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《数据结构C语言：单向链表-链表基本操作（尾插法建表、插入）》15分钟试讲教案

一、试讲基本信息

1. 授课对象：大学本科计算机/软件工程专业低年级学生（掌握C语言结构体、指针基础）
2. 试讲时长：15分钟
3. 教学目标：
   • 知识目标：理解尾插法建表的核心逻辑，掌握表头插入、表中插入的指针操作原理。
   • 能力目标：能复述尾插法、插入操作的步骤，能识别核心代码的指针指向逻辑。
   • 素养目标：体会链式存储“动态链接”的思想，培养指针操作的逻辑思维。
4. 教学重难点：
   • 重点：尾插法建表的尾指针作用，表头/表中插入的“先链后断”原则。
   • 难点：插入操作中指针指向的顺序（避免指针丢失）。

二、教学过程设计（15分钟）

1. 复习导入（2分钟）

• 回顾：单向链表的节点结构（数据域+指针域），带头节点链表的初始化（头指针指向头节点，头节点next为NULL）。
  板书/PPT展示节点结构体定义：

  typedefstructLNode{intdata;structLNode*next;}LNode,*LinkList;

• 提问导入：“初始化空链表后，如何按输入顺序创建链表？插入元素时又该如何保证链表不‘断裂’？”引出本节课核心：尾插法建表、链表插入操作。

2. 核心知识点1：尾插法创建链表（5分钟）

（1）逻辑讲解（2分钟）

• 核心思想：新增“尾指针”跟踪链表最后一个节点，新节点始终插入到尾节点之后，保证输入顺序与链表存储顺序一致。
• 步骤拆解（结合手绘节点图）：
  ① 初始化带头节点的空链表，尾指针rear初始指向头节点；
  ② 新建节点，输入数据，指针域置NULL；
  ③ 原尾节点的next指向新节点；
  ④ 尾指针rear更新为新节点；
  ⑤ 重复②-④，直到创建完所有节点。

（2）代码演示+讲解（3分钟）

展示核心代码，逐行解析关键逻辑：

// 尾插法创建链表（n为元素个数）voidCreateList_Tail(LinkList*L,intn){InitList(L);// 初始化空链表（头节点）LNode*rear=*L;// 尾指针初始指向头节点for(inti=0;i<n;i++){LNode*p=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));// 新建节点if(p==NULL){// 新增：内存分配失败处理printf("内存分配失败！\n");return;}scanf("%d",&p->data);// 输入数据p->next=NULL;// 新节点作为表尾，指针域置空rear->next=p;// 原尾节点链接新节点rear=p;// 尾指针更新}}

• 重点强调：
  • 尾指针rear的作用：避免每次找表尾遍历链表，提升效率；
  • p->next = NULL：保证最后一个节点指针域为NULL（表尾标志）；
  • 内存分配失败处理：避免空指针访问；
  • 演示：输入“1 2 3”，手绘节点指针变化（头节点→1→2→3，rear最终指向3）。

3. 核心知识点2：链表插入操作（6分钟）

（1）插入原则：先链后断（1分钟）

• 强调：插入新节点时，必须先让新节点链接后续节点，再修改前驱节点的指针，否则会丢失后续链表。

（2）表头插入（2分钟）

• 逻辑：插入到头节点之后、首元节点之前（头插法简化版）。
  代码+图解：

  // 表头插入元素eboolInsertHead(LinkList L,inte){LNode*s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));if(s==NULL)returnfalse;// 内存分配失败处理s->data=e;s->next=L->next;// 新节点链接原首元节点（先链）L->next=s;// 头节点链接新节点（后断）returntrue;}

• 演示：链表已有“1 2 3”，表头插入“0”，结果为“0 1 2 3”，手绘指针变化。

（3）表中插入（3分钟）

• 需求：在第i个位置插入元素e（i≥1），核心是找到第i-1个前驱节点。
  代码+关键解析：

  // 表中第i个位置插入eboolListInsert(LinkList L,inti,inte){LNode*p=L;intj=0;// 找第i-1个节点while(p!=NULL&&j<i-1){p=p->next;j++;}if(p==NULL)returnfalse;// i越界LNode*s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));if(s==NULL)returnfalse;// 内存分配失败处理s->data=e;s->next=p->next;// 先链：新节点接后续p->next=s;// 后断：前驱接新节点returntrue;}

• 演示：链表“0 1 2 3”，在第3个位置插入“9”，结果为“0 1 9 2 3”，重点手绘“p指向1，s->next指向2，p->next指向s”的过程。

4. 课堂小结（1分钟）

• 三种插入方式对比：
  • 尾插法：保持输入顺序，时间复杂度O(1)（借助尾指针）；
  • 表头插入：逆序存储，时间复杂度O(1)；
  • 表中插入：任意位置插入，需先遍历找前驱节点，时间复杂度O(n)。
• 关键点：
  • 理解指针操作“先连后断”的原则，避免链表断裂；
  • 掌握尾插法中尾指针的维护方法（初始指向头节点，新增节点后更新）；
  • 注意内存分配失败的处理，防止程序崩溃。

5. 课后思考

1. 如果不使用尾指针，尾插法的时间复杂度会变成多少？
2. 如何实现单链表的逆置操作？
3. 单链表与顺序表在插入操作上的效率差异体现在哪里？

三、板书设计（简洁版）

单向链表核心操作 1. 节点定义： struct LNode {int data; struct LNode *next;} 2. 尾插法建表： - 尾指针rear初始→头节点 - 新节点→rear->next，rear→新节点 - 内存分配失败需处理 3. 插入操作： → 原则：先链后断 表头插入：s->next=L->next → L->next=s（O(1)，逆序） 表中插入：找i-1前驱→s->next=p->next → p->next=s（O(n)） 尾插法：借助尾指针（O(1)，顺序）

四、时间轴 & 教师活动/学生活动（精确到 30 s）