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线性表的链式存储是用结点来存储数据元素,元素的结点地址可以连续,也可以不连续,因此,存储数据元素的同时必须存储元素之间的逻辑关系。另外,结点空间只有在需要的时候才申请,无须事先分配。基本的结点结构如下所示:
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结点中的数据域用于存储数据元素的值,指针域则存储当前元素的直接前驱或直接后继元素的位置信息,指针域中所存储的信息称为指针(或链)。
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n个结点通过指针连成一个链表,若结点中只有一个指针域,则称为线性链表(或单链表),如下图(a)所示。
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在链式存储结构中,只需要一个指针(称为头指针,如上图(b)中的Head)指向第一个结点,就可以按照链接关系顺序地访问表中的任意一个元素。为了简化对链表状态的判定和处理,特别引入一个不存储数据元素的结点,称为头结点,将其作为链表的第一个结点并令头指针指向该结点。
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在链式存储结构下进行插入和删除,其实质都是对相关指针的修改。
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在单链表p所指结点(下图中元素a所在结点)后插入新元素结点(s所指结点,下图(a)中元素c所在结点)时,操作如下:
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在上图(b)中,若需删除元素b,则令p结点的指针域指向其后继的后继结点(即上图(b)中元素c所在结点),从而将元素b所在的结点从链表中摘除。
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线性表采用链表作为存储结构时,只能顺序地访问元素,而不能对元素进行随机存取。但其优点是插入和删除操作不需要移动元素。
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根据结点中指针信息的实现方式,还有双向链表、循环链表和静态链表等链表结构。
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.双向链表:每个结点包含两个指针,分别指明当前元素的直接前驱和直接后继信息,可在两个方向上遍历链表中的元素。
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.循环链表:表尾结点的指针指向表中的第一个结点,可从表中任意结点开始遍历整个链表。
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若双向链表中结点的front和next指针域分别指示当前结点的直接前驱和直接后继,则在双向链表中插入s所指结点时相关结点的指针域变化情况如下图(a)所示,其操作过程如下:
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在双向链表中删除p所指结点时相关结点的指针域变化情况如上图(b)所示,其操作过程如下:
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