数据结构--单链表
数据结构实验报告--单链表
数据结构实验报告--单链表数据结构实验报告--单链表1.引言1.1 研究目的本实验旨在通过实践的方式,深入了解单链表的数据结构以及相关操作,提升对数据结构的理解和应用能力。
1.2 实验内容本实验主要包括以下几个方面的内容:●单链表的基本定义和实现●单链表的插入、删除、遍历操作●单链表的逆置操作●单链表的查找和修改操作2.理论基础2.1 单链表的定义单链表是一种常见的线性数据结构,它由一系列的节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
2.2 单链表的基本操作①单链表的插入操作在单链表中,可以通过插入操作在指定位置插入一个新节点,该操作主要包括以下步骤:●创建一个新的节点,并为其赋值●将新节点的next指针指向插入位置的后一个节点●将插入位置的前一个节点的next指针指向新节点②单链表的删除操作在单链表中,可以通过删除操作删除指定位置的节点,该操作主要包括以下步骤:●将删除位置的前一个节点的next指针指向删除位置的后一个节点●释放删除节点的内存③单链表的遍历操作单链表的遍历操作主要是依次访问链表中的每一个节点,并执行相应的操作。
④单链表的逆置操作单链表的逆置操作可以将一个单链表中的节点顺序进行颠倒。
⑤单链表的查找操作在单链表中,可以通过查找操作找到指定值的节点。
⑥单链表的修改操作在单链表中,可以通过修改操作修改指定位置的节点的值。
3.实验过程3.1 实验环境本次实验使用C语言进行编程,需要先安装相应的编程环境,如gcc编译器。
3.2 实验步骤①单链表的创建和初始化首先创建一个空链表,并初始化链表的头指针。
②单链表的插入操作按照需求,在链表的指定位置插入一个新节点。
③单链表的删除操作按照需求,删除链表中的指定位置的节点。
④单链表的遍历操作依次访问链表中的每一个节点,并输出其值。
⑤单链表的逆置操作将单链表中的节点顺序进行逆置。
⑥单链表的查找操作按照需求,在链表中查找指定值的节点。
3.2.7 单链表的修改操作按照需求,修改链表中指定位置的节点的值。
数据结构与算法——单链表的实现及原理
数据结构与算法——单链表的实现及原理1. 单链表的原理 链表是线性表的链式存储⽅式,逻辑上相邻的数据在计算机内的存储位置不必须相邻,那么怎么表⽰逻辑上的相邻关系呢?可以给每个元素附加⼀个指针域,指向下⼀个元素的存储位置。
如图所⽰: 从图中可以看出,每个结点包含两个域:数据域和指针域,指针域存储下⼀个结点的地址,因此指针指向的类型也是结点类型链表的核⼼要素:Ø 每个节点由数据域和指针域组成 Ø 指针域指向下⼀个节点的内存地址。
1.1 结构体定义1 Typedef struct LinkNode2 {3 ElemType data; //节点中存放数据的类型4struct LinkNode* next; //节点中存放下⼀节点的指针5 }LinkList, LinkNode;2. 单链表初始化链表的节点均单向指向下⼀个节点,形成⼀条单向访问的数据链1//单链表的初始化2 typedef struct _LinkNode3 {4int data; //结点的数据域5struct _LinkNode* next; //结点的指针域6 }LinkNode, LinkList; //链表节点、链表78bool InitList(LinkList*& L) //构造⼀个空的单链表 L9 {10 L = new LinkNode; //⽣成新结点作为头结点,⽤头指针 L 指向头结点11if(!L)return false; //⽣成结点失败12 L->next=NULL; //头结点的指针域置空13return true;14 }3. 单链表增加元素 - 单链表前插法插⼊节点的要素就是要找到要插⼊位置的前⼀个节点,将这个节点的Next赋值给新节点,然后将新节点的地址赋值给前⼀个节点的Next便可,任意位置插⼊和前插法均是如此。
1//前插法2bool ListInsert_front(LinkList * &L, LinkNode * node) //参数1 链表指针参数2 要插⼊的节点元素3 {4if (!L || !node) return false; //如果列表或节点为空返回 false5 node->next = L->next; //将头节点指向节点1的地址赋值给要插⼊节点的指针域,使要插⼊的节点先与后部相连6 L->next = node; //将插⼊节点的地址赋值给头结点的指针域,使要插⼊节点与头结点相连78return true;9 }4. 