数据结构英文教学课件：04_linear list_02.pdf

线性列表是数据结构中的基本概念，特别是在计算机科学中。这个主题通常在大学计算机科学课程中作为核心内容进行讲解。本教学课件“04_linear list_02.pdf”专注于线性列表，特别是单链表的讲解。 线性列表是数据存储的一种形式，其中元素按照特定顺序排列。与数组不同，数组中的连续元素在内存中占据固定距离的位置，线性列表（尤其是单链表）使用动态内存分配。这意味着当需要添加新元素时，系统会为它们分配内存，而不是预先分配一大块连续的内存空间。这样可以避免在插入和删除操作时的数据移动，以及在存储大小不一的有序列表时的空间浪费。 单链表由一系列称为节点的对象组成，每个节点包含数据元素和一个指向下一个节点的指针。例如，列表`<a0, a1, a2, a3, a4>`中的每个'a'i都是一个节点，'next'指针将它们连接在一起。链表的起始节点称为头节点，而尾部节点的'next'指针通常设置为NULL。 在C++中，我们可以用类`Link`来表示单链表的节点。这个类有两个成员：一个用于存储元素值（`E element`），另一个是指向链表中下一个节点的指针（`Link *next`）。类`Link`还提供了构造函数，以便初始化节点的值和下一个节点的指针。 为了操作单链表，我们通常需要维护几个额外的指针。头指针`head`指向列表的第一个节点，尾指针`tail`指向列表的最后一个节点，当前指针`curr`用来遍历或操作列表中的当前元素，而`cnt`则记录列表的长度。 在单链表中插入新节点时，可能会遇到一个问题，即如何访问当前节点之前的那个节点，以便更新它的`next`指针指向新节点。由于链表的特性，我们只能通过当前节点来操作，但无法直接获取前一个节点。解决这个问题通常需要通过遍历链表或者在插入操作时保持对前一个节点的引用。 单链表是一种灵活的数据结构，适用于需要频繁插入和删除操作的情况。它通过动态内存管理克服了数组的一些限制，但在访问效率上略逊于数组，因为访问链表中的任意元素可能需要遍历部分或全部链表。理解并熟练掌握单链表的概念和操作对于学习更复杂的数据结构和算法至关重要。