逻辑结构上一个挨一个的数据,在实际存储时,并没有像顺序表那样也相互紧挨着。恰恰相反,数据随机分布在内存中的各个位置,这种存储结构称为线性表的链式存储。
由于分散存储,为了能够体现出数据元素之间的逻辑关系,每个数据元素在存储的同时,要配备一个指针,用于指向它的直接后继元素,即每一个数据元素都指向下一个数据元素(最后一个指向NULL(空))。
当每一个数据元素都和它下一个数据元素用指针链接在一起时,就形成了一个链,这个链子的头就位于第一个数据元素,这样的存储方式就是链式存储。
线性表的链式存储结构生成的表,称作“链表”。
一、链表中数据元素的构成
每个元素本身由两部分组成:
- 本身的信息,称为“数据域”;
- 指向直接后继的指针,称为“指针域”。
这两部分信息组成数据元素的存储结构,称之为“结点”。n个结点通过指针域相互链接,组成一个链表。
由于每个结点中只包含一个指针域,生成的链表又被称为 线性链表 或 单链表。
链表中存放的不是基本数据类型,需要用结构体实现自定义:
typedef struct Link
{
char elem; //代表数据域
struct Link * next; //代表指针域,指向直接后继元素
}link;
二、头结点、头指针和首元结点
头结点:有时,在链表的第一个结点之前会额外增设一个结点,结点的数据域一般不存放数据(有些情况下也可以存放链表的长度等信息),此结点被称为头结点。
若头结点的指针域为空(NULL),表明链表是空表。头结点对于链表来说,不是必须的,在处理某些问题时,给链表添加头结点会使问题变得简单。
首元结点:链表中第一个元素所在的结点,它是头结点后边的第一个结点。
头指针:永远指向链表中第一个结点的位置(如果链表有头结点,头指针指向头结点;否则,头指针指向首元结点)。
头结点和头指针的区别:头指针是一个指针,头指针指向链表的头结点或者首元结点;头结点是一个实际存在的结点,它包含有数据域和指针域。两者在程序中的直接体现就是:头指针只声明而没有分配存储空间,头结点进行了声明并分配了一个结点的实际物理内存。
头结点、头指针和首元结点
单链表中可以没有头结点,但是不能没有头指针!
三、链表的创建和遍历
万事开头难,初始化链表首先要做的就是创建链表的头结点或者首元结点。创建的同时,要保证有一个指针永远指向的是链表的表头,这样做不至于丢失链表。