线性表的链式存储结构详解

# 1. 【线性表的链式存储结构详解】

### 第一章：概述
线性表是数据结构中的一种基本结构，它由一组数据元素构成，这些元素之间存在线性关系。具有顺序存储结构和链式存储结构两种形式。链式存储结构是通过指针将数据元素链接在一起，而非顺序存储在一块连续的内存空间中。链式存储结构相比顺序存储结构，具有灵活性高、插入和删除操作的效率较高等优势，但同时也存在指针的额外空间开销和访问元素时需要遍历的缺点。
在实际应用中，链表广泛应用于栈、队列等数据结构的实现，同时也被广泛应用于软件开发、网络编程等领域。链表的发展趋势是结合其他数据结构进行优化和拓展，以适应不同场景的需求。在未来，链表的应用范围将更广，对问题解决能力和性能优化方面都将有更大的突破。

# 2. 单链表的定义与实现

### 单链表的结构
在单链表中，每个节点由数据域和指针域组成。数据域存储节点的值，指针域指向下一个节点，最后一个节点的指针域指向空。

### 单链表的基本操作

#### 插入操作
插入操作可以在链表的头部、尾部或者指定位置插入新节点。具体步骤包括：
1. 创建一个新节点，设置其数据域为待插入数据；
2. 找到插入位置的前一个节点；
3. 调整指针，使新节点指向原插入位置后的节点，前一个节点指向新节点。

class Node:
    def __init__(self, data=None):
        self.data = data
        self.next = None

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None

    def insert_at_beginning(self, data):
        new_node = Node(data)
        new_node.next = self.head
        self.head = new_node

#### 删除操作
删除操作可删除链表的头节点、尾节点或指定节点。具体步骤包括：
1. 找到待删除节点；
2. 调整前一个节点的指针，使其跳过待删除节点，指向待删除节点的下一个节点；
3. 释放待删除节点的内存空间。

class LinkedList:
    def delete_node(self, key):
        temp = self.head
        if temp is not None:
            if temp.data == key:
                self.head = temp.next
                temp = None
                return
        while temp is not None:
            if temp.data == key:
                break
            prev = temp
            temp = temp.next

        if temp is None:
            return
        prev.next = temp.next
        temp = None

#### 查找操作
在单链表中查找特定值的节点，返回其位置或者特定信息。具体步骤包括：