数据结构中链表及常见操作
链表
1 定义
链表(Linked list)是一种常见的基础数据结构,是一种线性表,但是并不会按线性的顺序存储数据,而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。
由于不必须按顺序存储,链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度,比另一种线性表顺序表快得多,但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间,而顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。
使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点,链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。但是链表失去了数组随机读取的优点,同时链表由于增加了结点的指针域,空间开销比较大。
在计算机科学中,链表作为一种基础的数据结构可以用来生成其它类型的数据结构。链表通常由一连串节点组成,每个节点包含任意的实例数据(data fields)和一或两个用来指向明上一个或下一个节点的位置的链接("links")。
链表最明显的好处就是,常规数组排列关联项目的方式可能不同于这些数据项目在记忆体或磁盘上顺序,数据的访问往往要在不同的排列顺序中转换。而链表是一种自我指示数据类型,因为它包含指向另一个相同类型的数据的指针(链接)。链表允许插入和移除表上任意位置上的节点,但是不允许随机存取。链表有很多种不同的类型:单向链表,双向链表以及循环链表。
2 结构
2.1 单向链表
链表中最简单的一种是单向链表,它包含两个域,一个信息域和一个指针域。这个链接指向列表中的下一个节点,而最后一个节点则指向一个空值。
一个单向链表的节点被分成两个部分。第一个部分保存或者显示关于节点的信息,第二个部分存储下一个节点的地址。单向链表只可向一个方向遍历。
链表最基本的结构是在每个节点保存数据和到下一个节点的地址,在最后一个节点保存一个特殊的结束标记,另外在一个固定的位置保存指向第一个节点的指针,有的时候也会同时储存指向最后一个节点的指针。一般查找一个节点的时候需要从第一个节点开始每次访问下一个节点,一直访问到需要的位置。
2.2 双向链表
每个节点有两个连接:一个指向前一个节点,(当此“连接”为第一个“连接”时,指向空值或者空列表);而另一个指向下一个节点,(当此“连接”为最后一个“连接”时,指向空值或者空列表)
双向链表可以从任何一个节点访问前一个节点,当然也可以访问后一个节点,以至整个链表。一般是在需要大批量的另外储存数据在链表中的位置的时候用。
2.3 循环链表
在一个循环链表中, 首节点和末节点被连接在一起。这种方式在单向和双向链表中皆可实现。要转换一个循环链表,你开始于任意一个节点然后沿着列表的任一方向直到返回开始的节点。指向整个列表的指针可以被称作访问指针。
循环链表中第一个节点之前就是最后一个节点,反之亦然。
3 链表常见用途
常用于组织删除、检索较少,而添加、遍历较多的数据。
4 链表和数组的区别
○1数组在内存中是逐个存放的,也就是说倘若数组的第一个元素在地址A,则数组第二
个元素就在地址A+1。而链表则不是,链表每个节点没有相对固定的位置关系。某个节点在地址A其后的节点不一定是A+1,而在内存的其他空闲区域,呈现一种随机的状态。
○2数组一旦显式的被申明后,其大小就固定了,不能动态进行扩充。而链表则可以,可以动态生成节点并且添加到已有的链表中。
○3链表灵活,但是空间和时间额外耗费较大;数组大小固定,元素位置固定,但是操
作不灵活,且容易浪费空间,但是时间耗费较小,尤其是元素变化不大的时候效率很高。双向链表比单向的更灵活,但是空间耗费也更大。
○4从内存存储来看,(静态)数组从栈中分配空间, 对于程序员方便快速,但是自由度小;链表从堆中分配空间, 自由度大但是申请管理比较麻烦。
附录:(链表的部分常见操作)
1 单向链表
/*线性表的单链表存储结构*/
typedef struct LNode{
ElemType data;
struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;
/*带有头结点的单链表的基本操作(12个)*/
void InitList(LinkList *L)
{/* 操作结果:构造一个空的线性表L */
*L=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));/* 产生头结点,并使L指向此头结点 */
if(!*L)/* 存储分配失败*/
exit(OVERFLOW);
(*L)->next=NULL;/* 指针域为空 */
}
void DestroyList(LinkList *L)
{/* 初始條件:线性表L已存在。操作结果:销毁线性表L */
LinkList q;
while(*L)
{q=(*L)->next;
free(*L);
*L=q;
}
}
void ClearList(LinkList L)/* 不改变L */
{/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:将L重置为空表 */
LinkList p,q;
p=L->next;/* p指向第一个结点 */
while(p)/* 没到表尾 */
{q=p->next;
free(p);
p=q;
}
