数据结构：链表类与链表节点类的继承实现

本文主要介绍了链表数据结构的多种实现方式，特别是通过继承方式定义链表类和链表节点类。讨论了单链表、链表的游标类、静态链表、循环链表、多项式相加、双向链表以及稀疏矩阵等概念。 在数据结构中，链表是一种重要的非顺序存储结构。单链表，又称为SinglyLinkedList，其特点是每个元素由一个结点组成，结点包含数据和指向下一个结点的指针。在内存中，这些结点可以不连续存储，逻辑顺序和物理顺序可能不同，但可以通过指针进行连接。链表的这一特性使得表可以方便地进行插入和删除操作，但访问效率相比数组较低，因为无法通过索引直接访问。 在C++中，链表类的实现有多种方式，如复合方式、嵌套方式和继承方式。继承方式中，定义了一个链表结点类`ListNode`，包含数据成员`data`和指向下一个结点的指针`link`，并声明为受保护的（protected），以便于子类访问。然后定义了一个链表类`List`，它继承自`ListNode`，并声明了两个私有成员`first`和`current`，分别表示表头指针和当前指针。 链表的游标类（Cursor Class）是用来遍历链表的一种辅助工具，通常包含一个指向链表中某个结点的指针，可以用于移动到链表的不同位置。静态链表则使用数组来模拟链表结构，节省了动态内存分配的开销，但失去了链表的灵活性。 循环链表是单链表的一种变体，最后一个结点的`link`指向首结点，形成一个环状结构，这在处理循环数据时非常有用。多项式相加可以通过链表结构实现，每个结点代表一个系数和指数，通过特定算法可以合并同类项。 双向链表（DoublyLinkedList）不仅包含一个指向下一个结点的指针，还包含一个指向前一个结点的指针，提供了更灵活的前后移动能力。稀疏矩阵（Sparse Matrix）对于大部分元素为零的大矩阵，使用链表存储非零元素可以节省大量空间。 链表类和链表节点类的定义是数据结构中基础且重要的部分，通过不同的实现方式可以满足不同的需求。理解这些概念和实现方式对于理解和设计复杂的数据结构算法至关重要。