"这份资源是清华大学关于C++链表的讲授内容,涵盖了自引用结构、链表的基本概念,以及单向链表和双向链表的定义与操作。通过PPT的形式进行了深入讲解,旨在帮助学习者理解动态内存分配和链式数据结构的运用。"
在计算机科学中,链表是一种基础且重要的数据结构,它与数组不同,不连续存储数据,而是通过指针链接一系列的节点。本讲座主要关注了以下几个核心知识点:
1. **链表的基本概念**:
- 链表克服了固定大小数组的限制,允许根据需要动态地分配和释放内存。在链表中,每个节点包含数据和一个指针,用于指向下一个节点,最后一个节点的指针为NULL,表示链表的结束。
2. **自引用结构**:
- 自引用结构是指结构体中包含了一个指向自身类型的指针。例如,定义一个单向链表节点时,节点结构包含一个整型数据和一个指向下一个同类型节点的指针。
3. **单向链表**:
- 单向链表的定义:每个节点除了存储数据外,还有一个指针指向下一个节点。链表的头部通常由一个指针变量(如`head`)来表示,初始时设为NULL,表示空链表。新节点通过动态内存分配(如`malloc`或`new`)创建,并附加到链尾。
4. **单向链表的操作**:
- 建立链表:首先声明链首指针,初始化为NULL,然后逐个读取数据,创建新的节点并添加到链尾。例如,可以编写一个函数`createList`,接收要创建的节点数,然后循环创建节点并链接。
```cpp
node* createList(int n) {
node* temp, *tail = NULL, *head = NULL;
int num;
// 读取数据,创建节点并链接
for (int i = 0; i < n; ++i) {
cin >> num;
temp = new node; // 动态创建节点
temp->data = num;
temp->next = NULL;
if (tail != NULL) tail->next = temp; // 将新节点链接到链尾
else head = temp; // 第一个节点,设置链首
tail = temp; // 更新尾部指针
}
return head;
}
```
5. **双向链表**:
- 虽然这个资源没有深入讨论双向链表,但双向链表是单向链表的扩展,每个节点除了有指向下一个节点的指针外,还有指向前一个节点的指针,这使得在链表中的前向和后向遍历都变得简单。
链表的这些概念和操作对于理解和实现复杂的数据结构,如队列、栈、图等,都至关重要。通过掌握链表,开发者能够有效地管理内存,实现灵活的数据存储和访问策略。在实际编程中,链表广泛应用于各种场景,如高效插入和删除操作,特别是在数据量不确定或者频繁变动的情况下。