线性表与单链表数据结构详解

"该资源是关于数据结构课程的课件，重点关注带头结点的单链表。单链表是一种线性表的链式表示，其中第一个结点之前添加了一个头结点，头结点的数据域可能为空，但其指针域指向链表的第一个实际数据结点。线性表是由相同特性的数据元素构成的有序序列，可以为空或包含多个元素，每个元素有直接前驱和直接后继，除了首尾元素。" 在数据结构中，线性表是一个非常基础且重要的概念，它是由n（n≥0）个具有相同特性的数据元素组成的有限有序序列。线性表的顺序表示通常使用数组来实现，而链式表示则使用链表。本文档主要关注的是单链表的链式表示。 单链表的特点在于每个结点包含一个数据域和一个指针域，指针域指向下一个结点。在带头结点的单链表中，头结点不存储数据，但它的指针域指向链表的第一个实际数据结点。这样的设计使得在操作链表时，如插入、删除或遍历，都有一个统一的起点，即头结点。非空链表从头结点开始，通过每个结点的指针域链接到下一个结点，直至最后一个结点，其指针域为空或者指向NULL表示链表结束。 线性表的操作包括查找、插入和删除等基本运算。在单链表中，这些操作相对于顺序表来说，通常需要更多的时间，因为需要从头结点开始逐个遍历结点。例如，要访问第i个元素，需要从头结点开始，沿着链表移动i-1步。对于插入操作，要在第i个位置插入一个新结点，需要找到第i-1个结点并更新其指针，同时新结点的指针要指向第i个结点。删除操作则需要找到第i个结点的前驱结点，并修改其指针以跳过被删除的结点。 此外，文档还提到了其他线性表的表示形式，如双向链表，它增加了反向指针，使得从后向前遍历变得更为方便，同时也简化了插入和删除操作。静态链表是另一种存储方式，它在内存中连续分配空间，但使用指针进行链接，提供了一种折衷方案，既保留了链表的优点，又在一定程度上利用了顺序表的优势。 本章的学习要点集中在顺序表和单链表的实现与操作上，包括理解线性表的基本概念、基本运算及其在实际问题中的应用。通过掌握这些知识，可以为解决更复杂的数据结构问题打下坚实的基础。