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单向链表的原理与解析

2020-02-21 19:54:50  阅读:203  来源: 互联网

标签:指向 单向 内存空间 链表 解析 数据 节点 指针


链表

在链式描述中,数据对象的每一个元素都是用一个节点或者一个单元来描述。而链表的节点之间是通过节点中包含的指向下一个节点的指针来访问和操作下一个节点的,也就是说这些节点在内存空间中并不是连续的,所以为我们也无法使用像数组那样的公式来确定元素的位置。一个指针只能指向一块连续内存空间,同时链表中,一个节点只有一个指针域,所以,这种链表是单向链表。

 

链表的每一个节点必须明确包含另一个节点的位置信息,也就是另一个节点的指针。为了存储数据,所以链表的节点至少包含两个部分,一部分是存储下一个节点的内存地址,称为链域或者指针域;另一部分就是我们用来存储我们的数据,称数据域。为了更好的封装数据,则使用结构体来构建链表的每个节点。链表中最后一个节点后面不再有节点,所以最后一个节点的指针域也就不用再指向下一个节点。为了避免这个节点中的指针称为野指针等状况,常常将最后一个节点的指针域置为NULL。我们将这些节点称为ChainNode。

链表就像一根链条一样,我们在访问链表的时候只要知道指向第一个节点的指针,就能够像按照链节顺序对位于链表上的每个节点都能够进行访问和操作。我们单独设置一个指针变量用来指向第一个节点。设这个指针变量为FirstNode。最终形成的示意图如图所示。

 

由前面我们可知,ChainNode是用来存储数据的节点。每个节点都分为两部分,一个部分存储指向下一个节点的指针,一部分用来存储数据。数据域又可能会因为我们的使用的不同而有所差异。主要分为两种情况。一种是数据域存放指针,指向其他的内存空间;另一种是数据域存放一种或多种基本的数据类型或者结构体。如代码所示

 

第一个节点的结构体所占的连续内存空间的首字节的地址很重要。除了指向第一个节点的指针之外,我们还需要时时知道链表中节点的个数,即链表的大小,这样可以避免操作越界。所以我们有必要在构造链表的时候在里面添加添加表征链表大小的变量。我们不妨还将其添加在头节点中

在构建链表的时候,封装FirstNode的结构体要和封装ChainNode的结构体要分别构建,这是因为虽然两种节点的指针域都存放的是指向下个连续内存空间的指针,但是两种节点的数据域可能不同。FirstNode的数据域存放的是表征链节大小的整型变量size,而ChainNode的数据域可以存放多种多样的数据。

上面介绍的是一个

标签:指向,单向,内存空间,链表,解析,数据,节点,指针
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