用C语言巧妙构建循环单链表，玩转链表世界

想象一下，你在迷失于数据结构的迷宫中，寻找通往链表世界的道路。此时，C语言就像一位向导，指引着你进入这个奇妙的领域。让我们踏上这段旅程，用C语言构建一个循环单链表，掌握链表的奥秘！

1. 初探循环单链表：一个有序的元素集合

循环单链表是一种数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。与单链表不同，循环单链表的最后一个节点指向头节点，形成一个环形结构。这种结构使得遍历和修改链表变得更加便捷。

2. 构建循环单链表：从头开始

首先，我们需要一个头节点来标志链表的起点。我们可以使用以下代码：

struct node {
    int data;
    struct node *next;
};

struct node *head = NULL;

头节点初始为空，表示链表为空。

3. 头插法：将元素优雅地添加到链表头部

要将元素添加到链表头部，我们可以使用头插法：

void insert_at_head(int data) {
    struct node *new_node = malloc(sizeof(struct node));
    new_node->data = data;

    if (head == NULL) {
        head = new_node;
        new_node->next = head;
    } else {
        new_node->next = head;
        head = new_node;
    }
}

4. 尾插法：在链表尾部优雅地添加元素

将元素添加到链表尾部的方法与头插法类似，但我们使用一个指针遍历链表，找到最后一个节点：

void insert_at_tail(int data) {
    struct node *new_node = malloc(sizeof(struct node));
    new_node->data = data;

    if (head == NULL) {
        head = new_node;
        new_node->next = head;
    } else {
        struct node *current = head;
        while (current->next != head) {
            current = current->next;
        }
        current->next = new_node;
        new_node->next = head;
    }
}

5. 按位插入：将元素插入链表指定位置

有时候，我们需要在链表的特定位置插入元素。按位插入函数可以满足我们的需求：

void insert_at_index(int index, int data) {
    struct node *new_node = malloc(sizeof(struct node));
    new_node->data = data;

    if (index == 0) {
        insert_at_head(data);
        return;
    }

    struct node *current = head;
    for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
        current = current->next;
    }
    new_node->next = current->next;
    current->next = new_node;
}

6. 头删法：从链表头部移除元素

删除链表头部元素的方法十分简洁：

void delete_at_head() {
    if (head == NULL) {
        return;
    }

    if (head->next == head) {
        free(head);
        head = NULL;
        return;
    }

    struct node *temp = head;
    head = head->next;
    free(temp);
}

7. 尾删法：从链表尾部移除元素

删除链表尾部元素需要我们遍历链表，找到最后一个节点：

void delete_at_tail() {
    if (head == NULL) {
        return;
    }

    if (head->next == head) {
        free(head);
        head = NULL;
        return;
    }

    struct node *current = head;
    while (current->next->next != head) {
        current = current->next;
    }
    free(current->next);
    current->next = head;
}

8. 按位删除：从链表指定位置移除元素

按位删除函数与按位插入函数类似，但我们需要先找到要删除的节点的前一个节点：

void delete_at_index(int index) {
    if (index == 0) {
        delete_at_head();
        return;
    }

    struct node *current = head;
    for (int i = 0; i < index - 1; i++) {
        current = current->next;
    }
    struct node *temp = current->next;
    current->next = temp->next;
    free(temp);
}

9. 打印链表：展现链表的美丽

为了验证我们的链表是否工作正常，我们需要一个打印函数：

void print_list() {
    struct node *current = head;
    if (head == NULL) {
        printf("链表为空。\n");
        return;
    }

    printf("链表元素：");
    while (current->next != head) {
        printf("%d ", current->data);
        current = current->next;
    }
    printf("%d\n", current->data);
}

10. 销毁链表：释放分配的内存

最后，当我们不再需要链表时，我们需要释放分配的内存：

void destroy_list() {
    struct node *current = head;

    while (current != NULL) {
        struct node *next = current->next;
        free(current);
        current = next;
    }

    head = NULL;
}

现在，我们已经掌握了循环单链表的所有基本操作。让我们尽情探索链表的奇妙世界吧！