链式存储结构

链表概念

1. 概念

• 结点在存储器中的位置是任意的，即逻辑上相邻的数据元素在物理上不一定相邻。
• 线性表的链式表示又称为非顺序映像或链式映像
• 用一组物理位置任意的存储单元来存放线性表的数据元素
• 这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的，甚至是零散分布在内存中的任意位置上的
• 链表中元素的逻辑次序和物理次序不一定相同 (a_i元素不一定在i-1的位置)
• 单链表是由头指针唯一确定，因此单链表可以用头指针的名字来命名
• 访问时只能通过头指针进入链表，并通过每个结点的指针域依次向后顺序扫描其余结点，所以寻找第一个结点和最后一个结点所花费的时间不等
• 各结点由两个域组成：
  • 数据域：存储元素数值数据
  • 指针域：存储直接后继结点的存储位置
    

2. 与链式存储有关的术语

• 结点：数据元素的存储映像，由数据域和指针域两部分组成
• 链表：n个结点由指针链组成一个链表，它是线性表的链式存储映像，称为线性表的链式存储结构

3. 单链表、双链表、循环链表

• 单(线性)链表：结点只有一个指针域的链表
• 双链表：结点有两个指针域的链表
• 循环链表：首尾相接的链表

4. 头指针、头结点、首元结点

• 头指针：是指向链表中第一个结点的指针
• 首元结点：是指链表中存储第一个数据元素a₁的结点
• 头结点：是在链表的首元结点之前附设的一个结点(可有可无)
  

头结点的意义

1. 如何表示空表

• 无头结点时，头指针为空时表示空表
• 有头结点时，当头结点的指针域为空时表示空表

2. 在链表中设置头结点有什么好处？

• 便于首元结点的处理。首元结点的地址保存在头结点的指针域中，所以在链表的第一个位置上的操作和其他位置一致，无须进行特殊处理
• 便于空表和非空表的同一处理。无论链表是否为空，头指针都是指向头结点的非空指针，因此空表和非空表的处理也就统一了

3. 头结点的数据域内装的是什么？
   头结点的数据域可以为空，也可存放线性表长度等附加信息，但此结点不能计入链表长度值

单链表的定义和表示

• 单链表是由表头唯一确定的，因此单链表可以用头指针的名字命名。若头指针名是L，则把链表称为表L
• 带头结点的单链表
  
• 单链表的存储结构

typedef struct Lnode //声明结点的类型和指向结点的指针类型
{ElemType data; //结点的数据域struct Lnode *next; //结点的指针域,指向这个Lnode类型的指针
}Lnode,*LinkList; //LinkList为指向结构体Lnode的指针类型
//定义链表L，两种
LinkList L; //因为LinkList本身就是指向Lnode的指针了，所以可以直接定义
Lnode *P;

单链表的基本操作

1. 单链表的初始化

生成新结点作为头结点，用头指针L指向头结点；将头结点的指针域置空
Status InitLIst_L(LinkList &L)
{L=new LNode; //或L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));L->next=NULL; //->表示指针域return OK;
}

2.判断链表是否为空

判断头结点指针为空
//引用类型一般用在对原来链表修改的地方，
//判断链表是否为空不需要对原链表进行修改，所以不需要用引用
int ListEmpty(LinkList L){ if(L->next) //非空return 0;elsereturn 1;
}