数据结构深入剖析（1）

一、线性表
1.线性表的定义
---线性表是零个或多个数据元素的集合。
---线性表中的数据元素之间是有顺序的。
---线性表中的数据元素个数是有限的。
---线性表中的数据元素的类型必须相同。
2.线性表的定义
定义：线性表是具有相同类型的n（n >= 0）个数据元素的有限序列。（a1, a2, …, an），ai 是表项，n 是表长度。
3.线性表的性质
---a0为线性表的第一个元素，只有一个后继。
---an为线性表的最后一个元素，只有一个前驱。
---除a0和an外的其它元素ai，既有前驱，又有后继。
---线性表能够逐项访问和顺序存取。
4.线性表的常规操作
---创建线性表：List* List_Create();
---删除线性表：void List_Destroy(List* list);
---清空线性表：void List_Clear(List* list);
---向线性表插入元素：int List_Insert(List* list, ListNode* node, int pos);
---从线性表删除元素：ListNode* List_Delete(List* list, int pos);
---获取线性表某个位置的元素：ListNode* List_Get(List* list, int pos);
---获取线性表长度：int List_Length(List* list);
5.线性表的顺序存储结构
顺序存储定义：线性表的顺序存储结构指的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性的数据元素。
在C语言中可以用一维数组来实现顺序存储结构。
---存储空间的起始位置：数组node
---线性表的最大容量：数组长度MAXSIZE
---线性表的当前容量：length
#define MAXSIZE 20
typedef struct tag_List{
    char node[MAXSIZE];
    int length;
}List;
(1)获取元素操作
char Get(List* list,int pos)
{
    char ret = -1;
    if(list != NULL && (0 <= pos) && (pos < list->length)){
        ret = list->node[pos];
    }
    return ret;
}
(2)插入元素操作
int Insert(List* list, char c,int pos)
{
    int i = 0;
    int ret = (list != NULL) && (0 <= pos) &&(list->length + 1 <= MAXSIZE);
    if(ret){
        if(pos >= list->length){
            pos = list->length;
        }
        for(i = list->length; i > pos; i--){
            list->node[i] = list->node[i-1];
        }
        list->node[i] = c;
        list->length++;
    }
    return ret;
}
(3)删除元素操作
char Delete(List* list, int pos)
{
    char ret = -1;
    int i = 0;
    if((list != NULL) && (0 <= pos) &&(pos < list->length)){
        ret = list->node[pos];
        for(i = pos + 1; i < list->length; i++){
            list->node[i-1] = list->node[i];
        }
        list->length--;
    }
    return ret;
}
优点：
--无需为线性表中的逻辑关系增加额外的空间
--可以快速的获取表中的合法位置的元素
缺点：
--插入和删除操作需要移动大量元素
--当线性表长度变化较大时难以确定存储空间的容量。
六、链式存储结构
1.链式存储的定义
为了表示每个数据元素与其直接后继元素之间的逻辑关系，每个元素除了存储本身的信息外，还需要存储指示其直接后继的信息。
2.链式存储逻辑结构
n个结点链接成一个链式线性表的结构叫链表。
当每个结点中只包含一个指针域时，叫单链表。
3.链表的基本概念
表头结点：链表中的第一个结点，包含指向第一个数据元素的指针以及链表自身的一些信息。
数据结点：链表中代表数据元素的结点，包含指向下一个数据元素的指针和数据元素信息。
尾结点：链表中的最后一个数据结点，其下一个元素指针为空，表示无后继。
4.链式存储结构
在C语言中可以用结构体来定义链表中的指针域。
链表中的表头结点也可以用结构体来实现。
typedef struct _tag_LinkListNode LinkListNode;
struct _tag_LinkListNode
{
    LinkListNode* next;
};
typedef struct _tag_LinkList
{
    LinkListNode header;
    int length;
}TLinkList;
struct Value
{
    LinkListNode header;
    int v;
};
1.获取第pos个元素操作
---判断线性表是否合法。
---判断位置是否合法。
---由表头开始通过next指针移动pos次后，当前元素的next指针即指向要获取的元素。
LinkListNode* current = (LinkListNode*)list;
for(i = 0; i < pos; i++)
{
    current = current->next;
}
ret = current->next;
2.插入元素操作
---判断线性表是否合法。
---判断位置是否合法。
---由表头开始通过next指针移动pos次后，当前元素的next指针即指向要插入的位置。
---将新元素插入。
---链表长度加1.
LinkListNode* current = (LinkListNode*)list;
for(i = 0; (i < pos) && (currrent->next != NULL); i++)
{
    current = current->next;
}
node->next = current->next;
current->next = node;
sList->length++;
3.删除元素操作
---判断链表是否合法。
---判断删除位置是否合法。
---由表头开始通过next指针移动pos次后，当前元素的next指针即指向要删除的位置。
---删除元素，并将链表长度减1.
TLinkList* sList = (TLinkList*)list;
LinkListNode* ret = NULL;
int i = 0;
if((sList != NULL) && (0 <= pos) && (pos < sList->length))
{
    LinkListNode* current = (LinkListNode*)list;
    for(i = 0; i < pos; i++)
    {
        current = current->next;
    }
    ret = current->next;
    current->next = ret->next;
    sList->length--;
}
优点：
---无需一次性定制链表的容量
---插入和删除操作无需移动数据元素
缺点：
---数据元素必须保持后继元素的位置信息。
---获取指定数据元素操作需要顺序访问之前的元素。