1. 链表
- 线性表的链式存储结构就是用一组任意的存储单元（可以是不连续的）存储线性表的数据元素。
- 采用链式存储结构的表示的线性表简称链表。
- 链式存储方式可用于表示线性结构，也可用于表示非线性结构。
链表通常有两个域
- data域——存放结点值的数据域
- next域——存放结点的直接后继的地址，需要指针类型表示
2.单链表的表示方式
3.链表的存储结构
- 由于线性表中各元素间存在着线性关系，每一个元素有一个直接前驱和一个直接后继。
- 用链式存储结构表示线性表中的一个元素时至少需要两部分信息，一部分用于存放数据元素值，称为数据域；另一部分用于存放直接前驱或直接后继结点的地址（指针），称为指针域，称这种存储单元为结点。
4.链表的分类
- 单链表：只设置一个指向后继结点地址的指针域；
- 循环链表：链表首尾相接构成一个环状结构；
- 双向链表：单链表中增加一个指向前驱的指针。
5.单链表的基本运算与实现示例
#include"stdio.h" #include"malloc.h" typedef struct { int no; int score; }DataType; typedef struct node { DataType data; struct node *next; }ListNode; //线性表的创建 //头插法 ListNode * CreatList() { ListNode *L,*q; DataType x; //x为dataType类型的结构体变量 L=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode)); //头结点 L->next=NULL; printf("请输入学号和成绩，以学号-1为结束： "); scanf("%d",&x.no); while(x.no!=-1) { scanf("%d",&x.score); q=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode)); q->data=x; q->next=L->next; //头结点所存地址保存于新建结点的指针域中// L->next=q; //新建结点的地址保存于头结点的指针域中 scanf("%d",&x.no); } return L; } //初始化 ListNode * InitList() { ListNode *L; L=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); L->next=NULL; return L; } void PrintList(ListNode * L) { ListNode *p; p=L->next; while(p!=NULL) { printf("[%d,%d] ",p->data.no,p->data.score); p=p->next; } printf(" "); } int GetLength(ListNode *L) { int num=0; ListNode *p; p=L->next; while(p!=NULL) { num++; p=p->next; } return(num); } void InsertList(ListNode *L,int i,DataType x) { ListNode *p,*q,*s; int j=1; p=L; if(i<1||i>GetLength(L)+1) printf("error! "); s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode)); s->data=x; while(j<=i) { q=p; p=p->next; j++; } /*找到插入位置*/ s->next=q->next;//=p q->next=s; } //按序号取元素 ListNode *GetNode(ListNode *L,int i) { ListNode *p; int j=1; if(i<1 || i>GetLength(L)) { printf("error! "); } p=L->next; while(p!=NULL&&j<i) { p=p->next; j++; } return p; } //查找运算 int LocateList(ListNode *L,DataType x) { int k=1; ListNode *p; p=L->next; while(p&&p->data.no!=x.no) { p=p->next; k++; } if(p==NULL) return 0; else return k; } //修改第i个元素 void EditList(ListNode *p,int i,DataType e) { int k=1; if(i<1 ||i>GetLength(p)) { printf("position error "); } while(k<=i) { p=p->next; k++; } p->data=e; } void DeleteList(ListNode *L,int i) { ListNode *p,*q; int j=1; p=L; if(i<1 || i>GetLength(L)) { printf("error! "); } while(j<i) { p=p->next; j++; } q=p->next; p->next=q->next; free(q); } //排序 void SortList(ListNode *L) { ListNode *p,*q,*pmin; DataType e; for(p=L->next;p->next!=NULL;p=p->next) //选择排序 { pmin=p; for(q=p->next;q!=NULL;q=q->next) if(q->data.score>pmin->data.score) pmin=q; if(pmin!=p) { e=p->data; p->data=pmin->data; pmin->data=e; } } } void main() { ListNode *head,*p; DataType e; // head=InitList(); //创建 head=CreatList(); PrintList(head); printf("The length of linklist is %d ",GetLength(head)); //插入 e.no=9; e.score=80; InsertList(head,GetLength(head)+1,e); printf("插入后： "); PrintList(head); printf("The length of linklist is %d ",GetLength(head)); //查询 e.no=3; int k=LocateList(head,e); p=GetNode(head,k); if(k>0) printf("学号为3的记录:[%d %d] ",p->data.no,p->data.score); else printf("不存在的 "); //修改 e.no=3; e.score=100; int m=LocateList(head,e); EditList(head,m,e); printf("修改后： "); PrintList(head); //删除 e.no=2; int n=LocateList(head,e); DeleteList(head,n); printf("删除学号为2的记录后： "); PrintList(head); printf("The length of linklist is %d ",GetLength(head)); //排序 printf("排序后： "); SortList(head); PrintList(head); }
6.循环链表
在单链表中，最后一个结点的指针域为空。访问单链表中任何数据只能从链表头开始顺序访问，而不能进行任何位置的随机查询访问。如要查询的结点在链表的尾部则需遍历整个链表。所以单链表的应用受到一定的限制。对单链表进行改进：
它将单链表中最后一个结点的指针指向链表的头结点，使整个链表头尾相接形成一个环形。
7.双向链表
双向链表用两个指针表示结点间的逻辑关系。 其增加了一个指向直接前驱的指针域，这样形成的链表有两条不同方向的链，前驱和后继，因此称为双链表。
双向链表结点的结构：
双向链表结点的定义如下：
typedef struct dlistnode{ DataType data; struct dlistnode *prior,*next; }DListNode;
双向链表结构示意图：
双向链表的插入操作：
关键语句指针操作序列既不是唯一也不是任意的。操作①必须在操作③之前完成，否则*p的前驱结点就丢掉了。
双向链表的删除操作：
另一种写法：
void DDeleteNode(DListNode *p) { p->prior->next = p->next; p->next->prior = p->prior; free(p); }
补：循环双链表
循环链表+双向链表的结合
带头结点且有n个结点的循环双链表
链式存储结构的特点：
优点：
- 结点空间可以动态申请和释放；
- 它的数据元素的逻辑次序靠结点的指针来指示，进行数据插入或删除时不需要移动数据元素。
不足：
- 每个结点中的指针域需额外占用存储空间，当每个结点的数据域所占字节不多时，指针域所占存储空间的比重就显得很大；
- 链式存储结构是一种非随机存储结构。对任一结点的操作都要从指针链查找到该结点，这增加了算法的复杂度。