单链表的定义与C语言实现

"本文主要介绍了链表的代码，特别是单链表的定义、结构以及如何在C语言中实现线性表的操作。" 链表是一种重要的数据结构，它不同于数组，不依赖于元素在内存中的连续存储。在链表中，每个元素称为节点，包含两部分：数据域用于存储数据，指针域用于存储下一个节点的地址。这种结构使得链表在处理动态变化的数据集合时非常灵活。 单链表是链表的一种形式，其中每个节点除了数据外，还有一个指针指向其后继节点。链表的起始节点称为头结点，它的指针域指向链表中的第一个实际数据节点。如果链表为空，头结点的指针通常设置为NULL。为了简化操作，有时会在头结点之前添加一个额外的虚拟节点，称为头指针，这样头指针总是指向链表的第一个节点。 在C语言中，我们可以使用结构体来定义链表节点。例如，定义一个名为`LNode`的结构体，包含一个`ElemType`类型的数据域和一个指向`LNode`类型的指针域，表示节点的数据和下一个节点的引用。然后，定义一个指向`LNode`类型的指针`LinkList`作为链表的头指针。 单链表的插入操作`ListInsert(&L,i,e)`是在第i个位置插入元素e，删除操作`ListDelete(&L,i,＆e)`是删除第i个元素并将被删除元素的值存储在e中。清空链表的操作`ClearList(&L)`将链表设置为空，而获取第i个元素的值`GetElem(L,i,＆e)`则需要从头结点开始遍历链表，直到找到第i个元素。 线性表操作在单链表中的实现通常涉及到指针的移动。例如，获取第i个元素时，需要从头结点开始，沿着指针域逐个遍历到第i-1个节点，然后返回第i个节点的数据。由于这个过程，链表的访问不是随机的，而是顺序的，这意味着获取第i个元素的时间复杂度是O(i)。 链表的顺序存储方式有其优点和缺点。优点是逻辑相邻的元素物理上也相邻，可以实现随机访问，且存储空间紧凑。然而，当需要插入或删除元素时，可能需要移动大量元素，效率较低。此外，预分配的空间利用率可能不高，且一旦分配，表容量不易扩展。相比之下，链表虽然不支持随机访问，但插入和删除操作相对高效，只需改变相关节点的指针即可。 总结，链表的代码主要是围绕单链表的构建、操作和实现展开的，它提供了一种灵活的数据存储方案，尤其适用于需要频繁进行插入和删除操作的场景。