单链表增加元素 - 单链表尾插法1//尾插法2bool ListInsert_back(LinkList*& L, LinkNode* node)3 {4 LinkNode* last = NULL; //创建空指针,5if (!L || !node) return false; //如果列表或节点为空返回 false67 last = L;8while (last->next) last = last->next; //使⽤ last 找到最后⼀个节点910 node->next = NULL; //要插⼊节点由于在尾部,指针域置为 NULL11 last->next = node; //将要插⼊节点的地址赋值给之前的尾部节点的指针域,将要插⼊节点放置到尾部12return true;13 }5. 单链表增加元素 - 单链表任意位置插⼊插⼊节点的要素就是要找到要插⼊位置的前⼀个节点,将这个节点的Next赋值给新节点,然后将新节点的地址赋值给前⼀个节点的Next便可,任意位置插⼊和前插法均是如此。
数据结构单链表实验报告
数据结构单链表实验报告实验目的:掌握单链表的基本操作,学会使用单链表实现各种算法。
实验内容:实现单链表的基本操作,包括创建、插入、删除、访问等。
利用单链表完成以下算法:- 单链表逆序- 查找单链表中的中间节点- 删除单链表中的倒数第K个节点- 合并两个有序单链表为一个有序单链表实验步骤:1. 创建单链表在创建单链表时,先定义一个结构体Node来表示链表中的节点,节点包括数据域和指针域,指针域指向下一个节点。
然后,用指针p指向链表的头节点,将头节点的指针域初始化为NULL。
2. 插入节点在单链表中插入节点的操作分为两种情况:- 在链表头插入节点- 在链表中间或尾部插入节点无论是哪种情况,先将新节点的指针域指向要插入的位置的下一个节点,再将要插入的位置的指针域指向新节点即可。
3. 删除节点删除链表节点的操作同样分为两种情况:- 删除头节点- 删除中间或尾部节点要删除头节点,先用一个指针将头节点指向的下一个节点保存起来,再将头节点释放掉。
要删除中间或尾部节点,先用一个指针指向要删除节点的前一个节点,然后将指向要删除节点的前一个节点的指针域指向要删除节点的下一个节点,最后将要删除的节点释放掉。
4. 单链表逆序单链表逆序可以使用三个指针来完成,分别为pre指针、cur指针和next指针。
首先将pre指针和cur指针指向NULL,然后循环遍历链表,将cur指针指向当前节点,将next指针指向当前节点的下一个节点,然后将当前节点的指针域指向pre指针,最后将pre指针和cur指针向前移动一个节点,继续进行循环。
5. 查找单链表中的中间节点查找单链表中的中间节点可以使用双指针法,将两个指针p1和p2都指向链表头,然后p1每次向前移动一个节点,而p2每次向前移动两个节点,当p2指向了链表尾部时,p1指向的节点即为中间节点。
6. 删除单链表中的倒数第K个节点删除单链表中的倒数第K个节点可以使用双指针法,在链表中定义两个指针p1和p2,p1指向链表头,p2指向第K个节点,然后p1和p2同时向前移动,直到p2指向链表尾部,此时p1指向的节点即为要删除的节点。
数据结构-单链表基本操作实现(含全部代码)
数据结构-单链表基本操作实现(含全部代码)今天是单链表的实现,主要实现函数如下:InitList(LinkList &L) 参数:单链表L 功能:初始化时间复杂度 O(1)ListLength(LinkList L) 参数:单链表L 功能:获得单链表长度时间复杂度O(n)ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) 参数:单链表L,位置i,元素e 功能:位置i后插时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知指针p指向的后插 O(1)ListDelete(LinkList &L,int i) 参数:单链表L,位置i 功能:删除位置i元素时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知p指针指向的删除最好是O(1),因为可以与后继结点交换数据域,然后删除后继结点。
最坏是O(n),即从头查找p之前的结点,然后删除p所指结点LocateElem(LinkList L,ElemType e) 参数:单链表L,元素e 功能:查找第⼀个等于e的元素,返回指针时间复杂度O(n)代码:/*Project: single linkeed list (数据结构单链表)Date: 2018/09/14Author: Frank YuInitList(LinkList &L) 参数:单链表L 功能:初始化时间复杂度 O(1)ListLength(LinkList L) 参数:单链表L 功能:获得单链表长度时间复杂度O(n)ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) 参数:单链表L,位置i,元素e 功能:位置i后插时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知指针p指向的后插 O(1)ListDelete(LinkList &L,int i) 参数:单链表L,位置i 功能:删除位置i元素时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知p指针指向的删除最好是O(1),因为可以与后继结点交换数据域,然后删除后继结点。
