数据结构(二)——线性表2：链式存储实现

在上一篇文章中，我们介绍了线性表的概念和顺序存储实现。本篇文章我们将继续探讨线性表，重点介绍链式存储的实现方式。

链式存储

链式存储是一种将数据存储在结点中，并通过结点之间的指针将这些结点连接起来的数据存储方式。在链式存储中，结点之间的内存单元地址是不连续的。它的每一个结点包括数据域和下一个结点的地址。头结点的数据域只存放结点的长度，并指向第一个元素。尾结点指向NULL。如图所示：

链式存储具有以下优点：

• 提高内存利用率。 因为内存单元不连续，所以哪里空闲的内存，都可以分配一个结点，提高了内存的利用率。
• 动态分配结点。 链式存储不需要预先分配内存空间，而是在需要时动态分配结点。这使得链式存储非常适合存储数量不定的数据。

链式存储也有一些缺点：

• 查找效率低。 由于结点之间的地址是不连续的，因此查找一个结点需要遍历整个链表。这使得链式存储的查找效率比顺序存储低。
• 插入和删除效率高。 在链式存储中，插入和删除一个结点只需要修改指针，而不需要移动数据。这使得链式存储的插入和删除效率比顺序存储高。

单链表

单链表是最简单的链式存储结构。它由一组结点组成，每个结点包含一个数据域和指向下一个结点的指针。头结点指向第一个结点，尾结点指向NULL。

单链表的优点：

• 简单易懂。 单链表的结构非常简单，易于理解和实现。
• 查找效率较低。 由于单链表是单向的，因此查找一个结点需要遍历整个链表。

单链表的缺点：

• 插入和删除效率高。 在单链表中，插入和删除一个结点只需要修改指针，而不需要移动数据。

双链表

双链表是一种比单链表更复杂的链式存储结构。它由一组结点组成，每个结点包含一个数据域、指向下一个结点的指针和指向前一个结点的指针。头结点指向第一个结点，尾结点指向NULL。

双链表的优点：

• 查找效率较高。 由于双链表是双向的，因此查找一个结点只需要遍历链表的一半。
• 插入和删除效率高。 在双链表中，插入和删除一个结点只需要修改指针，而不需要移动数据。

双链表的缺点：

• 实现复杂。 双链表的结构比单链表复杂，实现起来也更加困难。

循环链表

循环链表是一种特殊的链表结构，其中最后一个结点指向头结点，形成一个环。循环链表的结构如下图所示：

循环链表的优点：

• 查找效率高。 由于循环链表是环形的，因此查找一个结点只需要遍历链表一遍。
• 插入和删除效率高。 在循环链表中，插入和删除一个结点只需要修改指针，而不需要移动数据。

循环链表的缺点：

• 实现复杂。 循环链表的结构比单链表和双链表都复杂，实现起来也更加困难。