线性表的链式存储结构
当元素不再存储在相邻的位置，我们只让每一个元素都知道下一个元素的存储地址，就有了链式存储结构的线性表。
定义
存储元素数据信息的域称为数据域
存储下一元素位置信息的域称为指针域
由数据域和指针域两部分组成的就是结点
n个结点由指针链组成一个链表，它是线性表的链式存储映像，称为线性表的链式存储结构
头指针&头结点
我们把指向链表的第一个结点的指针称为头指针
在链表前再设置一个结点称为头结点
头指针和头结点的区别：
| 头指针 | 头结点 |
| 头指针是指链表指向第一个结点的指针，若链表有头结点，则是指向头结点的指针 | 头结点是为了操作的统一和方便而设立的，放在第一个元素的结点之前，其数据域一般无意义（也可存放链表的长度） |
| 头指针具有标识作用，所以常用头指针冠以链表的名字 | 有了头结点，对第一元素结点前插入结点和删除第一结点，其操作与其他结点的操作就统一了 |
| 无论链表是否为空，头指针均不为空。头指针是链表的必要元素 | 头结点不一定是链表必须要素 |
链式存储代码描述
一般我们用结构指针来描述：
typedef struct Node
{
ElemType data;
struct Node *next;
}Node;
typedef struct Node *LinkList; /* 定义LinkList */
单链表操作
单链表操作比较简单，直接代码+注释
单链表创建
单链表是由头指针唯一确定的，因此单链表可以用头指针的名字来命名，若头指针的名字为L，则把链表称之为表L。初始化一个链表：
/* 初始化链式线性表 */
Status InitList(LinkList *L)
{
*L=(LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
if(!(*L)) /* 存储分配失败 */
return ERROR;
(*L)->next=NULL; /* 指针域为空 */
return OK;
}两种不一样的创建思路：
/* 头插法 */
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
LinkList p;
int i;
srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
(*L)->next = NULL; /* 先建立一个带头结点的单链表 */
for (i=0; i<n; i++)
{
p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点 */
p->data = rand()%100+1; /* 随机生成100以内的数字 */
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p; /* 插入到表头 */
}
}
/* 尾插法 */
void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
LinkList p,r;
int i;
srand(time(0)); /* 初始化随机数种子 */
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* L为整个线性表 */
r=*L; /* r为指向尾部的结点 */
for (i=0; i<n; i++)
{
p = (Node *)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点 */
p->data = rand()%100+1; /* 随机生成100以内的数字 */
r->next=p; /* 将表尾终端结点的指针指向新结点 */
r = p; /* 将当前的新结点定义为表尾终端结点 */
}
r->next = NULL; /* 表示当前链表结束 */
}单链表元素插入
原本链表
打开原本指针的指向，重新指向
接回前面的结点
/* 在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */
Status ListInsert(LinkList *L,int i,ElemType e)
{
int j;
LinkList p,s;
p = *L;
j = 1;
while (p && j < i) /* 寻找第i个结点 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!p || j > i)
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
s = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); /* 生成新结点(C语言标准函数) */
s->data = e;
s->next = p->next; /* 将p的后继结点赋值给s的后继 */
p->next = s; /* 将s赋值给p的后继 */
return OK;
}单链表元素删除
原本链表指针断开
重新连接
/* 删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1 */
Status ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e)
{
int j;
LinkList p,q;
p = *L;
j = 1;
while (p->next && j < i) /* 遍历寻找第i个元素 */
{
p = p->next;
++j;
}
if (!(p->next) || j > i)
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
q = p->next;
p->next = q->next; /* 将q的后继赋值给p的后继 */
*e = q->data; /* 将q结点中的数据给e */
free(q); /* 让系统回收此结点，释放内存 */
return OK;
}单链表整表删除
/* 链式线性表L已存在，将L重置为空表 */
Status ClearList(LinkList *L)
{
LinkList p,q;
p=(*L)->next; /* p指向第一个结点 */
while(p) /* 没到表尾 */
{
q=p->next;
free(p);
p=q;
}
(*L)->next=NULL; /* 头结点指针域为空 */
return OK;
}单链表元素读取
/* 操作结果：用e返回L中第i个数据元素的值 */
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{
int j;
LinkList p; /* 声明一结点p */
p = L->next; /* 让p指向链表L的第一个结点 */
j = 1; /* j为计数器 */
while (p && j<i) /* p不为空或者计数器j还没有等于i时，循环继续 */
{
p = p->next; /* 让p指向下一个结点 */
++j;
}
if ( !p || j>i )
return ERROR; /* 第i个元素不存在 */
*e = p->data; /* 取第i个元素的数据 */
return OK;
}单链表及链式存储的优缺点
我们和上文做一些比较，可以得出一些判断：
- 若需要频繁查找，很少进行插入或删除操作时，顺序存储更合适，因为一次分配了连续的存储空间，便于查找；
- 当元素个数变化较大（需要频繁增加或删除元素）时，单链表存储更合适，因为存储地址用指针记录，也不用考虑空间浪费或不够的问题。
