delete delNode;
}

// 释放整个链表内存
void freeList(DoubleListNode* head) {
    DoubleListNode* current = head;
    DoubleListNode* nextNode;
    while (current != nullptr) {
        nextNode = current->next;
        delete current;
        current = nextNode;
    }
}

// 打印双向链表
void printList(DoubleListNode* head) {
    DoubleListNode* current = head;
    while (current != nullptr) {
        std::cout << current->data << " ";
        current = current->next;
    }
    std::cout << std::endl;
}

int main() {
    int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
    int n = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
    DoubleListNode* head = createList(arr, n);

    std::cout << "Original list: ";
    printList(head);

    insertNode(head->next, 6);
    std::cout << "List after insertion: ";
    printList(head);

    deleteNode(head->next->next);
    std::cout << "List after deletion: ";
    printList(head);

    freeList(head);
    return 0;
}

指针操作与结构完整性维护

创建链表：
- 首先为头节点分配内存并初始化数据。
- 然后通过遍历数组，为每个新节点分配内存，设置新节点的 prev 指针指向前一个节点，前一个节点的 next 指针指向新节点。
插入节点：
- 先创建新节点并初始化数据。
- 新节点的 next 指针指向 prevNode 的下一个节点，prev 指针指向 prevNode。
- 如果 prevNode 的下一个节点存在，则更新其 prev 指针指向新节点。
- 最后更新 prevNode 的 next 指针指向新节点。
删除节点：
- 如果要删除的节点存在，先更新其前后节点的指针，使其绕过被删除节点。
- 若被删除节点的前一个节点存在，将其 next 指针指向被删除节点的下一个节点。
- 若被删除节点的下一个节点存在，将其 prev 指针指向被删除节点的前一个节点。
- 最后释放被删除节点的内存。
释放链表：
- 使用一个临时指针 nextNode 保存当前节点的下一个节点地址。
- 释放当前节点的内存，然后将当前节点更新为 nextNode，继续循环直到链表为空。

避免内存泄漏

动态内存分配：每次使用 new 分配内存后，确保在不需要该内存时使用 delete 释放。在创建链表节点时使用 new，在删除节点和释放链表时使用 delete。
边界情况处理：
- 链表为空：在创建链表时，如果数组长度为0直接返回 nullptr。在插入节点时，如果 prevNode 为 nullptr 直接返回。在删除节点时，如果 delNode 为 nullptr 直接返回。
- 插入头节点：可以将头节点视为普通节点处理，只要传入的 prevNode 是 nullptr 对应的特殊逻辑即可。例如，在 insertNode 函数中，如果 prevNode 为 nullptr，则新节点成为新的头节点。
- 删除头节点：在 deleteNode 函数中，若删除的是头节点，更新头节点指针为原头节点的下一个节点（如果存在）。
- 删除尾节点：在 deleteNode 函数中，若删除的是尾节点，只需更新尾节点前一个节点的 next 指针为 nullptr 即可。

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面试题：C语言指针：复杂数据结构中的指针操作与内存管理

知识考点

面试题答案

指针操作与结构完整性维护

避免内存泄漏