L->next=NULL;/* 头结点指针域为空 */
}
Status ListEmpty(LinkList L)
{/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:若L为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE */
return L->next == NULL;
}
int ListLength(LinkList L)
{/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:返回L中数据元素个数 */
int i=0;
LinkList p=L->next;/* p指向第一个结点 */
while(p)/* 没到表尾 */
{
i++;
p=p->next;
}
return i;
}
Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e)
{/* L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR */
int j=1;/* j为计数器 */
LinkList p=L->next;/* p指向第一个结点 */
while(p&&j < i)/* 顺指针向后查找,直到p指向第i个元素或p为空 */ {
p=p->next;
j++;
}
if(!p||j>i)/* 第i个元素不存在 */
return ERROR;
*e=p->data;/* 取第i个元素 */
return OK;
}
int LocateElem(LinkList L,ElemType
e,Status(*compare)(ElemType,ElemType))
{/* 初始条件: 线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) */
/* 操作结果: 返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 */ /* 若这样的数据元素不存在,则返回值为0 */
int i=0;
LinkList p=L->next;
while(p)
{
i++;
if(compare(p->data,e))/* 找到这样的数据元素 */
return i;
p=p->next;
}
return0;
}
Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e) {/* 初始条件: 线性表L已存在 */
/* 操作结果: 若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱, */
/* 返回OK;否则操作失败,pre_e无定义,返回INFEASIBLE */ LinkList q,p=L->next;/* p指向第一个结点 */
while(p->next)/* p所指结点有后继 */
{
q=p->next;/* q为p的后继 */
if(q->data==cur_e)
{
*pre_e=p->data;
return OK;
}
p=q;/* p向后移 */
}
return INFEASIBLE;
}
Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e) {/* 初始条件:线性表L已存在 */
/* 操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回它的后继, */
/* 返回OK;否则操作失败,next_e无定义,返回INFEASIBLE */ LinkList p=L->next;/* p指向第一个结点 */
while(p->next)/* p所指结点有后继 */
{
if(p->data==cur_e)
{
*next_e=p->next->data;
return OK;
}
p=p->next;
}
return INFEASIBLE;
}
Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e)
{/* 在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e */
int j=0;
LinkList p=L,s;
while(p&&j < i-1)/* 寻找第i-1个结点 */
{
p=p->next;
j++;
}
if(!p||j>i-1)/* i小于1或者大于表长 */
return ERROR;
s=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));/* 生成新结点 */
s->data=e;/* 插入L中 */
s->next=p->next;
p->next=s;
return OK;
}
Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType *e)
{/* 在带头结点的单链线性表L中,删除第i个元素,并由e返回其值 */
int j=0;
LinkList p=L,q;
while(p->next&&j< i-1)/* 寻找第i个结点,并令p指向其前驱 */
{
p=p->next;
j++;
}
if(!p->next||j>i-1)/* 删除位置不合理 */
return ERROR;
q=p->next;/* 删除并释放结点 */
p->next=q->next;
