什么是链表

1.数组的存储方式和缺点

1、数组的存储特点：在一个连续的内存空间里面，存放着某些特点的数据，把这些数据集合在某个内存空间中。

1. 数组非常明确的特点是：数组是一个整体，每一个元素的地址是连续的。
2. 结构体其实也类似，结构体也是一个整体，抛开结构体内存中那部分空闲的内存不讲，各个成员变量也是有序存放的。
3. 结构体数组也很明显，每个结构体是数组的元素，它们的地址也是连续的。

2、连续存储的缺点：

1. 知识点：对于数据，我们希望能对它们做四种操作：“增”、“删”、“改”、“查”。显然，对于数组这种数据结构，“增”、“删”这两个操作很难实现，有时会涉及到整个数组的挪动。如图：
2. 缺点1：不灵活，增删数据时运算量变大。
3. 缺点2：不管是静态分配内存还是动态分配内存，数组都是一口气申请了大部分空间。 

2.链表是普通结构体的应用，为我们开发带来便利

1、链表举例：链表的每一个数据是结构体变量，每个数据之间用结构体指针的方式将数据串起来。

1. 示例：链表中的数据中都存放着下一个数据的地址 。

   #include 
   struct A
   {
     int idata;
     struct A* p;  
   };
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       struct A a = {1};    
       struct A b = {2};    
       struct A c = {3};
       struct A d = {4};
       a.p = &b;				//数据a指向数据b
       b.p = &c;    			//数据b指向数据c
       c.p = &d;				//数据c指向数据d
       return 0;
   }

        

2、链表的“增、删数据”操作方法：

1. 删去其中一个数据：以删去数据b为例，只需要将数据a的指向从b改为c。后面的数据不需要动。

   #include 
   struct A
   {
     int idata;
     struct A* p;  
   };
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       struct A a = {1};    
       struct A b = {2};    
       struct A c = {3};
       struct A d = {4};
       a.p = &b;
       b.p = &c;
       c.p = &d;
       /* 删去链表中的数据b */
       a.p = &c;               //只需要将数据a的指向从b改为c
       return 0;
   }

2. 增加一个数据：以在数据a和数据b之间增加数据e为例，只需要将数据a的指向从b改为e，将数据e指向b。后面的数据不需要动。   

   #include 
   struct A
   {
     int idata;
     struct A* p;  
   };
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       struct A a = {1};    
       struct A b = {2};    
       struct A c = {3};
       struct A d = {4};
       a.p = &b;
       b.p = &c;
       c.p = &d;
       /* 在数据a和数据b之间增加链表数据e */
       struct A e = {5};
       a.p = &e;                   //只需要将数据a的指向从b改为e
       e.p = &b;                   //再将数据e指向数据b
       return 0;
   }

    

3.实现链表的第一个代码——与数组进行比较

代码心得：

1. gcc编译时，我们有加-o，如果没有写-o，那么会默认生成一个a.out文件。
2. 目前单纯只讲结构体，还没讲链表。所以只能一个一个定义数据，定义结构体变量时，可以把里面的结构体指针初始化成NULL。
3. 链表数据内部定义结构体指针变量的时候，可以形象的给这个指针起个名字，叫做next。
4. 在用链表前一个数据访问下一个数据时，我们先通过点运算符取到下一个结构体的地址，再用剑号运算符取出这个结构体中的成员变量的值。其中，可以不加小括号，因为点运算符和剑号运算符的结合方向都是从左向右，比如：t1.next->idata。
5. 在Ubuntu中，在用VI工具编辑代码时，用 :set nu 指令，显示行号。

1、用链表头访问链表：

1. 知识点：数组里的数据是连续的，只需要知道数组头，就能输出整串数据；而对于分散的数据，通过链表才能用一个数据访问其他不连续存放的数据。
2. 类似于数组头是数组的首地址，链表的第一个数据的首地址称为链表头。拿到链表头，通过next的方式就能遍历整个链表。 

代码心得：

1. 通常我们用head代表链表头。
2. 你会发现在上面使用链表头t1并通过next访问链表数据时，有个特点，从t1到t1.next增加了一个next，从t1.next到t1.next->next增加了一个next，因此肯定能够通过循环的方式通过链表头访问链表数据。   

   #include 
   struct Test
   {
       int idata;
       struct Test *next;
   };
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       /* 用数组的方式存放1、2、3 */
       int i;
       int arr[] = {1,2,3};
       int len = sizeof(arr) / sizeof(arr[0]);
       for(i=0; iidata, t1.next->next->idata);
       return 0;
   }

    

2、链表的完善（如何让链表头往后走）：

1. 知识点：
   1. 链表中只有链表尾巴那个数据里面的指针是NULL。
   2. 对于数组来说，我们不知道遍历到什么时候结束（防止越界），所以遍历数组的时候需要两个参数（数组头和数组长度）。
   3. 对于链表来说，我们知道遍历什么时候结束（链表尾巴里的指针是NULL），所以遍历链表的时候只需要一个参数（链表头）。
   4. 对于数组arr来说，可以用数组名偏移的方式访问数组元素，也就是说每次让数组名这个“指针”往后走（arr+1）。而对于链表头head来说，它的后面指的是head->next（就是后一个链表数据的地址）。

     

2. 封装遍历链表的API：

   思路：
   f1. 封装遍历链表的API: void printLink(struct Test *head); 形参head用来接收链表头的地址
   	f1.1 while死循环
       	f1.1.1 判断结构体指针head是否不等于NULL
           	f1.1.1.1 如果是，说明没有访问到链表尾巴
               	f1.1.1.1.1 打印链表数据: 
   				f1.1.1.1.2 修改代表链表数据地址的循环变量head: head = head->next;
   			f1.1.1.2 否则，说明已经访问到链表尾巴
               			那么，用break提前退出循环
   代码：
   #include 
   struct Test
   {
       int idata;
       struct Test *next;
   };
   void printLink(struct Test *head);
   int main(int argc, char const *argv[])
   {
       struct Test t1 = {1,NULL};
       struct Test t2 = {2,NULL}; 
       struct Test t3 = {3,NULL};
       struct Test t4 = {4,NULL};
       t1.next = &t2;                 
       t2.next = &t3; 
       t3.next = &t4; 
       puts("use t1 print three numbers");
       //printf("%d %d %d\n", t1.idata, t1.next->idata, t1.next->next->idata);
       printLink(&t1);
       return 0;
   }
   void printLink(struct Test *head) 
   {
       while(head != NULL){
           printf("%d ", head->idata);
           head = head->next;
       }
       putchar('\n');
   }