线性链表基本操作：建表、插入与删除

线性链表是一种重要的数据结构，它在计算机科学中被广泛用于存储和处理有序数据元素。线性链表与线性表的概念密切相关，线性表是具有线性关系的数据元素的集合，即每个元素都有一个唯一的前驱和后继。在计算机内存中，线性表有两种常见的存储方式：顺序存储结构（顺序表）和链式存储结构（链表）。 在顺序存储结构中，线性表的数据元素按其逻辑顺序依次存储在一块连续的内存区域，访问速度快，但插入和删除操作可能涉及大量元素的移动。而链式存储结构，特别是线性链表，通过指针链接各个数据元素，使得插入和删除操作更为灵活，但访问速度相对较慢，因为需要通过指针遍历。 线性链表通常以节点的形式存在，每个节点包含两个部分：数据域，用于存储数据元素；指针域，用于存放下一个节点的地址。为了方便操作，通常会添加一个头节点，它的数据域可以为空，但指针域指向链表的第一个实际元素。这样的链表称为带头结点的线性链表，表示如下： ``` 头结点 -> a1 -> a2 -> a3 -> ... -> an -> NULL ``` 线性链表的基本操作包括： 1. 建表：创建一个空链表，通常是通过创建一个头节点并令其指针域为空来实现。 2. 插入操作：在指定位置插入一个新节点。这需要找到插入位置的前一个节点，然后修改它的指针域，使其指向新节点，再将新节点的指针域指向原来的下一个节点。 3. 删除操作：找到要删除节点的前一个节点，修改它的指针域以跳过待删除节点，然后释放被删除节点的内存。 线性链表的插入和删除操作相比于顺序表的优势在于，它们通常只需要改变少数几个节点的指针，而不需要移动大量数据。因此，对于频繁的插入和删除操作，链表的效率更高。 然而，线性链表在查找操作上不如顺序表，因为必须从头开始遍历直到找到目标节点。在时间复杂度上，线性链表的插入和删除通常为O(1)（忽略找到插入或删除位置的时间），查找则为O(n)，其中n是链表的长度。 线性链表的抽象数据类型定义是关键，它定义了链表应具备的操作集和操作行为，比如创建链表、插入元素、删除元素、查找元素等。理解并实现这些操作是数据结构课程的重要内容，它有助于深化对抽象数据类型和数据结构的理解。 线性链表是数据结构中不可或缺的一部分，它在各种算法和应用中都有重要作用。通过学习线性链表，不仅可以掌握基本的链式存储概念，还能培养解决实际问题的能力，为后续更复杂的数据结构和算法学习打下基础。