数据结构教程：双向链表前插操作详解

"这篇资料是关于数据结构的教程，特别是关注双向链表的前插操作。教程引用了严蔚敏的数据结构课程，并介绍了数据结构的基本概念和术语，以及算法效率的度量。" 在数据结构中，双向链表是一种特殊的数据组织方式，每个节点不仅包含数据，还包含指向前后节点的指针。在双向链表中进行前插操作，即在指定节点`p`之前插入新节点`q`，可以按照以下步骤进行： 1. 首先，分配内存给新节点`q`，并设置`q`的数据部分为`x`。 2. 接着，设置新节点`q`的`prior`指针指向当前节点`p`的前一个节点，即`q->prior = p->prior`。 3. 然后，设置新节点`q`的`next`指针指向节点`p`，即`q->next = p`。 4. 更新节点`p`的前一个节点的`next`指针指向`q`，即`p->prior->next = q`，确保前一个节点能正确连接到新节点`q`。 5. 最后，更新节点`p`的`prior`指针指向`q`，即`p->prior = q`，完成新节点`q`在`p`前的插入。 数据结构是计算机科学中的核心概念，它研究如何高效地存储和处理数据。在本教程中，作者提到数据结构不仅包括数据的逻辑组织，如数组、链表、树等，还包括物理存储方式，以及定义在这些结构上的操作集。例如，双向链表可能支持插入、删除、遍历等操作。 第一章节的1.1节“什么是数据结构”指出，数据结构是研究数据之间的组织关系，这些关系会影响处理数据的算法选择和效率。例如，电话号码查询系统可以通过不同的数据结构（如二维数组、表结构或向量）实现，而每种结构都会影响查询算法的性能。1.2节介绍了基本概念和术语，如数据（Data）、数据结构（Data Structure）、算法（Algorithm）等，这些都是理解和设计有效数据结构的基础。 算法是解决问题的具体步骤，设计算法时要考虑其效率，这在1.4节中被提及。算法效率的度量通常使用时间复杂度和空间复杂度，以评估算法在最坏、平均和最好的情况下的表现。此外，算法的存储空间需求也是设计时需要考虑的因素。 教程通过多个例子（如电话号码查询、图书馆书目检索、人机对弈和交通灯管理）来阐述数据结构在实际问题中的应用，强调数据结构选择对解决复杂问题的重要性。通过这些实例，读者可以更好地理解数据结构在实际系统中的角色，以及如何利用适当的数据结构优化算法。