单链表建表

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Python列表与链表的区别详解

Python列表与链表的区别详解⽬录python 列表和链表的区别列表的实现机制链表链表与列表的差异python 列表和链表的区别python 中的 list 并不是我们传统意义上的列表，传统列表——通常也叫作链表(linked list)是由⼀系列节点来实现的，其中每个节点都持有⼀个指向下⼀节点的引⽤。

class Node:def __init__(self, value, next=None):self.value = valueself.next = next接下来，我们就可以将所有的节点构造成⼀个列表了：>>> L = Node("a", Node("b", Node("c", Node("d"))))>>> L.next.next.value'c'这是⼀个所谓的单向链表，双向链表的各节点中还需要持有⼀个指向前⼀个节点的引⽤但 python 中的 list 则与此有所不同，它不是由若⼲个独⽴的节点相互引⽤⽽成的，⽽是⼀整块单⼀连续的内存区块，我们通常称之为“数组”(array)，这直接导致了它与链表之间的⼀些重要区别。

例如如果我们要按既定的索引值对某⼀元素进⾏直接访问的话，显然使⽤数组会更有效率。

因为，在数组中，我们通常可以直接计算出⽬标元素在内存中的位置，并对其进⾏直接访问。

⽽对于链表来说，我们必须从头开始遍历整个链表。

但是具体到 insert 操作上，情况⼜会有所不同。

对于链表⽽⾔，只要知道了要在哪⾥执⾏ insert 操作，其操作成本是⾮常低的，⽆论该列表中有多少元素，其操作时间⼤致上是相同的。

⽽数组就不⼀样了，它每次执⾏ insert 操作都需要移动插⼊点右边的所有元素，甚⾄在必要的时候，我们可能还需要将这些列表元素整体搬到⼀个更⼤的数组中去。

也正因如此，append 操作通常会采取⼀种被称为动态数组或‘向量'的指定解决⽅案，其主要想法是将内存分配的过⼤⼀些，并且等到其溢出时，在线性时间内再次重新分配内存。

数据结构习题与答案

A、所有的操作算法实现简单B、便于随机存储
C、便于插入和删除D、便于利用零散的存储器空间
3.若长度为n的线性表采用顺序存储结构，在其第i个位置插入一个新元素算法的时间复杂度为C。
A、O(log2n) B、O(1)
C、O(n) D、O(n2)
4.（1）静态链表既有顺序存储的特点，又有动态链表的优点。所以，它存取表中第i个元素的时间与i无关；
4、线性结构的特征：逻辑上满足有且仅有一个开始结点和一个终端结点，且其余结点有且仅有唯一的一个直接前趋和一个直接后继。
5.数据的存储结构被分为顺序、链接、索引和散列4种。
6.存储结构是逻辑结构的存储实现，其基本目标是建立数据的机内表示。
7.数据表示任务是逐步完成的，即数据表示形式的变化过程是：机外表示→
A、带尾指针的非循环链表B、带尾指针的循环链表
C、带头指针的非循环链表D、带头指针的循环链表
2、若用一个大小为6的数组来实现循环队列，且当rear和front的值分别为0和3。当从队列中删除一个元素，再加入两个元素后，rear和front的值分别是B。
A、1和5 B、2和4
C、4和2 D、5和1
3、设栈的输入序列为1、2、3、4，则C不可能是其出栈序列。
push (s,x); }
push (s,x); printf(x)
push(s,y); }
push(s,x);
push(s,'E');
push(s,x);
此题的输出结果是HELOLLL。
5、以下为单链表删除运算，分析算法，请在处填上正确的语句。
void delete_lkist(lklist head,int i)
D、q－＞next=p－＞next;q－＞prior=p;p－＞next=q;p－＞next=q;

《数据结构》-头插法建立单链表

LinkList head;
ListNode *s;
head=NULL;
printf("请输入链表各结点的数据(字符型):\n");
while((ch=getchar())!='\n')
{
s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode ));
if(s==NULL)
{
printf("申请存储空间失败!");return head;
2020
数据结构
Data structure
头插法建立单链表
讲授：XXX
0.5 头插法建立单链表
要假三设求、线：性链表表中的结插点入的数据类型是字符型，逐个输入这些字符，并以换行符‘\n’作为输入结束的条
件，使用头插法动态地建立单链表（不带头结点）。
算法思路：
从一个空表开始，重复读入数据，生成新结点，将读入数据存放在新结点的数据域中，然后将新结点插入到当前链表的表头上，直到读入换行符'\n'为止。
图2-6 新结点前插
图2-7 头指针指向新结点
重复进行第②步到第⑥步，便可建立一个含有多个结点的不带头结点的单链表，如图2-8。
head s
d
c
b
a^
图2-8 头插法建单链表
04
0.5
05
头插法建立单链表
具体算法：
LinkList CreatListF(void)
{//头插法建立单链表
DataType ch;
算法步骤：
①将头指针head置为
②读取字符ch，判断ch与'\n'是否不相
NULL，转向②。如图2-3。等，若是转向③，否则，返回head。

