数据结构与算法（006）：线性表-单链表
单链表的整表创建
对于顺序存储结构的线性表的整表创建，我们可以用数组的初始化来直观理解。
而单链表和顺序存储结构就不一样了，它不像顺序存储结构数据这么集中，它的数据可以是分散在内存各个角落的，他的增长也是动态的。
对于每个链表来说，它所占用空间的大小和位置是不需要预先分配划定的，可以根据系统的情况和实际的需求即时生成。
人生就要追求向单链表一样，灵活应变！
创建单链表的过程是一个动态生成链表的过程，从“空表”的初始状态起，依次建立各元素结点并逐个插入链表。
所以单链表整表创建的算法思路如下：
声明一结点p和计数器变量i；
初始化一空链表L；
让L的头结点的指针指向NULL，即建立一个带头结点的单链表；
循环实现后继结点的赋值和插入。
头插法建立单链表
头插法从一个空表开始，生成新结点，读取数据存放到新结点的数据域中，然后将新结点插入到当前链表的表头上，直到结束为止。
简单来说，就是把新加进的元素放在表头后的第一个位置：
先让新节点的next指向头节点之后
然后让表头的next指向新节点
嗯，用现实环境模拟的话就是插队的方法，始终让新结点插在第一的位置。
实现代码如下：CreateListHead.c
/* 头插法建立单链表示例 */
void CreateListHead(LinkList *L, int n)
{
LinkList p;
int i;
srand(time(0)); // 初始化随机数种子
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
(*L)->next = NULL;
for( i=0; i < n; i++ )
{
p = (LinkList)malloc(sizeof(Node)); // 生成新结点
p->data = rand()%100+1;
p->next = (*L)->next;
(*L)->next = p;
}
}
尾插法建立单链表
头插法建立链表虽然算法简单，但生成的链表中结点的次序和输入的顺序相反。
就像现实社会我们鄙视插队不遵守纪律的孩子，那编程中我们也可以不这么干，我们可以把思维逆过来：把新结点都插入到最后，这种算法称之为尾插法。
实现代码如下：CreateListTail.c
/* 尾插法建立单链表演示 */
void CreateListTail(LinkList *L, int n)
{
LinkList p, r;
int i;
srand(time(0));
*L = (LinkList)malloc(sizeof(Node));
r = *L;
for( i=0; i < n; i++ )
{
p = (Node *)malloc(sizeof(Node));
p->data = rand()%100+1;
r->next = p;
r = p; // 备注：初学者可能很难理解这句，重点解释。
}
r->next = NULL;
}
单链表的整表删除
当我们不打算使用这个单链表时，我们需要把它销毁。
其实也就是在内存中将它释放掉，以便于留出空间给其他程序或软件使用。
单链表整表删除的算法思路如下：
声明结点p和q；
将第一个结点赋值给p，下一结点赋值给q；
循环执行释放p和将q赋值给p的操作；
实现代码如下：ClearList.c
Status ClearList(LinkList *L)
{
LinkList p, q;
p = (*L)->next;
while(p)
{
q = p->next;
free(p);
p = q;
}
(*L)->next = NULL;
return OK;
}
这段算法代码里，常见的错误就是有同学会觉得q变量没有存在的必要，只需要在循环体内直接写free(p); p = p->next; 即可？
可这个世上没有无缘无故的爱，这样做会带来什么问题呢？
要知道p是一个结点，它除了有数据域，还有指针域。当我们做free(p);时候，其实是对它整个结点进行删除和内存释放的工作。而我们整表删除是需要一个个结点删除的，所以我们就需要q来记载p的下一个结点。
单链表结构与顺序存储结构优缺点
我们分别从存储分配方式、时间性能、空间性能三方面来做对比。
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)
单链表在计算出某位置的指针后，插入和删除时间仅为O(1)
空间性能：
顺序存储结构需要预分配存储空间，分大了，容易造成空间浪费，分小了，容易发生溢出。
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。
综上所述对比，我们得出一些经验性的结论：
若线性表需要频繁查找，很少进行插入和删除操作时，宜采用顺序存储结构。
若需要频繁插入和删除时，宜采用单链表结构。
比如说游戏开发中，对于用户注册的个人信息，除了注册时插入数据外，绝大多数情况都是读取，所以应该考虑用顺序存储结构。
而游戏中的玩家的武器或者装备列表，随着玩家的游戏过程中，可能会随时增加或删除，此时再用顺序存储就不太合适了，单链表结构就可以大展拳脚了。
当线性表中的元素个数变化较大或者根本不知道有多大时，最好用单链表结构，这样可以不需要考虑存储空间的大小问题。
而如果事先知道线性表的大致长度，比如一年12个月，一周就是星期一至星期日共七天，这种用顺序存储结构效率会高很多。
总之，线性表的顺序存储结构和单链表结构各有其优缺点，不能简单的说哪个好，哪个不好，需要根据实际情况，来综合平衡采用哪种数据结构更能满足和达到需求和性能。