C语言实现线性表：顺序表与链式表详解

"C语言之顺序表与链式表，详细讲解了顺序表与链式表，尤其是单链表的实现。" 线性表是一种基本的数据结构，它由n（n>=0）个相同类型元素构成的有限序列，数据元素之间存在一对一的关系，即每个元素仅有一个直接前驱和一个直接后继。线性表可以采用两种存储方式：顺序存储结构和链式存储结构。 顺序存储结构通常使用数组实现，所有元素在内存中是连续存放的，可以通过下标快速访问任一元素。但在插入和删除操作时，可能需要移动大量元素，效率较低。例如，在顺序表的就地逆置过程中，如果表长为n，则需要进行n/2次元素交换，时间复杂度为O(n)。 链式存储结构则通过链接节点来表示元素之间的关系，其中每个节点包含数据域和指针域。单链表是最简单的链式结构，每个节点只有一个指向下一个节点的指针。链表的优点在于插入和删除操作只需改变少数几个指针，不需要移动元素，但访问元素的速度较慢，因为不能直接通过索引来访问。 链表有多种变体，包括： 1. 循环链表：最后一个节点的指针指向头节点，形成一个闭合的环。 2. 双向链表：每个节点包含两个指针，分别指向其前一个和后一个节点，使得双向遍历成为可能。 在C语言中，定义链表结构通常使用结构体，比如定义一个单链表节点结构如下： ```c typedef struct Node { ElemType data; // 数据域 struct Node *next; // 指针域，指向下一个节点 } ListNode; ``` 实现链表的基本运算，如插入、删除、查找等，主要围绕指针操作进行。例如，插入一个新节点在已知节点之后，需要创建新节点，并更新指针： ```c ListNode* InsertAfter(ListNode *current, ElemType value) { ListNode *newNode = (ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); newNode->data = value; newNode->next = current->next; current->next = newNode; return newNode; } ``` 选择顺序表还是链式表取决于具体应用场景。如果对随机访问的需求较高，且空间不是问题，那么顺序表是更好的选择。如果频繁进行插入和删除操作，且不关心元素的物理顺序，链式表更合适。同时，空间复杂度也是需要考虑的因素，顺序表占用连续的内存空间，而链表可能会造成内存碎片。 理解并掌握线性表的顺序存储和链式存储，以及它们各自的特点和优缺点，对于设计和优化数据结构至关重要。在实际编程中，应根据具体需求灵活选择和运用。