单链表数据结构

插入
if (p != NULL && j == i-1) { // 找到第i个结点
s = (LinkList) malloc ( sizeof (LNode)); // 生成新结点
s->data = e;
// 数据域赋值
s->next = p->next; //新结点指针指向后一结点
p->next = s; return OK;
6、销毁
4.6 销毁操作
while(L) { p = L->next; free(L); L=p;
// p指向第一结点(头节点为“哑结点”) // 释放首结点 // L指向p
}
// 销毁完成后，L为空(NULL)
算法的时间复杂度为：O(ListLength(L))
判空求表长
4.7 其它操作
if(L->next==NULL) return TRUE; // 空
5、清空
4.5 清空操作
while (L->next) { p = L->next; L->next = p->next; free(p);
// p指向当前结点 // 头结点指向当前结点的后结点 // 释放当前结点内存
}
// 清空完成后，仍保留头结点L
算法的时间复杂度为：O(ListLength(L))
点。
5.1.2 逆序建立单链表
①建立一个带头结点的空单链表；
②输入数据元素ai，建立新结点p，并把p插入在头结点之后成为第一个结点。
③重复执行②步，直到完成单链表的建立。
a1
a2 a1
创建出来的链表点顺序与插入操作
顺序相反。

JAVA数据结构——单链表的操作

单链表的操作方法一：package ch02;(1)建立结点类Node.javapublic class Node {public Object data;//存放结点数据值public Node next;//存放后继结点//无参构造函数public Node(){ this(null,null);}//只有结点值的构造函数public Node(Object data){ this(data,null);}//带有节点值和后继结点的构造函数public Node(Object data,Node next){ this.data=data;this.next=next;}}(2)建立链表及操作LinkList.javapackage ch02;import java.util.Scanner;public class LinkList implements IList{public Node head;//单链表的头指针//构造函数初始化头结点public LinkList(){head=new Node();}//构造函数构造长度为n的单链表public LinkList(int n,boolean Order) throws Exception{ this();if(Order)create1(n); //头插法顺序建立单链表elsecreate2(n); //尾插法逆序建立单链表}//头插法顺序建立单链表public void create1(int n) throws Exception{Scanner sc=new Scanner(System.in);System.out.println("请输入结点的数据(头插法)：”)；for(int i=0;i<n;i++){insert(0,sc.next());}}//尾插法逆序建立单链表public void create2(int n) throws Exception{Scanner sc=new Scanner(System.in);System. out.println("请输入结点的数据(尾插法)：");for(int i=0;i<n;i++){insert(length(),sc.next());}}//将链表置空public void clear(){head.data=null;head.next=null;}//判断链表是否为空public boolean isEmpty(){return head.next==null;}//返回链表长度public int length(){Node p=head.next;int length=0;while(p!=null){p=p.next;length++;//返回P不空长度length加1}return length;}//读取并返回第i个位置的数据元素public Object get(int i) throws Exception {Node p=head.next;int j;//从首结点开始向后查找，直到9指向第i个结点或者p为nullfor(j=0;j<i&&p!=null;j++){ p=p.next;}if(j>i||p==null)//i不合法时抛出异常throw new Exception("第"+i+”个数据元素不存在”)；return p.data;}//插入乂作为第i个元素public void insert(int i, Object x) throws Exception{ Node p=head;int j=-1;//寻找第i个结点的前驱i-1while(p!=null&&j<i-1){p=p.next;j++;}if(j>i-l||p==null)//i不合法时抛出异常throw new Exception("插入位置不合法”)；Node s=new Node(x);s.next=p.next;p.next=s;}//删除第i个元素public void remove(int i) throws Exception{ Node p=head;int j=-1;while(p!=null&&j<i-1){//寻找第i-1 个节点p=p.next;j++;}if(j>i-1||p.next==null)throw new Exception("删除位置不合法”)；p.next=p.next.next;}//返回元素x首次出现的位序号public int indexOf(Object x) {Node p=head.next;int j=0;while(p!=null&&!p.data.equals(x)){p=p.next;j++;if(p!=null)return j;elsereturn -1;}public void display(){Node p=head.next;while(p!=null){if(p.next==null)System.out.print(p.data);elseSystem.out.print(p.data+"f );p=p.next;}}}(3)建立测试类Test.javappublic class test {public static void main(String[] args) throws Exception { // TODO Auto-generated method stubScanner sc=new Scanner(System.in);boolean or;int xz,xx;System.out.println("请选择插入的方法：0、头插法，1、尾插法");xz=sc.nextInt();if(xz!=0)or=true;elseor=false;System. out.println("请插入的结点的个数：”)；xx=sc.nextInt();LinkList L=new LinkList(xx,or);System.out.println("建立的链表为：");L.display();System.out.println();System.out.println("链表的长度："+L.length());System. out.println(”请输入查找的结点的数据：”)；Object x=sc.next();int position=L.indexOf(x);System.out.println("结点的数据为："+x+"的位置为："+position); System. out.println("请输入删除的结点的位置：”)；int sr=sc.nextInt();L.remove(sr);L.display();System.out.println();System.out.println("链表的长度："+L.length()); }品P rob I em & J a vs d oc / Declaration Q Error Log 里Con sole-M、、■=：termin8ted> test [3] [Java Application] C U &ert\Ad im i n i st rat o r\Ap p Data\L o cs I请选择插入.的方法：0、头插法，lv星插法请插入的特点的个数：请愉入结点的颓据(尾插法)：A B C E D F建立的旌表为；A+B T C+E T D+F链表的长度：6请输入查找的结点的数据:结点的数据为：E的位置为：3请输入删除的结点的位置,R+B T E+DW道表的长度：S方法二(引入get和set方法)Package sy;import java.util.Scanner;//单链表的结点类public class Node {private Object data; //存放结点值private Node next; //后继结点的引用public Node() { //无参数时的构造函数this(null, null);}public Node(Object data) { // 构造值为data 的结点this(data, null);}public Node(Object data, Node next) {//构造值为data 和next 的结点构造函数this.data = data;this.next = next;}public Object getData() { return data;}public void setData(Object data) {this.data = data;}public Node getNext() { return next;public void setNext(Node next) { this.next = next;}}//实现链表的基本操作类public class LinkList {Node head=new Node();//生成一个带头结点的空链表//根据输入的一系列整数，以0标志结束，用头插法建立单链表public void creat() throws Exception {Scanner sc = new Scanner(System.in); //构造用于输入的对象for (int x=sc.nextInt(); x!=0; x=sc.nextInt()) //输入若干个数据元素的值(以0结束) insert(0, x);//生成新结点,插入到表头}//返回带头结点的单链表中第i个结点的数据域的值。