*e=q->data;
free(q);
return OK;
}
void ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType))
/* vi的形参类型为ElemType,与bo2-1.c中相应函数的形参类型ElemType&不同 */
{/* 初始条件:线性表L已存在。操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi() */
LinkList p=L->next;
while(p)
{
vi(p->data);
p=p->next;
}
printf("\n"); }
2 双向链表
数据结构—链表应用能力测评
任务: 编写一个能向表尾插入结点,并输出链表中所有数据元素的小程序
#ifndef _LINKLIST #define _LINKLIST #include
} void printList_link(PLIST head ) { /*在此处完成任务,输出head为表头的单链表数据元素*/ //begin PLIST p =new NODE; p=head->next; while(p){ printf("%d ",p->data); p=p->next; } //end } void insertDataTail(PLIST head , int insData ) { /*在此处完成任务,在head为表头的单链表表尾插入数据元素insData*/ //begin PLIST p; p=head->next; while(p->next!=NULL){ p=p->next; } PLIST q = new NODE; //初始化结点 p->next=q; q->data=insData; q->next=NULL; //end } #endif
数据结构 单链表详解
数据结构的概念: 数据的逻辑结构+ 数据的存储结构+ 数据的操作; 数据的数值:=====》数据===》数值型数据整形浮点数ASCII 非数值型数据图片声音视频字符 =====》数据元素=====》基本项组成(字段,域,属性)的记录。 数据的结构: 逻辑结构 ----》线性结构(线性表,栈,队列) ----》顺序结构 ----》链式结构 ----》非线性结构(树,二叉树,图) ----》顺序结构 ----》链式结构 存储结构 -----》顺序存储 -----》链式存储 -----》索引存储 -----》哈希存储==散列存储 数据的操作: 增 删 改 查 DS ====》数据结构===》DS = (D,R); 数据结构中算法: 1、定义:有穷规则的有序集合。 2、特性: 有穷性 确定性
输入 输出 3、算法效率的衡量 时间复杂度计算===》算法中可执行依据的频度之和,记为:T(n)。 是时间的一种估计值不是准确值。 计算结果的分析:1 将最终结果的多项式中常数项去掉 2 只保留所有多项式中最高阶的项 3 最后的最高阶项要去掉其常数项 时间复杂度的量级关系: 常量阶====》对数阶===》线性阶===》线性对数阶====》平方阶===》立方阶===》指数阶 以上关系可以根据曲线图来判断算法对时间复杂度的要求 空间复杂度计算====》算法执行过程中所占用的存储空间的量级,记为:D(n)。 计算方法是在运行过程中申请的动态内存的量级计算。 ///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 线性表 顺序存储====》顺序表(数组) 链式存储====》单链表 特征:对于非空表,a0是表头没有前驱。 an-1 是表尾没有后继 ai的每个元素都有一个直接前驱和直接后继 基本操作:创建表=====》增加元素====》删除元素====》改变元素值====》查询元素 1、顺序表的操作 1.1 创建顺序表=====》定义个指定类型的数组====》int a[100] ={0};
数据结构 单链表基本操作代码
实验一单链表 #include "stdio.h" #include "stdlib.h" typedef int ElemType; typedef struct LNode { ElemType data; struct LNode *next; }LNode,*LinkList; void creatLNode(LinkList &head) { int i,n; LNode *p; head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); head->next=NULL; printf("请输入链表的元素个数:"); scanf("%d",&n); for(i=n;i>0;i--) { p=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); printf("第%d个元素:",i); scanf("%d",&p->data); p->next=head->next; head->next=p; } } void InsertLNode(LinkList &L) { LNode *p=L; int i,j=0,e; printf("请输入你要插入的位置(超过链表长度的默认插在最后!):"); scanf("%d",&i); printf("请输入你要插入的元素:"); scanf("%d",&e); while (p->next&&j
