第二章——线性表之循环链表、静态链表

循环链表

循环单链表

循环单链表和单链表的区别在于，表中最后一个结点的指针不是NULL，而改为指向头结点，从而使整个链表成环，如下图所示：

显然，在循环链表中没有指针域为NULL的结点，因此，循环单链表的判空条件不是头结点的指针是否为空，而是它是否等于头指针L。

循环双链表

与循环单链表类似，循环双链表中，尾结点的next指针要指向头结点，头结点的prior指针要指向尾结点。
如何判断一个循环双链表是空表呢？当其头结点的next域和prior域都等于头指针L时。

静态链表

静态链表是用数组来描述线性表的链式存储结构，结点也有数据域data和指针域next，与前面所讲的链表中的指针不同的是，这里的指针是结点在数组中的相对地址也就是数组下标，又称游标。和顺序表一样，静态链表也要预先分配一块连续的内存空间。
总的来说，静态链表没有单链表使用起来方便。但对于一些不支持指针的高级语言（如Basic），这是一种非常巧妙的设计方法。
静态链表和单链表的对应关系如下图所示：

顺序表和链表的比较

存取（读/写）方式

• 顺序表可以顺序存取，也可以随机存取；
• 链表只能从表头开始依次顺序存取。
• 比如：顺序表访问第i个位置时仅需访问一次，而链表则需从表头开始依次访问i次。

逻辑结构与物理结构

• 采用顺序存储时，逻辑上相邻的元素，对应的物理存储位置也相邻。
• 而采用链式存储时，逻辑上相邻的元素，物理存储位置不一定相邻，对应的逻辑关系是通过指针链接来表示的。

查找、插入和删除操作

• 对于按值查找，顺序表无序时，两者的时间复杂度均为O(n)；顺序表有序时，可采用折半查找，此时的时间复杂度为O(logn)。
• 对于按序号查找，顺序表支持随机访问，时间复杂度为O(1)；而链表的平均时间复杂度为O(n)。
• 顺序表的插入、删除操作，平均需移动半个表长的元素。
• 链表的插入、删除操作，只需修改相关结点的指针域即可。

空间分配

• 顺序存储在静态存储分配的情形下，一旦存储空间装满就不能扩充，若再加入新元素，则会出现内存溢出，因此需要预先分配足够大的存储空间。然而，预先分配过大，可能会导致顺序表后部大量闲置；预先分配过小，则可能会溢出。
• 顺序存储在动态存储分配情形下，虽然存储空间可以扩充，但需要移动大量元素，导致操作系统效率降低，而且若内存中没有更大块的连续存储空间，则会导致分配失败。
• 链式存储的结点空间只在需要时申请分配，只要内存有空间就可以分配，操作灵活、高效。此外，由于链表的每个结点都带有指针域，因此存储密度不够大。