数据结构课件单链表

删除节点
删除链表中的节点需要遍历至指定位置，时间复杂度为 O(n)。
查找节点
在链表中查找一个节点需要遍历整个链表，时间复杂度为 O(n)。
空间复杂度
空间占用
单链表的空间占用主要取决于链表中的节点数，因此空间复杂度为O(n)。
VS
内存分配
每个节点需要分配内存空间存储数据和指针，因此内存分配的空间复杂度也为O(n) 。
需要根据数据元素顺序进行遍历的场景，如排序算法等。
需要频繁插入、删除操作的场景，如动态规划、图算法等。
02
单链表的实现
创建单链表
定义节点结构体
首先需要定义一个节点结构体，包含数据域和指针域两个部分，数据域用于存储数据，指针域用于指向下一个节点。
初始化头节点
创建一个头节点，并将其指针域指向 NULL，表示单链表的起始位置。
05
单链表常见问题与解决方案
循环链表
总结词
循环链表是一种特殊类型的单链表，其中尾节点的指针指向头节点，形成一个闭环。
详细描述
在循环链表中，由于尾节点的指针指向头节点，因此遍历链表时需要特别注意，以避免无限循环。常见的解决方法是在遍历时记录已经访问过的节点，避免重复访问。
链表中的重复元素
总结词
链表中可能存在重复元素的问题，这会影响数据处理的正确性。
详细描述
为了解决这个问题，可以在插入节点时检查新元素是否已存在于链表中。如果存在，则不进行插入操作。另外，也可以使用哈希表等数据结构来快速查找重复元素。
链表的排序
总结词
对链表进行排序是常见的需求，但链表的排序算法通常比数组的排序算法复杂。
合并单链表
总结词
将两个已排序的单链表合并为一个新的已排序的单链表。

数据结构需要掌握的算法

一个没有循环的算法的基本运算次数与问题规模n无关,记作 O(1),也称作常数阶一个只有一重循环的算法的基本运算次数与问题规模n的增长呈线性增大关系,记作O(n),也称线性阶其余常用的还有平方阶O(n2)、立方阶O(n3)、对数阶 O(log2n)、指数阶O(2n)等。各种不同数量级对应的值存在着如下关系：
调用上述算法的语句为fun(a,n,0)，求其时间复杂度。
解：设 fun(a,n,0) 的时间复杂度为 T(n), 则 fun(a,n,k)的执行时间为T1(n,k)，由fun()算法可知：
T1(n,k)=n 当k=n-1时 T1(n,k)= (n-k)+T1(n,k+1) 其他情况
对于表达式“(56-20)/(4+2)”,其转换成后缀表达式的过程如下：
exp (56-20)/(4+2) 56-20)/(4+2) 操作过程遇到 ch 为“ (”, 将此括号进栈 op。遇到 ch 为数字 , 将 56 存入 postexp 中 , 并插入一个字符 “#”。遇到 ch 为“ -”, 由于 op 中“ (” 以前没有字符 , 则直接将 ch 进栈op中。遇到ch为数字,将20#存入数组 exp中。 ( ( 56# op postexp
O(1)<O(log2n)<O(n)<O(n*log2n)<O(n2)<O(n3)<O(2n)<O(n!)
例 1.8 求两个 n 阶方阵的相加 C=A+B 的算法如下 ,分析其时间复杂度。
#define MAX 20 /*定义最大的方阶*/
void matrixadd(int n, int A[MAX][MAX],

实验二：单链表基本运算实现

typedef struct node
{
int data; //存放表结点值
struct node *next; //存放表结点的直接后驱元素的地址
} ListNode,*LinkList;
//头插法创建初始链表
LinkList create_h(int size)
{
;//将工作指针p指向后一个结点
;//计数器累加
}
return i;
}
//打印链表中的现有元素
printList(LinkList head)
{
LinkList p;
;//将工作指针p指向第1个结点
{
p=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode));//申请新结点的存储空间
scanf("%d",&p->data);//读入新结点的值到data域中
;//将新增结点插到头结点的后面
;//将新增结点插到头结点的后面
printf("————头插法建立链表(1)\n");
printf("————尾插法建立链表(2)\n");
printf("————按位查找元素(3)\n");
printf("————按值查找元素(4)\n");
printf("————插入元素(5)\n");
printf("————删除元素(6)\n");
printList(h);
break;
case 5:
printf("插入元素,请输入要插入元素的值:\n");