LNode *s; s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; } int DeleteLNode(LinkList &L,int i,int &e) { LNode *p; p=L; LNode *q; int j=0; while (p->next&&j
数据结构课程设计单链表操作
《数据结构课程设计》报告 题目:单链表操作 专业:计算机科学与技术 班级: 单链表操作 针对带头结点的单循环链表,编写实现以下操作的算法函数。
实现要求: ⑴单链表建立函数create:先输入数据到一维数组A[M]中,然后根据一维 数组A[M]建立一个单循环链表,使链表中个元素的次序与A[M]中各元素的次序相同,要求该函数的时间复杂度为O(m); ⑵定位查找函数Locate:在所建立的单循环链表中查找并返回值为key的 第1个元素的结点指针;若找不到,则返回NULL; ⑶求出该链表中值最大和次大的元素值,要求该算法的时间复杂度为O(m), 最大和次大的元素值通过指针变量带回,函数不需要返回值; ⑷将链表中所有值比key(值key通过形参传入)小的结点作为值为key的结 点前驱,所有值比key大的结点作为值为key的结点后继,并尽量保持原有结点之间的顺序,要求该算法的时间复杂度为O(m); ⑸设计一个菜单,具有上述处理要求和退出系统功能。 ⒈本人完成的工作: 一、定义结构体:LNode 二、编写以下函数: (1)建立单循环链表 (2)建立定位查找函数 (3)求出链表中最大和次大值 (4)将链表中的值和输入的Key比较,小的作为key前驱结点,大的作为key 的后继结点 三、设计具有上述处理要求和退出系统菜单 ⒉所采用的数据结构:单链表 数据结构的定义: typedef struct Node //定义结点的结构体 { DataType data; //数据域 struct Node *next; //指针域
}LNode; //结点的类型 ⒊所设计的函数 (1)Create(void) LNode *Create(void) //建立单循环链表,链表头结点head作为返回值{ int i,j,n,A[M]; //建立数组A【M】 LNode *head,*p,*move; head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); //创建空单循环链表head->next=head; move=head; printf("请输入数组元素的个数:"); //输入数组 scanf("%d",&n); printf("请输入数组:"); for(i=0;i
数据结构课程设计单链表
目录 1 选题背景 (2) 2 方案与论证 (3) 2.1 链表的概念和作用 (3) 2.3 算法的设计思想 (4) 2.4 相关图例 (5) 2.4.1 单链表的结点结构 (5) 2.4.2 算法流程图 (5) 3 实验结果 (6) 3.1 链表的建立 (6) 3.2 单链表的插入 (6) 3.3 单链表的输出 (7) 3.4 查找元素 (7) 3.5 单链表的删除 (8) 3.6 显示链表中的元素个数(计数) (9) 4 结果分析 (10) 4.1 单链表的结构 (10) 4.2 单链表的操作特点 (10) 4.2.1 顺链操作技术 (10) 4.2.2 指针保留技术 (10) 4.3 链表处理中的相关技术 (10) 5 设计体会及今后的改进意见 (11) 参考文献 (12) 附录代码: (13)
1 选题背景 陈火旺院士把计算机60多年的发展成就概括为五个“一”:开辟一个新时代----信息时代,形成一个新产业----信息产业,产生一个新科学----计算机科学与技术,开创一种新的科研方法----计算方法,开辟一种新文化----计算机文化,这一概括深刻影响了计算机对社会发展所产生的广泛而深远的影响。 数据结构和算法是计算机求解问题过程的两大基石。著名的计算机科学家P.Wegner指出,“在工业革命中其核心作用的是能量,而在计算机革命中其核心作用的是信息”。计算机科学就是“一种关于信息结构转换的科学”。信息结构(数据结构)是计算机科学研究的基本课题,数据结构又是算法研究的基础。
2 方案与论证 2.1 链表的概念和作用 链表是一种链式存储结构,链表属于线性表,采用链式存储结构,也是常用的动态存储方法。链表中的数据是以结点来表示的,每个结点的构成:元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置),元素就是存储数据的存储单元,指针就是连接每个结点的地址数据。 以“结点的序列”表示线性表称作线性链表(单链表) 单链表是链式存取的结构,为找第 i 个数据元素,必须先找到第 i-1 个数据元素。 因此,查找第 i 个数据元素的基本操作为:移动指针,比较 j 和 i 单链表 1、链接存储方法 链接方式存储的线性表简称为链表(Linked List)。 链表的具体存储表示为: ① 用一组任意的存储单元来存放线性表的结点(这组存储单元既可以是连续的,也可以是不连续的) ② 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系,在存储每个结点值的同时,还必须存储指示其后继结点的地址(或位置)信息(称为指针(pointer)或链(link)) 注意: 链式存储是最常用的存储方式之一,它不仅可用来表示线性表,而且可用来表示各种非线性的数据结构。 2、链表的结点结构 ┌───┬───┐ │data │next │ └───┴───┘ data域--存放结点值的数据域 next域--存放结点的直接后继的地址(位置)的指针域(链域) 注意: ①链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的。 ②每个结点只有一个链域的链表称为单链表(Single Linked List)。
