数据结构-线性表存储
线性表顺序存储结构的优缺点:
优点:1、无须为表示表中元素之间的逻辑关系而邢家额外的存储空间
2、可以快速地存取表中任一位置的元素
缺点 :1、插入和删除操作需要移动大量元素
2、当线性表长度变化较大时,难以确定存储空间的容量
3、造成存储空间的“碎片”
线性表的链式存储结构:
为了表示每个数据元素ai与其直接的后继数据元素ai+1之间的逻辑关系,对数据元素ai来说,除了存储其本身的信息之外,还需存储一个指标其直接后继的信息(即直接后继的存储位置)。我们把存储数据元素信息的域称为数据域,把存储直接后继位置的域称为指针域,指针域中存储的信息称作指针或链。这两部分信息组成数据元素ai的存储映像,称为结点(Node).
n个结点(ai的存储映像)链结合成一个链表,即为线性表(a1,a2,...,an)的链式存储结构,因为此链表的每个结点中只包含一个指针域,所以叫做单链表。单链表正是通过每个结点的指针域将线性表的数据元素按其逻辑次序链接在一起。如下图所示:
我们把链表中第一个结点的存储位置叫做头指针,那么整个链表的存取就必须是从头指针开始进行了。单链表的第一个结点前附设一个结点,称为头结点。头结点的指针域存储指向第一个结点的指针,如下图所示:
头指针和头结点的异同:
头指针:头指针是指链表指向第一个结点的指针,若链表有头结点,则是指项头结点的指针
头指针具有标识作用,所以常用头指针冠以链表的名字
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: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)
有了头结点,对在第一个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
头结点不一定是链表必须要素。
单链表的读取
获得链表第i个数据的算法思路:
1.声明一个结点p指向链表第一结点,初始化j从1开始;
2、当j<i时,就遍历链表,让P的指针向后移动,不断指向下一结点,j累加1;
3、若到链表末尾p为空,则说明第i个元素不存在;
4、否则查找成功,返回结点P的数据。
简单地对单链表结构和顺序存储结构做对比:
存储分配方式:顺序存储结构用一段连续的存储单元依次存储线性表的数据元素
单链表采用链式存储结构,用一组任意的存储单元存放线性表的元素
时间性能:查找,顺序存储结构O(1),单链表O(n),
插入和删除:顺序存储结构需要平均移动表长一半的元素,时间为O(n)
单链表在线出某位置的指针后,插入和删除时间进位O(1)
空间性能:顺序存储结构需要预分配存储空间,分大了,浪费,分小了易发生上溢
单链表不需要分配存储空间,只要有就可以分配,元素个数也不受限制。