实验二单链表基本操作

实验二单链表基本操作一实验目的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中第i个元素之前插入一个新结点。

(3)删除La中的第i个元素结点。

(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。

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。

合并思想是：程序需要3个指针：pa、pb、pc，其中pa，pb分别指向La表与Lb表中当前待比较插入的结点，pc 指向Lc表中当前最后一个结点。

依次扫描La和Lb中的元素，比较当前元素的值，将较小者链接到*pc 之后，如此重复直到La或Lb结束为止，再将另一个链表余下的内容链接到pc所指的结点之后。

3．构造一个单链表L，其头结点指针为head，编写程序实现将L逆置。

（即最后一个结点变成第一个结点，原来倒数第二个结点变成第二个结点，如此等等。

）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？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中第i个元素之前插入一个新结点。

(3)删除La中的第i个元素结点。

(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。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include <malloc.h>#define OK 1#define ERROR 0typedef int Status;typedef int ElemType;//定义存储结构typedef struct Lnode{int data; /*每个元素数据信息*/struct Lnode *next; /*存放后继元素的地址*/} LNode,*LinkList;int main(){void Create_L(LinkList &L,int n);void Print_L(LinkList L);Status ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType e);Status ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e);Status Find_L(LinkList L,int e);LinkList La;//创建单链表Laint n;printf("请输入链表La中的元素个数:\n");scanf("%d",&n);Create_L(La,n);//初始化单链表printf("现在La中的元素为:\n");Print_L(La);printf("-------------------------------------\n\n");printf("现在准备插入元素，请输入插入位置及所插入元素的值\n");int i,e;scanf("%d %d",&i,&e);ListInsert_L(La,i,e);printf("插入后La中的元素为:\n");Print_L(La);printf("-------------------------------------\n\n");printf("现在准备删除元素，请输入删除位置\n");scanf("%d",&i);ListDelete_L(La,i,e);printf("删除后La中的元素为:\n");Print_L(La);printf("-------------------------------------\n\n");printf("请输入所要查找元素的值:\n");scanf("%d",&e);Find_L(La,e);printf("所要查找元素的位置为:%d\n",Find_L(La,e)); }void Create_L(LinkList &L,int n){int j=1;L=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode));L->next =NULL;//先建立一个带头结点的单链线性表L for(int i=n;i>0;--i){LinkList p=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode));printf("请输入链表La中的第%d个元素:\n",j++);scanf("%d",&p->data);p->next=L->next;L->next =p;}//(逆序实现)/*LinkList q=L;for(int i=1;i<=n;i++){LinkList p=(LinkList)malloc (sizeof(Lnode));q->next=p;p->next=NULL;q=q->next ;printf("请输入链表La中的第%d个元素:\n",i);scanf("%d",&p->data);}//(正序实现)*/}//初始化单链表//输出单链表void Print_L(LinkList L){LinkList p;p=L->next;while(p){printf("%d ",p->data );p=p->next;}printf("\n");}//在单链表L的第i个位置前插入元素eStatus ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType e) {LinkList p=L;int j=0;while(p&&j<i-1){p=p->next; ++j;}if(!p||j>i-1) return ERROR;LinkList s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));s->data=e; s->next=p->next;p->next=s;return OK;} //ListInsert_L//删除单链表L中第i个位置上的元素Status ListDelete_L(LinkList &L,int i,ElemType &e) {LinkList p=L;int j=0;while( p->next && j<i-1){p=p->next; ++j;}if(!p->next||j>i-1) return ERROR;LinkList q=p->next; p->next=q->next;e=q->data;free(q);return OK;}//LinkDelete_L/*查找元素并返回位置*/Status Find_L(LinkList L,int e){LinkList p=L->next;int j=1;while(p->data!=e&&p->next){p=p->next;j++;}if(p->data==e) return j;else{printf("无当前元素\n");return ERROR;}if(!p){printf("无当前元素\n");return ERROR;}}//定位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。