数据结构(C语言)单链表的基本操作
实验名称:实验一单链表的基本操作 实验目的 熟练掌握线性表两类存储结构的描述方法。 实验内容 从键盘读入若干个整数,建一个整数单链表,并完成下列操作: (1)打印该链表; (2)在链表中插入一个结点,结点的数据域从键盘读入,打印该链表; (3)在链表中删除一个结点,被删结点的位置从键盘读入,打印该链表; (4)在链表中做查找:从键盘读入要查找的整数,将该整数在链表中的位置打印出来,若要查找的整数不在链表中,返回一个信息。 算法设计分析 (一)数据结构的定义 单链表存储结构定义为: struct Node; typedef struct Node * pnode; struct Node { int info; pnode link; }; typedef struct Node * LinkList; (二)总体设计 程序由主函数、创建单链表函数、链表长度函数、链表打印函数、插入正整数函数、删除函数、查询函数组成。其功能描述如下: (1)主函数:调用各个函数以实现相应功能 int main(void) //主函数 { printf("单链表的基本操作实验:\n"); struct list *pnode; pnode = creat(); //创建 print(pnode); //输出 insert(pnode); //插入 print(pnode); //输出 _delete(pnode); //删除 print(pnode); //输出 _located(pnode); //查找 print(pnode); //输出 return 0 ; } (三)各函数的详细设计: Function1: struct list *creat()//创建链表;
数据结构链表代码
#include
if(!p||j>i-1) return; lnode *s=new lnode; s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; }//插入 void deletelist(lnode *&head,int i,int &e){ lnode *p=head; int j=0; while(p->next&&j
数据结构与算法问题分析与源代码之单链表
单链表 1 题目编写一个程序,实现链表的各种基本运算,包括:链表操作:初始化链表、输出链表、输出链表长度和释放链表链表元素操作:插入元素、删除元素、输出元素(注意元素的位置) 2 目标熟悉单链表的定义及其基本操作的实现 3 设计思想 链表由多个结点通过next 指针连接成一个完整的数据结构,每个几点包括一个数据域和一个指向下一个结点的next 指针。通过对指针的改写与结点的增减,我们可以实现单链表的插入、删除、输入、输出、求长等操作。 4 算法描述 (1 )初始化链表:输入元素个数n ,分配n 个结点空间,输入元素值,按元素顺序初始化next 指针,使之连接成串,尾指针赋值NULL 。 (2 )输出链表:从表头开始沿next 指针遍历各结点,每次访问结点输出结点数据值,直至next 为空。 (3 )输出链表长度:从表头开始沿next 指针遍历各结点,每次访问结点计数器加一,直至next 为空,返回计数器值。 (4 )释放链表:沿next 指针从前向后依次释放结点,直至next 指空。 (5 )插入元素:指针沿next 指向移动指定位,新分配一个空间并存入数据,其next 赋值为当前指针指向结点的next ,修改当前指针指向结点的next 指向新加结点。 (6 )删除元素:指针沿next 指向移动指定位,修改待删结点的前一结点的next 指针指向待删结点的下一结点,保存数值,释放删除结点。 (7 )输出元素:指针沿next 指向移动指定位,指针指向结点数据区,读出数值返回。 5 程序结构图 6源程序 #i nclude
#i nclude
数据结构双向链表实战应用(c语言源程序)
#include
} LinkList InitList(void) { int i=1; char ch;//判断是否还输入 LinkList head=0,r,t;//r指向新创建的结点,t指向r的前一个结点 head=(struct nodes *)malloc(sizeof(struct nodes)); if(!head) { printf("存储空间分配失败\n"); return 0; } head->front=head; head->next=head; head->data='a'; t=r=head; while(1) { r=(struct nodes *)malloc(sizeof(struct nodes)); if(!r) { printf("存储空间分配失败\n"); return 0; }
数据结构C语言版 循环链表表示和实现
数据结构C语言版循环链表表示和实现.txt37真诚是美酒,年份越久越醇香浓烈;真诚是焰火,在高处绽放才愈显美丽;真诚是鲜花,送之于人,手有余香。/* 数据结构C语言版循环链表表示和实现 P35 编译环境:Dev-C++ 4.9.9.2 日期:2011年2月10日 */ #include
链表的基本操作-数据结构实验报告
