数据结构——线性表的链式表示和实现(链表总览)

简介: 数据结构——线性表的链式表示和实现(链表总览)

链式存储结构


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。


如何实现?



相关术语



  • 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


  • 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。


  • 单链表、双链表、循环链表:


结点只有一个指针域的链表,称为单链表或线性链表


有两个指针域的链表,称为双链表


首尾相接的链表称为循环链表


循环链表示意图:


  • 头指针、头结点和首元结点



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;数据域内只放空表标志和表长等信息


上例链表的逻辑结构示意图有以下两种形式:



问题讨论


如何表示空表?


有头结点时,当头结点的指针域为空时表示空表



在链表中设置头结点有什么好处?


  1. 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它位置一致,无须进行特殊处理;


  1. 便于空表和非空表的统一处理


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。


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。



链表(链式存储结构)的特点


(1)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


(2)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向后扫描其余结点,所以寻找第一个结点和最后一个结点所花费的时间不等


链表的优缺点


优点


  • 数据元素的个数可以自由扩充


  • 插入、删除等操作不必移动数据,只需修改链接指针,修改效率较高


缺点


  • 存储密度小


  • 存取效率不高,必须采用顺序存取,即存取数据元素时,只能按链表的顺序进行访问(顺藤摸瓜)


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