链表(单链表双向循环)实验报告讲解

数据结构实验报告T1223-3-21余帅实验一实验题目：仅仅做链表部分难度从上到下1.双向链表，带表头，线性表常规操作。

2.循环表，带表头，线性表常规操作。

3.单链表，带表头，线性表常规操作。

实验目的：了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。

实验要求：常规操作至少有：1.数据输入或建立2.遍历3.插入4.删除必须能多次反复运行实验主要步骤：1、分析、理解给出的示例程序。

2、调试程序，并设计输入数据，测试程序的如下功能：1.数据输入或建立2.遍历3.插入4.删除单链表示意图：headhead head 创建删除双向循环链表示意图：创建程序代码://单链表#include<iostream.h>#include<windows.h>const MAX=5;enum returninfo{success,fail,overflow,underflow,range_error}; int defaultdata[MAX]={11,22,33,44,55};class node{public:int data;node *next;};class linklist{private:node *headp;protected:int count;public:linklist();~linklist();bool empty();void clearlist();returninfo create(void);returninfo insert(int position,const int &item);returninfo remove(int position) ;returninfo traverse(void);};linklist::linklist(){headp = new node;headp->next = NULL;count=0;}linklist::~linklist(){clearlist();delete headp;}bool linklist::empty(){if(headp->next==NULL)return true;elsereturn false;}void linklist::clearlist(){node *searchp=headp->next,*followp=headp;while(searchp->next!=NULL){followp=searchp;searchp=searchp->next;delete followp;}headp->next = NULL;count = 0;}returninfo linklist::create(){node *searchp=headp,*newnodep;for(int i=0;i<MAX;i++){newnodep = new node;newnodep->data = defaultdata[i];newnodep->next = NULL;searchp->next = newnodep;searchp = searchp->next;count++;}searchp->next = NULL;traverse();return success;}returninfo linklist::insert(int position,const int &item) //插入一个结点{if(position<=0 || position>=count)return range_error;node *newnodep=new node,*searchp=headp->next,*followp=headp;for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}newnodep->data=item; //给数据赋值newnodep->next=followp->next; //注意此处的次序相关性followp->next=newnodep;count++; //计数器加一return success;}returninfo linklist::remove(int position) //删除一个结点{if(empty())return underflow;if(position<=0||position>=count+1)return range_error;node *searchp=headp->next,*followp=headp; //这里两个指针的初始值设计一前一后for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}followp->next=searchp->next; //删除结点的实际语句delete searchp; //释放该结点count--; //计数器减一return success;}returninfo linklist::traverse(void){node *searchp;if(empty())return underflow;searchp = headp->next;cout<<"连表中的数据为："<<endl;while(searchp!=NULL){cout<<searchp->data<<" ";searchp = searchp->next;}cout<<endl;return success;}class interfacebase{public:linklist listface; //定义一个对象Cskillstudyonfacevoid clearscreen(void);void showmenu(void);void processmenu(void);};void interfacebase::clearscreen(void){system("cls");}void interfacebase::showmenu(void){cout<<"================================"<<endl;cout<<" 功能菜单 "<<endl;cout<<" 1.创建链表 "<<endl;cout<<" 2.增加结点 "<<endl;cout<<" 3.删除结点 "<<endl;cout<<" 4.遍历链表 "<<endl;cout<<" 0.结束程序 "<<endl;cout<<"======================================"<<endl;cout<<"请输入您的选择：";}void interfacebase::processmenu(void){int returnvalue,item,position;char menuchoice;cin >>menuchoice;switch(menuchoice) //根据用户的选择进行相应的操作{case '1':returnvalue=listface.create();if(returnvalue==success)cout<<"链表创建已完成"<<endl;break;case '2':cout<<"请输入插入位置："<<endl;cin>>position;cout<<"请输入插入数据："<<endl;cin>>item;returnvalue = listface.insert(position,item);if(returnvalue==range_error)cout<<"数据个数超出范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '3':cout<<"输入你要删除的位置："<<endl;cin>>position;returnvalue = listface.remove(position);if(returnvalue==underflow)cout<<"链表已空"<<endl;else if(returnvalue==range_error)cout<<"删除的数据位置超区范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '4':listface.traverse();break;case '0':cout<<endl<<endl<<"您已经成功退出本系统，欢迎再次使用!!!"<<endl;system("pause");exit(1);default:cout<<"对不起，您输入的功能编号有错!请重新输入!!!"<<endl;break;}}void main(){interfacebase interfacenow;linklist listnow;system("color f0");interfacenow.clearscreen();while(1){interfacenow.showmenu();interfacenow.processmenu();system("pause");interfacenow.clearscreen();}}/* 功能：用双向循环链表存储数据1.创建链表2.增加结点3.删除结点4.遍历链表制作人：余帅内容：239行*/#include<iostream.h>#include<windows.h>const MAX=5;enum returninfo{success,fail,overflow,underflow,range_error}; int defaultdata[MAX]={11,22,33,44,55};class node{public:int data;node * next; //指向后续节点node * pre; //指向前面的节点};class linklist{private:node *headp;protected:int count;public:linklist();~linklist();bool empty();void clearlist();returninfo create(void);returninfo insert(int position,const int &item);returninfo remove(int position) ;returninfo traverse(void);};linklist::linklist(){headp = new node;headp->next = NULL;headp->pre = NULL;count=0;}linklist::~linklist(){clearlist();delete headp;}bool linklist::empty(){if(headp->next==NULL)return true;elsereturn false;}void linklist::clearlist(){node *searchp=headp->next,*followp=headp;while(searchp->next!=NULL){followp=searchp;searchp=searchp->next;delete followp;}headp->next = NULL;headp->pre = NULL;count = 0;}returninfo linklist::create(){node *searchp=headp,*newnodep;for(int i=0;i<MAX;i++){newnodep = new node;newnodep->data = defaultdata[i];newnodep->next = NULL;searchp->next = newnodep;newnodep->pre = searchp;searchp = searchp->next;count++;}searchp->next = headp;headp->pre = searchp;traverse();return success;}returninfo linklist::insert(int position,const int &item) //插入一个结点{if(position<=0 || position>count+1)return range_error;node *newnodep=new node;node *searchp=headp->next,*followp=headp;for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}newnodep->data=item; //给数据赋值newnodep->next = searchp;searchp->pre = newnodep;followp->next = newnodep;newnodep->pre = followp;count++; //计数器加一return success;}returninfo linklist::remove(int position) //删除一个结点{if(empty())return underflow;if(position<=0||position>=count+1)return range_error;node *searchp=headp->next,*followp=headp; //这里两个指针的初始值设计一前一后for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}followp->next=searchp->next; //删除结点的实际语句searchp->next->pre = followp;delete searchp; //释放该结点count--; //计数器减一return success;}returninfo linklist::traverse(void){node *searchp1,*searchp2;if(empty())return underflow;searchp1 = headp;searchp2 = headp;cout<<"连表中的数据为："<<endl;cout<<"从左至右读取：";while (searchp1->next!=headp ) {searchp1 = searchp1 ->next;cout << searchp1->data<<" ";}cout<<endl;cout<<"从右至左读取：";while (searchp2->pre!=headp ) {searchp2 = searchp2 ->pre;cout << searchp2->data<<" ";}cout<<endl;return success;}class interfacebase{public:linklist listface; //定义一个对象Cskillstudyonface void clearscreen(void);void showmenu(void);void processmenu(void);};void interfacebase::clearscreen(void){system("cls");}void interfacebase::showmenu(void){cout<<"================================"<<endl;cout<<" 功能菜单 "<<endl;cout<<" 1.创建链表 "<<endl;cout<<" 2.增加结点 "<<endl;cout<<" 3.删除结点 "<<endl;cout<<" 4.遍历链表 "<<endl;cout<<" 0.结束程序 "<<endl;cout<<"======================================"<<endl;cout<<"请输入您的选择：";}void interfacebase::processmenu(void){int returnvalue,item,position;char menuchoice;cin >>menuchoice;switch(menuchoice) //根据用户的选择进行相应的操作{case '1':returnvalue=listface.create();if(returnvalue==success)cout<<"链表创建已完成"<<endl;break;case '2':cout<<"请输入插入位置："<<endl;cin>>position;cout<<"请输入插入数据："<<endl;cin>>item;returnvalue = listface.insert(position,item);if(returnvalue==range_error)cout<<"数据个数超出范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '3':cout<<"输入你要删除的位置："<<endl;cin>>position;returnvalue = listface.remove(position);if(returnvalue==underflow)cout<<"链表已空"<<endl;else if(returnvalue==range_error)cout<<"删除的数据位置超区范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '4':listface.traverse();break;case '0':cout<<endl<<endl<<"您已经成功退出本系统，欢迎再次使用!!!"<<endl;system("pause");exit(1);default:cout<<"对不起，您输入的功能编号有错!请重新输入!!!"<<endl;break;}}void main(){interfacebase interfacenow;linklist listnow;system("color f0");interfacenow.clearscreen();while(1){interfacenow.showmenu();interfacenow.processmenu();system("pause");interfacenow.clearscreen();}}运行结果：1.创建链表：2.增加结点3．删除结点心得体会：本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。

