如何彌補(bǔ)順序表的不足之處？

第一次學(xué)習(xí)線性表一定會(huì)馬上接觸到一種叫做順序表(順序存儲(chǔ)結(jié)構(gòu))，經(jīng)過(guò)上一篇的分析順序表的優(yōu)缺點(diǎn)是很顯然的，它雖然能夠很快的訪問(wèn)讀取元素，但是在解決如插入和刪除等操作的時(shí)候，卻需要移動(dòng)大量的元素，效率較低，那么是否有一種方法可以改善或者解決這個(gè)問(wèn)題呢？

首先我們需要考慮，為什么順序表中的插入刪除操作會(huì)涉及到元素的移動(dòng)呢？

好家伙，問(wèn)題就是圍繞著順序表的最大的特點(diǎn)出現(xiàn)的——順序存儲(chǔ)，相鄰放置元素，也就是說(shuō)每個(gè)元素都是根據(jù)編號(hào)一個(gè)一個(gè)挨著的，這就導(dǎo)致了 插入或刪除后，為了仍然呈順序線性存儲(chǔ)，被操作元素后面的元素的位置均需要發(fā)生一定的變化，你應(yīng)該能想象得到，在擁擠的隊(duì)伍中突然從中插入一個(gè)學(xué)生的場(chǎng)景，后面浩浩蕩蕩的人群，口吐芬芳的向后挪了一個(gè)空位，如果人群過(guò)大，重新排好隊(duì)也需要一定的時(shí)間

好嘛，人與人之間別這么擠在一起，每個(gè)人與人之間都留出一點(diǎn)空隙來(lái)，留一定的位置出來(lái)，好了，這好像是個(gè)辦法，但是負(fù)責(zé)一個(gè)一個(gè)與學(xué)生交流填表的老師可就不干了，這意味著我(找人)遍歷的時(shí)候，需要多跑好多路，浪費(fèi)好多時(shí)間，先不說(shuō)這個(gè)，體院館又不行了，你們這么個(gè)擺法，我這小館可放不下，這也就意味著空間復(fù)雜度增加了很多。

我們剛才所圍繞的都是在 "排隊(duì)" 的基本前提下的，但我們能想到的方法并不是很理想，那么我們索性就不排隊(duì)了，是不是能有更好的解決方式呢？

一個(gè)有效的方法：

讓同學(xué)們(元素)自己找位置隨便站，不過(guò)你要知道相對(duì)于自己下一位同學(xué)的位置，這樣既解決了空間上的問(wèn)題，又能通過(guò)這種兩兩聯(lián)系的方式訪問(wèn)(遍歷)到整個(gè)隊(duì)伍(數(shù)組)，最重要的是，插入和離開(kāi)同學(xué)，由于同學(xué)(元素)之間不存在了那種排隊(duì)，相鄰的特點(diǎn)，所以也不會(huì)說(shuō)影響到過(guò)多的同學(xué)(元素)只需要和你插入位置的前后兩位同學(xué)溝通好就行了，反正別人也不知道你們之間發(fā)生了什么事

好了思路是有了，我們來(lái)看一種最常見(jiàn)的鏈表——單鏈表

單鏈表的基本結(jié)構(gòu)

這種鏈表為什么被稱(chēng)作單鏈表呢？這是因?yàn)樗缓幸粋€(gè)地址域，這是什么意思呢？

我們?cè)阪湵碇袛P棄了順序表中那種一板一眼的排隊(duì)方式，但是我們必須讓兩個(gè)應(yīng)該相鄰的元素之間有一定的相互關(guān)系，所以我們選擇讓每一個(gè)元素可以聯(lián)系對(duì)應(yīng)的下一個(gè)元素

而這個(gè)時(shí)候我們就需要給每個(gè)元素安排一個(gè)額外的位置，來(lái)存儲(chǔ)它的后繼元素的存儲(chǔ)地址，這個(gè)存儲(chǔ)元素信息的域叫做指針域或地址域，指針域中儲(chǔ)存的信息也叫做指針或者鏈，

我們用一張圖 看一下他的結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)中名詞解釋

頭指針：一個(gè)指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn)地址的指針變量

頭指針具有標(biāo)識(shí)單鏈表的作用，所以經(jīng)常用頭指針代表單鏈表的名字

頭結(jié)點(diǎn)：在單鏈表的第一個(gè)結(jié)點(diǎn)之前附設(shè)一個(gè)結(jié)點(diǎn)，它沒(méi)有直接前驅(qū)，稱(chēng)之為頭結(jié)點(diǎn)

