链表基础：定义与操作

链表是数据结构中的一个重要概念，它是一种离散存储的线性结构，节点之间通过指针相互连接，形成一个动态的链式数据结构。链表的特点是每个节点包含两个指针，一个是指向前一个节点的指针（称为“前驱节点”），另一个是指向下一个节点的指针（称为“后继节点”）。这种设计使得链表的节点可以在内存中任意分布，无需连续的空间，提供了更高的灵活性。 在链表中，我们通常会区分几种关键的概念： 1. **首节点（First Node）**：也称为头节点，是第一个有效数据的节点，但并不是必须存在的。如果存在头节点，它并不存储实际数据，而是用于简化操作，例如作为链表的起点。头节点可能会有一个特殊的头指针来标识它的位置。 2. **尾节点（Last Node）**：是链表中最后一个有效数据节点，其后继节点通常是空或为NULL。 3. **头指针（Head Pointer）**：是一个指向头节点的指针变量，用于快速访问链表的起始位置。 4. **尾指针（Tail Pointer）**：如果存在尾节点，尾指针指向的就是尾节点，如果没有尾节点，尾指针通常为NULL。 链表的主要操作包括但不限于： - 初始化：创建一个新的链表并设置其头指针。 - 判断空：检查链表是否为空，即头指针是否为NULL。 - 判断满：对于固定长度的链表，判断是否已达到最大容量。 - 追加数据（Append）：在链表末尾添加新的节点。 - 插入数据（Insert）：在指定位置插入新节点，可能涉及更新前驱节点和后继节点的指针。 - 删除数据：移除特定位置的节点，可能涉及更新前后节点的指针。 - 显示链表：遍历节点并打印其内容。 - 倒置链表：改变节点之间的顺序，使链表从头到尾或从尾到头排列。 - 排序：对链表中的节点进行排序，常见的有升序或降序。 - 查找和删除：在链表中查找特定值的节点，并根据需求删除所有该值的节点。 在提供的C++代码示例中，可以看到一个简单的链表实现，通过`struct Arr`定义了链表结构，包括一个指向下标元素的指针数组`pBase`、数组最大容量`len`以及有效元素数量`cnt`。该示例展示了如何初始化链表、追加元素、插入元素、删除元素、检查空和满状态，以及显示链表内容的基本操作。此外，还有如排序和倒置链表等高级操作的函数声明，但未在代码中具体实现。 链表因其灵活的存储方式和操作效率，被广泛应用于各种计算机程序中，如文件系统、编译器、数据库等场景。理解和掌握链表的原理和操作技巧，对于深入理解计算机科学中的数据结构至关重要。