大学数据结构实验报告 课程名称数据结构实验第(四)次实验实验名称链表的基本操作 学生姓名于歌专业班级学号 实验成绩指导老师(签名)日期2018年10月01日 一、实验目的 1. 学会定义单链表的结点类型,实现对单链表的一些基本操作和具体 的函数定义,了解并掌握单链表的类定义以及成员函数的定义与调用。 2. 掌握单链表基本操作及两个有序表归并、单链表逆置等操作的实现。 二、实验要求 1.预习C语言中结构体的定义与基本操作方法。 2.对单链表的每个基本操作用单独的函数实现。 3.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。 4.整理并上交实验报告。 三、实验内容: 1.编写程序完成单链表的下列基本操作: (1)初始化单链表La (2)在La中插入一个新结点 (3)删除La中的某一个结点 (4)在La中查找某结点并返回其位置 (5)打印输出La中的结点元素值 (6)清空链表 (7)销毁链表 2 .构造两个带有表头结点的有序单链表La、Lb,编写程序实现将La、 Lb合并成一个有序单链表Lc。 四、思考与提高: 1.如果上面实验内容2中合并的表内不允许有重复的数据该如何操作? 2.如何将一个带头结点的单链表La分解成两个同样结构的单链表Lb,Lc,使得Lb中只含La表中奇数结点,Lc中含有La表的偶数结点?五、实验设计 1.编写程序完成单链表的下列基本操作: (1)初始化单链表La LinkList InitList() {
int i,value,n; LinkList H=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); LinkList P=H; P->next=NULL; do{ printf("请输入链表的长度:"); scanf("%d",&n); if(n<=0) printf("输入有误请重新输入!\n"); }while(n<=0); printf("请输入各个元素:\n"); for(i=0; i
数据结构实验 链表
实验名称:链表 班级:学号___________姓名:报告日期: 一、实验目的及要求 1. 掌握单链表的存储结构形式及其描述。 2. 掌握单链表的建立、查找、插入和删除操作。 二、实验内容 1. 编写函数,实现随机产生或键盘输入一组元素,建立一个带头结点的单链表(无序)。 2. 编写函数,实现遍历单链表。 3. 编写函数,实现把单向链表中元素逆置(不允许申请新的结点空间)。 4. 编写函数,建立一个非递减有序单链表。 5. 编写函数,利用以上算法,建立两个非递减有序单链表,然后合并成一个非递减链表。 6. 编写函数,在非递减有序单链表中插入一个元素使链表仍然有序。 7. 编写函数,实现在非递减有序链表中删除值为x的结点。 8. 编写一个主函数,在主函数中设计一个简单的菜单,分别调试上述算法。 三、实验结果
四、实验总结: 这次实验使我在已经掌握单链表的存储结构,单链表的建立、查找、插入和删除操作的思想的基础上,可以对其利用C语言进行编程的实现,不仅对单链表的有关内容有了更深的理解,同时也对C语言编程的学习有了很大的进步。期间也遇到不少麻烦,;例如在编好程序后,编译运行时出现很多错误,但是在同学和网络的帮助下,将其成功解决。此外,需要注意的就是在用C语言进行编程时,一定要细心,注意基础知识的积累。同时算法思想也很重要。 源代码: #include
typedef struct LNode { ElemType data; struct LNode *next; }LNode,*Linklist; void Createlist(Linklist &L) { Linklist p,s; ElemType x; L=(Linklist)malloc(sizeof(LNode)); L->next=NULL; p=L; scanf("%d",&x); while(x) { s=(Linklist)malloc(sizeof(LNode)); s->data=x; s->next=NULL; p->next=s; p=s; scanf("%d",&x);} } void printlist(Linklist &L) { Linklist p; p=L; while(p->next!=NULL){ p=p->next; printf("%d ",p->data);} printf("\n"); } void nizhi(Linklist &L) { Linklist p,s; p=L->next; L->next=NULL; while(p) { s=p; p=p->next; s->next=L->next; L->next=s;} } void charu(Linklist &L,ElemType x)
数据结构课程设计单链表
目录 1 选题背景 (1) 2 方案与论证 (2) 2.1 链表的概念和作用 (2) 2.3 算法的设计思想 (3) 2.4 相关图例 (4) 2.4.1 单链表的结点结构 (4) 2.4.2 算法流程图 (4) 3 实验结果 (5) 3.1 链表的建立 (5) 3.2 单链表的插入 (5) 3.3 单链表的输出 (6) 3.4 查找元素 (6) 3.5 单链表的删除 (7) 3.6 显示链表中的元素个数(计数) (8) 4 结果分析 (9) 4.1 单链表的结构 (9) 4.2 单链表的操作特点 (9) 4.2.1 顺链操作技术 (9) 4.2.2 指针保留技术 (9) 4.3 链表处理中的相关技术 (9) 5 设计体会及今后的改进意见 (10) 参考文献 (11) 附录代码: (12)