数据结构实验报告-单链表

2016级数据结构实验报告实验名称：实验一线性表——题目1学生姓名：李文超班级：2015661131班内序号：15学号：2015522147日期：2016年11月13日1.实验要求实验目的：根据线性表的抽象数据类型的定义，选择下面任一种链式结构实现线性表，并完成线性表的基本功能。

线性表存储结构（五选一）：1、带头结点的单链表2、不带头结点的单链表3、循环链表4、双链表5、静态链表线性表的基本功能：1、构造：使用头插法、尾插法两种方法2、插入：要求建立的链表按照关键字从小到大有序3、删除4、查找5、获取链表长度6、销毁7、其他：可自行定义编写测试main()函数测试线性表的正确性。

2.程序分析2.1 存储结构单链表的存储：（1）链表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，甚至零散地分布在内存的某些位置。

（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，在存储每个元素值的同时，还要存储该元素的直接后继元素的位置信息，这个信息称为指针或链。

结点结构┌──┬──┐ data 域---存放结点值的数据域│data │next │ next 域---存放结点的直接后继的地址的指针域└──┴──┘单链表在内存中的存储示意地址内存单元1000H头指针 1020H1080H10C0H2.2 关键算法分析1、关键算法：（1）头插法自然语言描述：a:在堆中建立新结点b:将a[i]写入到新结点的数据域c:修改新结点的指针域d:修改头结点的指针域。

