链表基础：存储与操作优化

本资源主要介绍了线性表中的链式存储方式，特别是链表数据结构。链表是一种不同于数组的存储方式，它通过节点之间的链接来保持数据元素的顺序，而非像数组那样在内存中连续存放。以下是关键知识点： 1. **时间复杂度分析**： - **访问（随机访问）**：链表由于缺乏随机访问能力，访问单个元素的时间复杂度为O(n)，因为需要从头节点开始逐个查找，直到找到目标元素。 - **插入**：在链表中插入元素，特别是如果需要在中间插入，需要遍历已存在的节点，因此时间复杂度为O(n)。 - **删除**：同样地，删除一个节点也涉及查找，时间复杂度为O(n)。 - **静态操作**：链表的静态操作（如初始化、查找头节点等）可以在常数时间内完成，因为它们通常只需要简单的指针操作。 - **动态操作**：插入和删除等动态操作虽然不是常数时间，但由于是局部修改，所以时间复杂度为O(1)，前提是知道要插入或删除的位置。 2. **数组与链表的对比**： - 数组的优点在于随机访问速度快，但一旦确定了大小，就无法动态扩展，可能导致溢出风险。 - 链表的优势是可以动态调整大小，空间利用率高，但查找、插入和删除操作较慢。 3. **链表节点的定义**： - C++中，链表节点通常包含数据域（data）和指向下一个节点的指针（next），并提供了构造函数方便初始化。 - C语言中，链表节点定义类似，但需要手动分配内存，同时引入头结点的概念，用于简化链表的管理和边界处理。 4. **链表的构建**： - C++示例展示了使用头插法创建链表的过程，通过new关键字动态分配内存，并设置节点间的链接。 - C语言版本同样使用malloc动态分配内存，但结构稍有不同，头节点的声明和链接过程也更显简洁。 5. **链表的结构**： - 结构LinkList定义了头节点（head），这是链表的起始点，所有节点都通过next指针与其相连。 链表是一种灵活的数据结构，适用于需要频繁插入和删除元素且不需要随机访问的应用场景，但访问速度和空间效率相比数组有所牺牲。理解和掌握链表的基本概念、操作方法以及优缺点，对于编写高效、灵活的程序至关重要。