面试题：C语言指针在复杂数据结构内存管理中的应用

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

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

// 动态分配新节点内存
Node* createNode(int value) {
    Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));
    if (newNode == NULL) {
        fprintf(stderr, "内存分配失败\n");
        return NULL;
    }
    newNode->data = value;
    newNode->next = NULL;
    return newNode;
}

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

// 删除指定节点
void deleteNode(Node** head, int value) {
    Node* current = *head;
    Node* prev = NULL;

    // 找到要删除的节点
    while (current != NULL && current->data != value) {
        prev = current;
        current = current->next;
    }

    if (current == NULL) {
        printf("未找到值为 %d 的节点\n", value);
        return;
    }

    // 如果要删除的是头节点
    if (prev == NULL) {
        *head = current->next;
    } else {
        prev->next = current->next;
    }
    free(current);
}

// 释放整个链表内存
void freeList(Node** head) {
    Node* current = *head;
    Node* nextNode;

    while (current != NULL) {
        nextNode = current->next;
        free(current);
        current = nextNode;
    }
    *head = NULL;
}

// 打印链表
void printList(Node* head) {
    Node* current = head;
    while (current != NULL) {
        printf("%d -> ", current->data);
        current = current->next;
    }
    printf("NULL\n");
}

int main() {
    Node* head = NULL;
    insertAtHead(&head, 1);
    insertAtHead(&head, 2);
    insertAtHead(&head, 3);

    printf("链表: ");
    printList(head);

    deleteNode(&head, 2);
    printf("删除节点 2 后链表: ");
    printList(head);

    freeList(&head);
    printf("释放链表后，链表已为空\n");

    return 0;
}

指针内存管理说明

动态内存分配：
- 使用 malloc 函数为新节点分配内存。如果分配成功，返回指向新分配内存的指针；如果失败，返回 NULL。例如在 createNode 函数中：Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));。
插入新节点：
- 在 insertAtHead 函数中，先创建新节点，然后调整指针。newNode->next = *head; 将新节点的 next 指针指向当前头节点，*head = newNode; 再将头指针更新为新节点，从而完成新节点的插入，确保内存的正确连接。
删除指定节点：
- 在 deleteNode 函数中，通过遍历链表找到要删除的节点。在删除节点时，调整前一个节点的 next 指针跳过要删除的节点（prev->next = current->next;），然后使用 free 函数释放要删除节点的内存（free(current);），避免内存泄漏。如果要删除的是头节点，直接更新头指针（*head = current->next;）。
释放整个链表内存：
- 在 freeList 函数中，使用一个临时指针 nextNode 保存当前节点的下一个节点位置，然后释放当前节点的内存（free(current);），再将当前节点移动到下一个节点（current = nextNode;），如此循环直到链表末尾，确保链表中的所有节点内存都被释放，避免内存泄漏。最后将头指针置为 NULL（*head = NULL;）。

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面试题：C语言指针在复杂数据结构内存管理中的应用

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面试题答案

指针内存管理说明