线性表：
线性表（linear list）是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。 线性表是一种在实际中广泛使用的数据结构，常见的线性表：顺序表、链表、栈、队列、字符串…
线性表在逻辑上是线性结构，也就说是连续的一条直线。但是在物理结构上并不一定是连续的.
线性表在物理上存储时，通常以数组(顺序表)和链式结构(链表)的形式存储。
顺序表：
在前面的通讯录程序的书写中，我们使用了顺序表来存放每个人的信息。但是我们会发现，顺序表存在以下问题：
中间/头部的插入删除，时间复杂度为O(N)
增容需要申请新空间，拷贝数据，释放旧空间。会有不小的消耗。
增容一般是呈2倍的增长，势必会有一定的空间浪费。例如当前容量为100，满了以后增容到200，我们再继续插入了5个数据，后面没有数据插入了，那么就浪费了95个数据空间。
链表
1 链表的概念及结构
概念：
链表是一种物理存储结构上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的 。
注意：
从上图看出，链式结构在逻辑上是连续的，但在物理上不一定连续
现实中的结点一般是从堆上申请出来的
从堆上申请的空间，是按照一定的策略来分配的，两次申请空间可能连续可能不连续。
2 链表的分类
实际中链表的结构非常多样，以下情况组合起来就有8种链表结构：
单向或者双向
带头或者不带头
循环或者非循环
虽然有这么多的链表的结构，但是我们实际中最常用还是两种结构：
无头单向非循环链表：结构简单，一般不会单独用来存数据。实际中更多是作为其他数据结构的子结构，如哈希桶、图的邻接表等等。另外这种结构在笔试面试中出现很多。
带头双向循环链表：结构最复杂，一般用在单独存储数据。实际中使用的链表数据结构，都是带头双向循环链表。另外这个结构虽然结构复杂，但是使用代码实现以后会发现结构会带来很多优势，实现反而简单了，后面我们代码实现了就知道了。
3.链表的实现
无头+单向+非循环链表增删查改实现
typedef int SLTDateType; typedef struct SListNode { SLTDateType data; struct SListNode* next; }SListNode; 我们先来看看链表的结构： 用data来保存数据，用*next保存下一个链表的指针。 动态申请一个结点 SLTNode* BuySLTNode(SLTDataType x) { SLTNode* newnode = (SLTNode*)malloc(sizeof(SLTNode)); if (newnode == NULL) { perror("malloc fail"); return NULL; } newnode->data = x; newnode->next = NULL; return newnode; }
单链表打印
在这里我们可以看出我们是如何遍历链表的：通过寻找NULL来遍历。
void SLTPrint(SLTNode* phead) { SLTNode* cur = phead; //while (cur->next != NULL) //while(cur != NULL) while (cur) { printf("%d->", cur->data); cur = cur->next; //cur++; } printf("NULL\n"); }
单链表尾插
这段代码会出现两个问题：
这里有一个很致命的问题，就是断言问题。大家在以往的学习中会习惯性的以为出现指针就断言，但是实际上应该具体情况具体分析！
我们的链表在没有建立之前都是不存在的，此时head指向NULL，但是如果断言的话就会无法建立链表。所以我们不应该对于head进行断言。
当传过来的指针为空时，我们要通过二级指针使head指向第一个链表的头节点，所以我们要穿head指针的地址！当然，head指针的地址不可能为空，所以我们要断言他！
void SLTPushBack(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { assert(pphead); SLTNode* newnode = BuySLTNode(x); if (*pphead == NULL) { *pphead = newnode; } else { // 找尾 SLTNode* tail = *pphead; while (tail->next != NULL) { tail = tail->next; } tail->next = newnode; } }
单链表的头插
void SLTPushFront(SLTNode** pphead, SLTDataType x) { assert(pphead); SLTNode* newnode = BuySLTNode(x); newnode->next = *pphead; *pphead = newnode; }
单链表的尾删
对于删除链表，我们是一定要断言的，因为对于空我们是无法删除的！我们只需找到倒数第二个节点然后把其next置空即可。
void SLTPopBack(SLTNode** pphead) { // 暴力检查 assert(pphead); assert(*pphead); // 温柔的检查 //if (*pphead == NULL) // return; // 1、只有一个节点 // 2、多个节点 if ((*pphead)->next == NULL) { free(*pphead); *pphead = NULL; } else { // 找尾 //SLTNode* prev = NULL; //SLTNode* tail = *pphead; //while (tail->next != NULL) //{ // prev = tail; // tail = tail->next; //} //free(tail); //tail = NULL; //prev->next = NULL; SLTNode* tail = *pphead; while (tail->next->next != NULL) { tail = tail->next; } free(tail->next); tail->next = NULL; } }
单链表头删
void SLTPopFront(SLTNode** pphead) { // 暴力检查 assert(pphead); assert(*pphead); // 温柔的检查 //if (*pphead == NULL) // return; SLTNode* first = *pphead; *pphead = first->next; free(first); first = NULL; }
单链表查找
SLTNode* SLTFind(SLTNode* phead, SLTDataType x) { SLTNode* cur = phead; while (cur) { if (cur->data == x) { return cur; } cur = cur->next; } return NULL; }
单链表在pos位置之后插入x
void SLTInsertAfter(SLTNode* pos, SLTDataType x) { assert(pos); SLTNode* newnode = BuySLTNode(x); newnode->next = pos->next; pos->next = newnode; }
分析思考为什么不在pos位置之前插入？
我们先来看看前插的代码：
void SLTInsert(SLTNode** pphead, SLTNode* pos, SLTDataType x) { assert(pos); assert(pphead); if (pos == *pphead) { SLTPushFront(pphead, x); } else { // 找到pos的前一个位置 SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } SLTNode* newnode = BuySLTNode(x); prev->next = newnode; newnode->next = pos; } }
在单链表我们无法通过节点找到该节点的上一个节点。要在pos前面插入节点，需要从前向后遍历链表，时间复杂度会变高。所以我们一般都是后插。
单链表删除pos位置之后的值
void SLTEraseAfter(SLTNode* pos) { assert(pos); assert(pos->next); //SLTNode* del = pos->next; //pos->next = pos->next->next; //free(del); //del = NULL; SLTNode* del = pos->next; pos->next = del->next; free(del); del = NULL; }
分析思考为什么不删除pos位置？
同样的先看看代码：
void SLTErase(SLTNode** pphead, SLTNode* pos) { assert(pphead); assert(pos); //assert(*pphead); if (*pphead == pos) { SLTPopFront(pphead); } else { // 找到pos的前一个位置 SLTNode* prev = *pphead; while (prev->next != pos) { prev = prev->next; } prev->next = pos->next; free(pos); //pos = NULL; } }
我们还是要先通过遍历找到pos的前一个节点，所以时间复杂度也会增加。
总结：
对于每一个问题的所有情况都应该考虑周全。比如在对链表进行操作时，链表为空的情况，链表不为空都是只有一个链表的等等情况如何处理，头指针在什么时候需要断言的思考。
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