顺序存储结构线性表的最大问题

插入和删除需要移动大量的元素！

链式存储的定义

• 为了表示每个元素与其直接后继元素之间的逻辑关系；数据元素除了存储本身的信息外，还要存储其直接后继的信息。

ai 和 ai+1 是线性表中的两个相邻数据元素；在物理内存中无相邻关系。

联系存储逻辑结构

• 基于链式存储结构的线性表中，每个结点都包含数据域和指针域

  • 数据域：存储数据元素本身
  • 指针域：存储相邻结点的地址

专业术语的统一

• 顺序表

  • 基于顺序存储结构的线性表

• 链表

  • 基于链式存储结构的线性表

    • 单链表：每个结点只包含直接后继的地址信息
    • 循环链表：单链表中的最后一个结点的直接后继为第一个结点
    • 双线链表：单链表中的结点包含直接前驱和后继的地址信息

不同类型的链表

单链表

循环链表

双线链表

链表头中的基本概念

• 头结点

  • 链表中的辅助结点，包含指向第一个数据元素的指针

• 数据结点

  • 链表中代表数据元素的结点，表现形式为：[数据元素 | 地址]

• 尾结点

  • 链表中的最后一个数据结点，包含的地址信息为空

单链表中的结点定义

单链表的内部结构

头结点在单链表的意义：

辅助数据元素的定位，方便插入和删除操作；因此，头结点不存储实际的数据元素。

在目标位置插入数据元素

1. 从头结点开始，通过 current 指针定位到目标位置
2. 从堆空间申请新的 Node 结点
3. 执行操作：

node->value   = e;
node->next    = current->next;
current->next = node;

在目标位置删除数据元素

1. 从头结点开始，通过 current 指针定位到目标位置
2. 使用 toDel 指针指向需要删除的结点
3. 执行操作:

toDel = current->next;
current->next = toDel->next;
delete toDel;

小结

• 链表中的数据元素在物理内存中无相邻关系
• 链表中的结点都包含数据域和指针域
• 头结点用于辅助数据元素的定位，方便插入和删除操作
• 插入和删除操作需要保证链表的完成性

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