揭秘链表的奥秘（一）：无哨兵位单向非循环链表详解

在计算机科学的广袤世界中，链表作为一种优雅而强大的数据结构，在解决各种问题时扮演着至关重要的角色。今天，我们将开启一个系列文章，深入探究链表的奇妙世界，从最基本的无哨兵位单向非循环链表开始。

无哨兵位单向非循环链表

顾名思义，无哨兵位单向非循环链表是一种链表结构，它没有哨兵结点，结点之间的连接是单向的，且链表不会形成环形结构。它由一系列结点组成，每个结点包含数据和指向下一个结点的指针。

结点结构

无哨兵位单向非循环链表中的结点由两个域组成：

1. 数据域： 存储数据本身。
2. 指针域： 存储指向下一个结点的引用，如果这是最后一个结点，则指向NULL。

struct Node {
    int data;
    Node* next;
};

基本操作

1. 创建链表

Node* head = NULL; // 头结点为NULL，表示链表为空

2. 插入结点

• 头插法： 将新结点插入到链表开头。

Node* newNode = new Node(data);
newNode->next = head;
head = newNode;

• 尾插法： 将新结点插入到链表末尾。

Node* newNode = new Node(data);
if (head == NULL) {
    head = newNode;
} else {
    Node* current = head;
    while (current->next != NULL) {
        current = current->next;
    }
    current->next = newNode;
}

3. 删除结点

• 删除头结点：

Node* toDelete = head;
head = head->next;
delete toDelete;

• 删除中间结点：

Node* current = head;
while (current->next != toDelete) {
    current = current->next;
}
current->next = toDelete->next;
delete toDelete;

4. 遍历链表

Node* current = head;
while (current != NULL) {
    cout << current->data << " ";
    current = current->next;
}

优缺点

优点：

• 插入和删除操作的时间复杂度为O(1)，无需遍历整个链表。
• 节省内存，因为不需要哨兵结点。
• 可以轻松实现堆栈或队列等数据结构。

缺点：

• 无法随机访问链表中的结点，需要遍历找到目标结点。
• 如果头结点丢失，则无法访问链表。

总结

无哨兵位单向非循环链表作为链表结构的基石，提供了高效且灵活的数据存储机制。了解其结构和基本操作是理解更复杂链表结构的基础。在接下来的文章中，我们将深入探讨其他类型的链表，例如带哨兵位的链表和双向链表，进一步揭示链表的强大功能。