关于链式表你需要知道的

链式表的定义:

• 链式表（链表）是一种常见的线性表存储结构。它由一系列节点组成，每个节点包含数据域和指针域。数据域用于存储数据元素，指针域用于指向下一个节点（单链表情况）。
• 例如，一个简单的单链表节点结构体可以这样定义（以 C 语言为例）

  typedef struct LNode {
      int data;      // 数据域，这里假设存储整数
      struct LNode *next;  // 指针域，指向下一个节点
  } LNode, *LinkList;

  与顺序表不同，链表中的节点在内存中不是连续存储的，而是通过指针串联起来。 

1. 链表的类型
   • 单链表
     • 单链表的每个节点只有一个指针域，指向下一个节点。头节点通常用于方便操作，它的数据域可以不存储数据，也可以存储链表长度等信息。
     • 例如，单链表的创建操作（创建一个只有头节点的空链表）：

       LinkList CreateList() {
           LinkList L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
           L->next = NULL;
           return L;
       }

• 双链表
  • 双链表的节点有两个指针域，一个指向前一个节点，一个指向后一个节点。这样在某些操作（如逆向遍历）时会更加方便。双链表节点结构体定义如下：

typedef struct DNode {
    int data;
    struct DNode *prior;  // 指向前一个节点
    struct DNode *next;   // 指向后一个节点
} DNode, *DLinkList;

• 循环链表
  • 循环链表可以是单循环链表或双循环链表。单循环链表是最后一个节点的指针域指向头节点，形成一个环；双循环链表则是头节点的 prior 指针指向最后一个节点，最后一个节点的next 指针指向头节点。

1. 链表的基本操作
   • 插入操作
     • 在单链表中插入节点：
       • 假设要在节点 p 之后插入节点 q，操作步骤如下：
         • q->next = p->next;
         • p->next = q;
       • 如果要在给定位置 i 插入节点（假设头节点位置为 0），需要先找到位置 i - 1 的节点，然后进行插入操作。
     • 在双链表中插入节点：
       • 假设要在节点 p 之后插入节点 q，操作步骤如下：
         • q->prior = p;
         • q->next = p->next;
         • if (p->next) p->next->prior = q;
         • p->next = q;
   • 删除操作
     • 在单链表中删除节点 p 之后的节点：
       • q = p->next;
       • p->next = q->next;
       • free(q);
     • 在双链表中删除节点 p 之后的节点：
       • q = p->next;
       • p->next = q->next;
       • if (q->next) q->next->prior = p;
       • free(q);
   • 查找操作
     • 按值查找：
       • 在单链表中按值查找元素 x，从头节点开始遍历链表，比较每个节点的数据域，直到找到值为 x 的节点或者遍历完整个链表。
       • 例如，单链表按值查找函数：

         LNode* FindValue(LinkList L, int x) {
             LNode *p = L->next;
             while (p && p->data!= x) {
                 p = p->next;
             }
             return p;
         }

• 按位置查找：
  • 在单链表中查找第 i 个节点，从头节点开始遍历，计数到第 i 个节点。
  • 例如，单链表按位置查找函数：

    LNode* FindPosition(LinkList L, int i) {
        int j = 0;
        LNode *p = L;
        while (p && j < i) {
            p = p->next;
            j++;
        }
        return p;
    }

  • 链表的优缺点
    • 优点
      • 插入和删除操作灵活。在链表中插入或删除一个节点，只需要修改相关节点的指针，不需要像顺序表那样移动大量元素。例如，在单链表中间插入一个节点的时间复杂度为 O (1)（如果已知插入位置的前驱节点）。
      • 链表的长度可以动态变化，不需要预先分配固定大小的存储空间，不会造成存储空间的浪费（如顺序表可能出现的空间分配过多或过少的情况）。
    • 缺点
      • 不能随机访问元素。要访问链表中的第 i 个元素，必须从头节点开始遍历，时间复杂度为 O (n)（n 为链表长度），而顺序表可以通过计算地址直接访问元素，时间复杂度为 O (1)。
      • 存储密度较低。因为链表节点除了数据域还有指针域，会占用额外的存储空间，相比顺序表，存储相同数量的数据，链表可能需要更多的存储空间。

      • 目录链式表

      • 链式表的定义

      • :链表的类型

      • 链表的基本操作

      • 链表的优缺点