单链表存储结构的概念
单链表存储结构的概念单链表(Singly Linked List)是一种常见的线性数据结构,用于存储一系列具有相同类型的元素。
它由一组称为节点(Node)的对象组成,每个节点包含了数据元素和一个指向下一个节点的引用(通常称为指针或链接)。
单链表的存储结构的概念如下:1.节点(Node):每个节点包含两个部分,一个是数据元素,用于存储实际的数据值;另一个是指向下一个节点的链接(指针),用于指示下一个节点的位置。
2.头节点(Head):单链表的起始节点称为头节点,它不包含实际的数据元素,只是用于标识整个链表的起点。
头节点通常是第一个具有数据元素的节点的前一个节点。
3.尾节点(Tail):单链表的结束节点称为尾节点,它是最后一个具有数据元素的节点。
尾节点的链接通常为空(null),表示链表的结束。
4.链表的连接方式:通过每个节点的链接(指针),单链表中的节点按顺序串联在一起,形成链表结构。
通过链接,可以迅速访问到链表中的下一个节点。
单链表的存储结构具有以下特点和优势:•动态性:单链表的长度可以在运行时动态改变,不需要事先指定链表的大小。
•灵活性:可以在链表中任意位置进行插入和删除操作,不需要移动其他节点的位置。
•存储效率:相对于数组,单链表可以节省存储空间,因为它不需要预留固定大小的连续存储空间。
•适用于频繁的插入和删除操作:由于链表的特点,插入和删除操作的时间复杂度为O(1),效率较高。
然而,单链表的访问和搜索操作的效率较低,需要从头节点开始遍历整个链表。
此外,由于每个节点需要额外的指针来存储下一个节点的地址,导致存储开销相对较高。
总的说来,单链表的存储结构使得它适用于需要频繁进行插入和删除操作而不关心随机访问的场景。
数据结构-单链表实验报告
单链表实验报告一、实验目的1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。
2、熟悉线性表的逻辑结构。
3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现,其中以熟悉链表的操作为侧重点。
二、实验内容[问题描述]实现带头结点的单链表的建立、求长度,取元素、修改元素、插入、删除等单链表的基本操作。
[基本要求](1)依次从键盘读入数据,建立带头结点的单链表;(2)输出单链表中的数据元素(3)求单链表的长度;(4)根据指定条件能够取元素和修改元素;(5)实现在指定位置插入和删除元素的功能。
三、算法设计(1)建立带表头结点的单链表;首先输入结束标志,然后建立循环逐个输入数据,直到输入结束标志。
(2)输出单链表中所有结点的数据域值;首先获得表头结点地址,然后建立循环逐个输出数据,直到地址为空。
(3)输入x,y在第一个数据域值为x的结点之后插入结点y,若无结点x,则在表尾插入结点y;建立两个结构体指针,一个指向当前结点,另一个指向当前结点的上一结点,建立循环扫描链表。
当当前结点指针域不为空且数据域等于x的时候,申请结点并给此结点数据域赋值为y,然后插入当前结点后面,退出函数;当当前结点指针域为空的时候,申请结点并给此结点数据域赋值为y,插入当前结点后面,退出函数。
(4)输入k,删除单链表中所有的结点k,并输出被删除结点的个数。
建立三个结构体指针,一个指向当前结点,另一个指向当前结点的上一结点,最后一个备用;建立整形变量l=0;建立循环扫描链表。
当当前结点指针域为空的时候,如果当前结点数据域等于k,删除此结点,l++,跳出循环,结束操作;如果当前结点数据域不等于k,跳出循环,结束操作。
当当前结点指针域不为空的时候,如果当前结点数据域等于k,删除此结点,l++,继续循环操作;如果当前结点数据域不等于k,指针向后继续扫描。
循环结束后函数返回变量l的值,l便是删除的结点的个数。
四、实验结果1、新建一个链表:2、输出链表的数据:(4)插入数据:在数据为3后面插入一个数据100:(5)删除数据:删除刚刚插入的数据100:五、总结实验之前由于准备不够充分,所以堂上实验时只完成了建立单链表和数据的输出,而后面两个实验要求也是用来很多时间长完成的。
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。
数据结构单链表实验报告
数据结构单链表实验报告范本:数据结构单链表实验报告一、引言本实验旨在掌握数据结构中单链表的基本概念、操作和应用。
通过实际操作,理解单链表的结构与实现,提高数据结构的编程能力和问题解决能力。