将新结点加入链表中伪代码描述a:Node <T> * s=new Node <T>b:s->data=a[i]c:s->next=front->next;d:front->next=s（2）尾插法自然语言描述：a:在堆中建立新结点：b:将a[i]写入到新结点的数据域：c:将新结点加入到链表中d:修改修改尾指针伪代码描述a:Node <T> * s=new Node <T>b:s->data=a[i]c:r->next=s;d:r=s（3）遍历打印函数自然语言描述：a:判断该链表是否为空链表，如果是，报错b:如果不是空链表，新建立一个temp指针c:将temp指针指向头结点d:打印temp指针的data域e:逐个往后移动temp指针，直到temp指针的指向的指针的next域为空伪代码描述a: If front->next==NULL①Throw ”an empty list ”②Node<T>* temp=front->next;b:while(temp->next)c:cout<<temp->data<<" ";d:temp=temp->next;(4) 获取链表长度函数自然语言描述：a:判断该链表是否为空链表，如果是，输出长度0b:如果不是空链表，新建立一个temp指针，初始化整形数n为0c:将temp指针指向头结点d:判断temp指针指向的结点的next域是否为空，如果不是，n加一，否则return ne: 使temp指针逐个后移，重复d操作，直到temp指针指向的结点的next域为0，返回n伪代码描述a:if ront->next==NULLb:Node<T>* temp=front->next;c:while(temp->next)d:temp=temp->next;（5）析构/删除函数自然语言描述：a:新建立一个指针，指向头结点b:判断要释放的结点是否存在，c:暂时保存要释放的结点d:移动a中建立的指针e:释放要释放的指针伪代码描述a:Node <T> * p=frontb:while(p)c:front=pd:p=p->nexte:delete front（6）按位查找函数自然语言描述：a:初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1b:循环以下操作，直到p为空或者j等于1①：p指向下一个结点②：j加1c:若p为空，说明第i个元素不存在，抛出异常d:否则，说明p指向的元素就是所查找的元素，返回元素地址伪代码描述a:Node <T> * p=front->next;j=1;b:while(p&&j!=1)①:p=p->next②:j++c:if(!p) throw ”error”d:return p（7）按位查找函数自然语言描述：a:初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1b:循环以下操作，找到这个元素或者p指向最后一个结点①：判断p指向的结点是不是要查找的值，如果是，返回j，否则p指向下一个结点，并且j的值加一c:如果找到最后一个结点还没有找到要查找的元素，返回查找失败信息伪代码描述a:Node <T> * p=front->next;j=1;b:while(p)①: if(p->next==x) return jp=p->nextj++c:return “error”（8）插入函数自然语言描述：a:在堆中建立新结点b:将要插入的结点的数据写入到新结点的数据域c:修改新结点的指针域d:修改前一个指针的指针域，使其指向新插入的结点的位置伪代码描述a:Node <T> * s=new Node <T>;b:s-data=p->datac:s->next=p->nextd:p->next=se:p->data=x（9）删除函数自然语言描述：a:从第一个结点开始，查找要删除的位数i前一个位置i-1的结点b:设q指向第i个元素c:将q元素从链表中删除d:保存q元素的数据e:释放q元素伪代码描述a:q=p->nextb:p->next=q->nextc:x=q->datad:delete q2、代码详细分析（插入）：（1）从第一个结点开始，查找节点，使它的数据比x大，设p指向该结点：while (x>p->data) { p=p->next;}（2）新建一个节点s，把p的数据赋给s：s->data=p->data;（3）把s加到p后面：s->next=p->next; p->next=s;（4）p节点的数据用x替换：p->data=x;示意图如图所示xp->datas3、关键算法的时间复杂度：O（1)3.程序运行结果1. 流程图：2、结果截图3.测试结论：可以正确的对链表进行插入，删除，取长度，输出操作。

C++链表的创建与操作

c++链表的创建与操作我们知道，数组式计算机根据事先定义好的数组类型与长度自动为其分配一连续的存储单元，相同数组的位置和距离都是固定的，也就是说，任何一个数组元素的地址都可一个简单的公式计算出来，因此这种结构可以有效的对数组元素进行随机访问。

但若对数组元素进行插入和删除操作，则会引起大量数据的移动，从而使简单的数据处理变得非常复杂，低效。

为了能有效地解决这些问题，一种称为“链表”的数据结构得到了广泛应用。

1．链表概述链表是一种动态数据结构，他的特点是用一组任意的存储单元（可以是连续的，也可以是不连续的）存放数据元素。

链表中每一个元素成为“结点”，每一个结点都是由数据域和指针域组成的，每个结点中的指针域指向下一个结点。

Head是“头指针”，表示链表的开始，用来指向第一个结点，而最后一个指针的指针域为NULL(空地址)，表示链表的结束。

可以看出链表结构必须利用指针才能实现，即一个结点中必须包含一个指针变量，用来存放下一个结点的地址。

实际上，链表中的每个结点可以用若干个数据和若干个指针。

结点中只有一个指针的链表称为单链表，这是最简单的链表结构。

再c++中实现一个单链表结构比较简单。

例如，可定义单链表结构的最简单形式如下 struct Node{int Data; Node *next; };这里用到了结构体类型。

其中，*next是指针域，用来指向该结点的下一个结点；Data是一个整形变量，用来存放结点中的数据。

当然，Data可以是任何数据类型，包括结构体类型或类类型。

在此基础上，我们在定义一个链表类list，其中包含链表结点的插入，删除，输出等功能的成员函数。

class list{Node *head; public:list(){head=NULL;}void insertlist(int aDate,int bDate); //链表结点的插入 void Deletelist(int aDate); //链表结点的删除 void Outputlist(); //链表结点的输出 Node*Gethead(){return head;} };2．链表结点的访问由于链表中的各个结点是由指针链接在一起的，其存储单元文笔是连续的，因此，对其中任意结点的地址无法向数组一样，用一个简单的公式计算出来，进行随机访问。