1 选题背景 陈火旺院士把计算机60多年的发展成就概括为五个“一”:开辟一个新时代----信息时代,形成一个新产业----信息产业,产生一个新科学----计算机科学与技术,开创一种新的科研方法----计算方法,开辟一种新文化----计算机文化,这一概括深刻影响了计算机对社会发展所产生的广泛而深远的影响。 数据结构和算法是计算机求解问题过程的两大基石。著名的计算机科学家P.Wegner指出,“在工业革命中其核心作用的是能量,而在计算机革命中其核心作用的是信息”。计算机科学就是“一种关于信息结构转换的科学”。信息结构(数据结构)是计算机科学研究的基本课题,数据结构又是算法研究的基础。
2 方案与论证 2.1 链表的概念和作用 链表是一种链式存储结构,链表属于线性表,采用链式存储结构,也是常用的动态存储方法。链表中的数据是以结点来表示的,每个结点的构成:元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置),元素就是存储数据的存储单元,指针就是连接每个结点的地址数据。 以“结点的序列”表示线性表称作线性链表(单链表) 单链表是链式存取的结构,为找第 i 个数据元素,必须先找到第 i-1 个数据元素。 因此,查找第 i 个数据元素的基本操作为:移动指针,比较 j 和 i 单链表 1、链接存储方法 链接方式存储的线性表简称为链表(Linked List)。 链表的具体存储表示为: ① 用一组任意的存储单元来存放线性表的结点(这组存储单元既可以是连续的,也可以是不连续的) ② 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系,在存储每个结点值的同时,还必须存储指示其后继结点的地址(或位置)信息(称为指针(pointer)或链(link)) 注意: 链式存储是最常用的存储方式之一,它不仅可用来表示线性表,而且可用来表示各种非线性的数据结构。 2、链表的结点结构 ┌───┬───┐ │data │next │ └───┴───┘ data域--存放结点值的数据域 next域--存放结点的直接后继的地址(位置)的指针域(链域) 注意: ①链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的。 ②每个结点只有一个链域的链表称为单链表(Single Linked List)。
链表基本操作实验报告
实验2 链表基本操作实验 一、实验目的 1. 定义单链表的结点类型。 2. 熟悉对单链表的一些基本操作和具体的函数定义。 3. 通过单链表的定义掌握线性表的链式存储结构的特点。 二、实验内容与要求 该程序的功能是实现单链表的定义和主要操作。如:单链表建立、输出、插入、删除、查找等操作。该程序包括单链表结构类型以及对单链表操作的具体的函数定义和主函数。程序中的单链表(带头结点)结点为结构类型,结点值为整型。 要求: 同学们可参考指导书实验2程序、教材算法及其他资料编程实现单链表相关操作。必须包括单链表创建、输出、插入、删除操作,其他操作根据个人情况增减。 三、 算法分析与设计。 头结点 ......
2.单链表插入 s->data=x; s->next=p->next; p->next=s; 3.单链表的删除: p->next=p->next->next;
四、运行结果 1.单链表初始化 2.创建单链表 3.求链表长度 4.检查链表是否为空 5.遍历链表 6.从链表中查找元素 7.从链表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置
8.向链表中插入元素 插入元素之后的链表 9.从链表中删除元素 删除位置为6的元素(是3) 10.清空单链表 五、实验体会 经过这次单链表基本操作实验,自己的编程能力有了进一步的提高,认识到自己以前在思考一个问题上思路不够开阔,不能灵活的表达出自己的想法,虽然在打完源代码之后出现了一些错误,但是经过认真查找、修改,最终将错误一一修正,主要是在写算法分析的时候出现了障碍,经过从网上查找资料,自己也对程序做了仔细的分析,对单链表创建、插入、删除算法画了详细的N-S流程图。
数据结构实验报告 - 链表
数据结构实验报告 1. 实验目标 (1)熟练掌握线性表的链式存储结构。 (2)熟练掌握单链表的有关算法设计。 (3)根据具体问题的需要,设计出合理的表示数据的顺序结构,并设计相关算法。 2. 实验内容和要求 (1)本次实验中的链表结构指带头结点的单链表; (2)单链表结构和运算定义,例如求链表长度,在第i个结点前插入值为x的结点;(3)实验程序有较好可读性,各运算和变量的命名直观易懂,符合软件工程要求;(4)程序有适当的注释。 3. 数据结构设计(给出单链表的数据结构) typedefstruct //结点结构 { elementtype data; //存放数据的字段 struct node *next; //指向后继结点的指针 } node; 4. 算法设计(给出具体设计的函数代码) (1) 初始化链表运算的实现 算法如下: voidinitial_list( node * &L) { L=new node; //产生头结点 L->next=NULL; //设置后继指针为空 } (2) 求链表长度运算的实现 算法如下: intlist_length( node *L) { int n=0; node *P=L->next; while( P!=NULL) { n++; //存在元素结点时就计数 P=P->next; //继续后继结点的计数 } Return n; //返回结果