二、实验目的1. 理解单链表的概念和特点;2. 掌握单链表的基本操作,包括插入、删除、遍历;3. 学会使用单链表解决实际问题。
三、实验内容1. 单链表的定义和结构设计;2. 单链表的基本操作的实现,包括插入节点、删除节点、遍历;3. 针对具体的问题,设计相应的单链表操作。
四、实验步骤1. 单链表的定义和结构设计:(1)定义单链表的结构体,包含数据域和指针域;(2)实现单链表的初始化函数;(3)实现单链表的销毁函数。
2. 单链表的基本操作的实现:(1)实现单链表的插入节点操作;(2)实现单链表的删除节点操作;(3)实现单链表的遍历操作。
3. 针对具体问题的单链表操作:(1)根据具体需求,设计并实现相应的操作函数;(2)利用单链表解决具体问题。
五、实验结果与分析1. 在实验过程中,成功实现了单链表的定义和结构设计,包括数据域和指针域的正确设置。
2. 实验中实现了插入节点、删除节点和遍历等基本操作。
3. 针对具体问题,通过单链表操作解决了相应的问题。
六、实验总结通过本次实验,加深了对单链表的理解和掌握。
掌握了单链表的基本操作和应用实现,提高了数据结构的编程能力和问题解决能力。
附件:1. 本文所涉及的代码文件;2. 实验过程中所用到的数据文件。
法律名词及注释:1. 数据结构:指的是一组数据的表示方法和相应的操作。
在计算机科学中,数据结构是计算机中存储、组织数据的方式。
2. 单链表:是一种链式存储结构,每个节点包含数据域和指针域。
数据域用于存储数据,指针域用于指向下一个节点。
数据结构课件单链表
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--数组、单链表和双链表介绍以及双向链表
数据结构--数组、单链表和双链表介绍以及双向链表数组:数组有上界和下界,数组的元素在上下界内是连续的。
数组的特点是:数据是连续的;随机访问速度快。
数组中稍微复杂⼀点的是多维数组和动态数组。
对于C语⾔⽽⾔,多维数组本质上也是通过⼀维数组实现的。
⾄于动态数组,是指数组的容量能动态增长的数组;对于C语⾔⽽⾔,若要提供动态数组,需要⼿动实现;⽽对于C++⽽⾔,STL提供了Vector。
单向链表:单向链表(单链表)是链表的⼀种,它由节点组成,每个节点都包含下⼀个节点的指针。
表头为空,表头的后继节点是"节点10"(数据为10的节点),"节点10"的后继节点是"节点20"(数据为10的节点),"节点20"的后继节点是"节点30"(数据为20的节点),"节点30"的后继节点是"节点40"(数据为10的节点),......删除"节点30"删除之前:"节点20" 的后继节点为"节点30",⽽"节点30" 的后继节点为"节点40"。
删除之后:"节点20" 的后继节点为"节点40"。
在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"添加之前:"节点10" 的后继节点为"节点20"。
添加之后:"节点10" 的后继节点为"节点15",⽽"节点15" 的后继节点为"节点20"。
单链表的特点是:节点的链接⽅向是单向的;相对于数组来说,单链表的的随机访问速度较慢,但是单链表删除/添加数据的效率很⾼。
数据结构实验报告单链表
数据结构实验报告_单链表数据结构实验报告——单链表一、实验目的1.掌握单链表的基本概念和原理。
2.了解单链表在计算机科学中的应用。
3.掌握单链表的基本操作,如插入、删除、遍历等。
4.通过实验,加深对理论知识的理解,提高编程能力。
二、实验内容1.实验原理:单链表是一种线性数据结构,由一系列节点组成,每个节点包含数据域和指针域。
其中,指针域指向下一个节点,最后一个节点的指针域指向空。
单链表的主要操作包括插入、删除、遍历等。
2.实验步骤:(1)创建一个单链表。
(2)实现插入操作,即在链表的末尾插入一个新节点。
(3)实现删除操作,即删除链表中的一个指定节点。
(4)实现遍历操作,即输出链表中所有节点的数据。
3.实验代码:下面是使用Python语言实现的单链表及其基本操作的示例代码。
class Node:def __init__(self, data):self.data = dataself.next = Noneclass LinkedList:def __init__(self):self.head = Nonedef insert(self, data):new_node = Node(data)if self.head is None:self.head = new_nodeelse:current = self.headwhile current.next is not None:current = current.nextcurrent.next = new_nodedef delete(self, data):if self.head is None:returnif