可不存信息，也可以作為監(jiān)視哨，或用于存放線性表的長(zhǎng)度等附加信息

指針域中存放首元結(jié)點(diǎn)的地址

首元結(jié)點(diǎn)：存儲(chǔ)第一個(gè)元素的節(jié)點(diǎn)

為什么要附設(shè)一個(gè)頭結(jié)點(diǎn)

我們來(lái)解釋一下：

(1)鏈表如果為空的情況下，如果單鏈表沒(méi)有頭結(jié)點(diǎn)，那么頭指針就會(huì)指向NULL，如果加上頭結(jié)點(diǎn)，無(wú)論單鏈表是否為空，頭指針都會(huì)指向頭結(jié)點(diǎn)，這樣使得空鏈表與非空鏈表處理一致

(2)使首元結(jié)點(diǎn)前插入或刪除元素的時(shí)候，與后面操作相同，不需要產(chǎn)生額外的判斷分支，使得算法更加簡(jiǎn)單

(以插入為例講解)在帶頭結(jié)點(diǎn)的情況下，在首元結(jié)點(diǎn)前插入或者刪除元素仍與在其他位置的操作相同，只需要將前一個(gè)元素(在這里是頭結(jié)點(diǎn))的指針域指向插入元素，同時(shí)將插入元素的指針域指向原來(lái)的第二的元素

而無(wú)頭結(jié)點(diǎn)的情況由于，首元結(jié)點(diǎn)前沒(méi)有元素，只能通過(guò)修改head的前后關(guān)系，所以導(dǎo)致了 與在別的位置插入或刪除元素的操作不同，在實(shí)現(xiàn)這兩個(gè)功能的時(shí)候就需要額外的寫(xiě)一個(gè)判斷語(yǔ)句來(lái)判斷插入的位置是不是首元結(jié)點(diǎn)之前的位置，增加了分支，代碼不夠簡(jiǎn)潔

總結(jié)：頭結(jié)點(diǎn)的存在使得空鏈表與非空鏈表處理一致，也方便對(duì)鏈表首元結(jié)點(diǎn)前結(jié)點(diǎn)的插入或刪除操作

單鏈表的類(lèi)型定義

###線性表的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義

我們?cè)诮o出單鏈表的定義之前我們還是需要先引入我們線性表的抽象數(shù)據(jù)類(lèi)型定義

單鏈表的類(lèi)型定義

單鏈表上的基本運(yùn)算實(shí)現(xiàn)

(一) 單鏈表的初始化-構(gòu)造函數(shù)

單鏈表的初始化就是創(chuàng)建一個(gè)帶頭節(jié)點(diǎn)的空鏈表，我們不需要設(shè)置其指針域，為空即可

注意：new 操作符代表申請(qǐng)堆內(nèi)存空間，上述代碼中應(yīng)該判斷是否申請(qǐng)成功，為簡(jiǎn)單，默認(rèn)為申請(qǐng)成功，實(shí)際上如果系統(tǒng)沒(méi)有足夠的內(nèi)存可供使用，那么在申請(qǐng)內(nèi)存的時(shí)候會(huì)報(bào)出一個(gè) bad_alloc exception 異常

(二) 析構(gòu)函數(shù)

當(dāng)單鏈表對(duì)象脫離其作用域時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)來(lái)釋放單鏈表空間，其實(shí)也就是清空單鏈表內(nèi)容，同時(shí)釋放頭結(jié)點(diǎn)

(三) 清空單鏈表

清空單鏈表的主要思想就是從頭節(jié)點(diǎn)開(kāi)始逐步將后面節(jié)點(diǎn)釋放掉，但是我們又不想輕易的修改頭指針head的指向，所以我們引入一個(gè)工作指針，從頭結(jié)點(diǎn)一直移動(dòng)到表尾，逐步釋放節(jié)點(diǎn)

下節(jié)知識(shí)分享我們將會(huì)講到，如何求單鏈表的表長(zhǎng)以及遍歷單鏈表、插入，刪除節(jié)點(diǎn)等方法的實(shí)現(xiàn)，記得關(guān)注哦~

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總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的单链表删除所有值为x的元素_C/C++编程笔记：如何使用C++实现单链表？单链表的基本定义...的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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