} (3) 插入算法的实现 在链表L的第i个元素结点前插入值为x的结点算法如下: void list_insert( node *L, int i, elementtype x) { node *P=L; int k=0; node *S; while( k! = i – 1 && P! = NULL) //搜索a i-1结点 { P=P->next; p++; } if ( P==NULL ) error( “序号错“); //等价于判断插入序号是否正确 else { S = new node; //产生结点 S - > data=x; //装入数据 S - > next = P -> next; P- > next =S; //插入结点 } } 5. 总结和心得 这次数据结构的上机实验,我做了单链表的初始化、求链表的长度和在链表中插入新结点三个试验。在实验过程中,表达式求值和括号匹配出错的比较多,一是由于粗心大意,二是由于知识点掌握的还不够熟悉,这让我吸取了认真细心的教训,学习毕竟来不得半点马虎。 在做实验的过程中,遇到不会的就向老师和同学请教,并一起讨论,最终解决问题。这也使我发现了一个人的知识是比较狭隘的,通过交流和沟通,和别人分享自己的观点并吸收他人的优点,何以是我们取他人之长补己之短。更重要的是,这次实验练习中,我对数据结构产深了更加浓厚的兴趣。而且,我对计算机比较感兴趣,就更应该学好数据结构。
linux内核数据结构之链表
linux内核数据结构之链表 1、前言 最近写代码需用到链表结构,正好公共库有关于链表的。第一眼看时,觉得有点新鲜,和我之前见到的链表结构不一样,只有前驱和后继指针,而没有数据域。后来看代码注释发现该代码来自linux内核,在linux 源代码下include/Lish.h下。这个链表具备通用性,使用非常方便。只需要在结构定义一个链表结构就可以使用。 2、链表介绍 链表是非常基本的数据结构,根据链个数分为单链表、双链表,根据是否循环分为单向链表和循环链表。通常定义定义链表结构如下: typedef struct node { ElemType data; //数据域 struct node *next; //指针域 }node, *list; 链表中包含数据域和指针域。链表通常包含一个头结点,不存放数据,方便链表操作。单向循环链表结构如下图所示: 双向循环链表结构如下图所示: 这样带数据域的链表降低了链表的通用性,不容易扩展。linux内核定义的链表结构不带数据域,只需要两个指针完成链表的操作。将链表节点加入数据结构,具备非常高的扩展性,通用性。链表结构定义如下所示: struct list_head { struct list_head *next, *prev; }; 链表结构如下所示: 需要用链表结构时,只需要在结构体中定义一个链表类型的数据即可。例如定义一个app_info链表, 1 typedef struct application_info
3uint32_t app_id; 4uint32_t up_flow; 5uint32_t down_flow; 6struct list_head app_info_head; //链表节点 7 }app_info; 定义一个app_info链表,app_info app_info_list;通过app_info_head进行链表操作。根据C语言指针操作,通过container_of和offsetof,可以根据app_info_head的地址找出app_info的起始地址,即一个完整ap_info结构的起始地址。可以参考:https://www.360docs.net/doc/ef10832725.html,/Anker/p/3472271.html。 3、linux内核链表实现 内核实现的是双向循环链表,提供了链表操作的基本功能。 (1)初始化链表头结点 #define LIST_HEAD_INIT(name) { &(name), &(name) } #define LIST_HEAD(name) \ struct list_head name = LIST_HEAD_INIT(name) static inline void INIT_LIST_HEAD(struct list_head *list) { list->next = list; list->prev = list; } LIST_HEAD宏创建一个链表头结点,并用LIST_HEAD_INIT宏对头结点进行赋值,使得头结点的前驱和后继指向自己。 INIT_LIST_HEAD函数对链表进行初始化,使得前驱和后继指针指针指向头结点。 (2)插入节点 1static inline void __list_add(struct list_head *new, 2struct list_head *prev, 3struct list_head *next) 4 { 5next->prev = new; 6new->next = next; 7new->prev = prev; 8prev->next = new; 9 } 10 11static inline void list_add(struct list_head *new, struct list_head *head) 12 { 13__list_add(new, head, head->next); 14 } 15 16static inline void list_add_tail(struct list_head *new, struct list_head *head) 17 { 18__list_add(new, head->prev, head);
数据结构链表(图书管理信息)
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