数据结构头插法和尾插法建立链表（各分有无头结点）

实验一链表的建立‎及基本操作‎方法实现一、【实验目的】1、理解和掌握‎单链表的类‎型定义方法‎和结点生成‎方法。

2、掌握利用头‎插法和尾插‎法建立单链‎表和显示单‎链表元素的‎算法。

3、掌握单链表‎的查找（按序号）算法。

4、掌握单链表‎的插入、删除算法。

二、【实验内容】1、利用头插法‎和尾插法建‎立一个无头‎结点单链表‎，并从屏幕显‎示单链表元‎素列表。

2、利用头插法‎和尾插法建‎立一个有头‎结点单链表‎，并从屏幕显‎示单链表元‎素列表。

3、将测试数据‎结果用截图‎的方式粘贴‎在程序代码‎后面。

重点和难点‎：尾插法和头‎插法建立单‎链表的区别‎。

建立带头结‎点和无头结‎点单链表的‎区别。

带头结点和‎无头结点单‎链表元素显‎示方法的区‎别三、【算法思想】1) 利用头插法‎和尾插法建‎立一个无头‎结点单链表‎链表无头结‎点，则在创建链‎表时，初始化链表‎指针L=NULL。

当用头插法‎插入元素时‎，首先要判断‎头指针是否‎为空，若为空，则直接将新‎结点赋给L‎,新结点ne‎x t指向空‎，即L=p,p->next=NULL，若表中已经‎有元素了，则将新结点‎的n ext‎指向首结点‎，然后将新结‎点赋给L即‎（p->next=L,L=p）。

当用尾插法‎插入元素时‎，首先设置一‎个尾指针t‎a i lPo‎i nter‎以便随时指‎向最后一个‎结点，初始化ta‎i lPoi‎n ter和‎头指针一样‎即tail‎P oint‎e r=L。

插入元素时‎，首先判断链‎表是否为空‎，若为空，则直接将新‎结点赋给L‎即L=p，若不为空，else将‎最后一个元‎素的nex‎t指向新结‎点即tai ‎l Poin‎t er->next=p，然后跳出这‎个i f,else语‎句，将新结点n‎e xt指向‎空，并且将ta‎i lPoi‎n ter指‎向新结点即‎p->next=NULL,tailP‎oi nte‎r=p。

链表的各种插入法

linklist createlistr1( ){ char ch; linklist head=(linklist)malloc(sizeof(listnode)); listnode *p，*r；，； r=head; while((ch=getchar( ))!=‵\n′{ ‵ p=(listnode*)malloc(sizeof(listnode)); p–>data=ch; p–>next=p; r=p; } r–>next=NULL; return(head); }
2、尾插法建表、头插法建立链表虽然算法简单，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。若希望二者次序一致，结点的次序和输入的顺序相反。若希望二者次序一致，可采用尾插法建表。可采用尾插法建表。该方法是将新结点插入到当前链表的表尾上，为此必须增加一个尾指针，的表尾上，为此必须增加一个尾指针r，使其始终指向当前链表的尾结点。当前链表的尾结点。
linklist creater( ) { char ch; linklist head; //(， *head;) ， r=NULL; listnode *p，*r; ， head=NULL;
while((ch=getchar( )!=‵\n′){ ‵ p=(listnode *)malloc(sizeof(listnode)); p–>data=ch; if(head=NULL) else r=p; } if (r!=NULL) return(head); } r–>next=NULL; r–>next=p; head=p;
如果我们在链表的开始结点之前附加一个结点，如果我们在链表的开始结点之前附加一个结点，并称它头结点，那么会带来以下两个优点：为头结点，那么会带来以下两个优点： a、由于开始结点的位置被存放在头结点的指针域中，所以在链表的第一个位置上的操作就和在表的其它位置上的操作一致，无需进行特殊处理；位置上的操作一致，无需进行特殊处理； b、无论链表是否为空，其头指针是指向头结点在无论链表是否为空，的非空指针（空表中头结点的指针域为空），），因此空表的非空指针（空表中头结点的指针域为空），因此空表和非空表的处理也就统一了。和非空表的处理也就统一了。

单链表的类型定义与基本操作

• 基本思想
• 找到第i个结点 • 从单链表上摘除该结点(修改某些结点的指针域)
L
a1
… ai-1
× ai
ai+1
…
a NULL
n
L
a1
… ai-1
ai+1
…
a NULL
n
12
• 算法
void delete_lklist(lklist &l , int i)
{ lklist p,q;
p=find_lklist(l, i-1);
• C语言类型描述
typedef struct node{
datatype
data; /*数据元素类型*/
struct node *next; /*指针类型*/
} node, * lklist; /*结点类型*/
• node是结点类型 • lklist是指向node类型的指针
1
二、一些基本操作
1. 初始化 initiate_lklist(l)
else printf("不存在第i个结点");
}
13
}
return (j); }
3
3. 按序号查找 find_lklist(l, i) • 定义
• 查找单链表第i个元素，否则返回NULL
• 基本思想
• 从头指针出发，顺链域next逐个往下搜索，直到找到第i个结点为止
4
• 算法
node *find_lklist(lklist l, int i)
{ lklist p=l;
e
ai
…
a1n0 NULL
• 算法
void insert_lklist(lklist &l , datatype x, int i)