《线性链表详解》
线性链表是一种在计算机科学中常见的数据结构，它以链式存储方式来实现线性表。线性链表主要包括单链表、双向链表、单循环链表和双向循环链表等类型，其中单链表是最基础的一种。
单链表是由一组地址任意的存储单元组成，用于存放线性表中的数据元素。由于逻辑上相邻的元素在物理位置上可能并不相邻，因此需要借助额外的信息——指针，来建立元素间的逻辑关系。每个结点包含两部分：数据域（data）用于存储元素信息，指针域（next）则存放下一个元素的地址。结点的C++描述通常使用结构体或类的形式，如下所示：
```cpp
typedef struct LNode {
ElemType data; // 数据域
struct LNode *next; // 指针域
} *LinkList;
```
在这个定义中，`LNode`是一个自引用类型，每个结点都包含了一个指向相同类型结点的地址。在实际使用中，我们通常会创建一个带头结点的单链表，以方便操作。头结点的数据域为空，但它的存在使得在链表的第一个元素前进行插入或删除操作时无需特别处理。头结点的指针`head`通常用于保存链表的起始地址。
类形式定义单链表，可以提供更多的操作方法，如计算链表长度、获取指定位置的元素指针、插入元素、删除元素和查找特定值的结点。例如：
```cpp
class LinkList {
public:
LNode *head; // 头指针
LinkList() { // 构造函数
head = new LNode; // 创建头结点
head->next = NULL; // 头结点的指针为空
}
int ListSize(); // 计算链表长度
LNode* GetElemPointer(int pos); // 获取指定序号结点的指针
void InsertList(int i, ElemType x); // 在第i个位置插入元素x
LNode* DeleteList(int i); // 删除第i个结点
LNode* Find(ElemType x); // 查找值为x的结点
};
```
对于指针的操作，假设`p`是一个指向结点的指针，那么`p->data`表示该结点的数据域，`p->next`表示指针域。我们可以对这两个部分进行赋值，也可以将它们赋值给其他变量。例如，如果我们有一个整型变量`data`，可以这样设置：
```cpp
p->data = 5;
p->next = NULL;
```
这将使结点变成一个数据域为5，指针域为空的结点。通过指针，我们可以方便地遍历和操作链表中的结点。例如，`p->next`指向结点`ai`的后继结点`ai+1`，而`q=p`则让指针`q`指向`p`所指的结点。
在单链表中，常用的算法包括计算链表的长度。例如，以下是一个求链表长度的方法：
```cpp
int LinkList::ListSize() {
LNode *p = head->next; // p指向第一个元素
int length = 0;
while (p != NULL) {
length++;
p = p->next;
}
return length;
}
```
通过遍历链表，直到找到`NULL`指针，我们就可以得到链表的长度。
线性链表是计算机科学中基础且重要的数据结构，它允许灵活的插入和删除操作，适用于动态变化的数据集。单链表作为其基本形式，通过结点和指针实现了线性表的链式存储，并提供了丰富的操作方法。理解并熟练掌握单链表的原理和操作，对于学习更复杂的数据结构和算法具有重要的意义。