self.head.data == data:self.head = self.head.nextreturncurrent = self.headwhile current.next is not None and current.next.data != data:current = current.nextif current.next is None:returncurrent.next = current.next.nextdef traverse(self):current = self.headwhile current is not None:print(current.data)current = current.next4.实验结果:通过运行上述代码,我们可以看到单链表的基本操作得到了实现。
数据结构-单链表实验报告
数据结构-单链表实验报告数据结构单链表实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握单链表这一数据结构的基本概念、操作原理以及在实际编程中的应用。
通过编写和调试相关程序,提高对数据结构的理解和编程能力,培养解决实际问题的思维和方法。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,编程环境为Visual Studio 2019。
三、实验原理单链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据域和指针域。
数据域用于存储节点的数据信息,指针域用于指向下一个节点。
通过这种方式,节点依次连接形成链表。
单链表的基本操作包括创建链表、插入节点、删除节点、查找节点、遍历链表等。
在实现这些操作时,需要特别注意指针的操作,避免出现空指针异常和内存泄漏等问题。
四、实验内容(一)创建单链表创建单链表的过程就是依次为每个节点分配内存空间,并将节点连接起来。
以下是创建单链表的代码实现:```cppinclude <iostream>using namespace std;//定义链表节点结构体struct ListNode {int data;ListNode next;ListNode(int x) : data(x), next(NULL) {}};//创建单链表ListNode createList(){ListNode head = NULL;ListNode tail = NULL;int num;cout <<"请输入链表节点的值(输入-1 结束):";cin >> num;while (num!=-1) {ListNode newNode = new ListNode(num);if (head == NULL) {head = newNode;tail = newNode;} else {tail>next = newNode;tail = newNode;}cin >> num;}return head;}```(二)插入节点插入节点可以分为在表头插入、在表尾插入和在指定位置插入三种情况。
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。
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。
单链表的基本概念
插入节点
01
找到插入位置
遍历链表,找到需要插入新节点 的位置。
02
03
创建新节点
调整指针
创建一个新的节点,并设置其数 据域。
将新节点的指针指向原位置的下 一个节点,同时将前一个节点的 指针指向新节点。
删除节点
找到待删除节点
遍历链表,找到需要删除的节点。
调整指针
将待删除节点的前一个节点的指针指向待删除节 点的下一个节点,从而跳过待删除节点。
合并两个有序链表
遍历两个链表,比较当前节点的数据大 小,将较小的节点插入到新链表的末尾。
重复上述过程,直到其中一个链表遍历完成。
将剩余未处理的节点直接链接到新 链表的末尾。
合并两个有序链表
注意事项
1
2
在插入节点时需要注意更新前一个节点的指针。
3
可以使用哑节点来简化头节点的处理过程。
THANKS.
合并两个有序链表
• 问题描述:合并两个有序链表是计算机科学中的一个常见问题,可以使用单链表来表示两个有序序列,通过遍 历两个链表并将节点按照大小插入到新的链表中,得到最终的合并结果。
合并两个有序链表
实现步骤 定义单链表节点结构,包含数据和指向下一个节点的指针。
创建两个有序链表,分别表示要合并的两个序列。
存储空间额外开销
由于每个节点都需要存储指针信息,因此链表相对于数组有一定的 空间开销。
链表的应用场景
动态数据结构
链表适用于需要动态调整大小的数据结构,如实现动态数 组、栈、队列等。
元素插入和删除频繁的场景
链表在元素插入和删除操作上具有优势,适用于需要频繁 进行这些操作的场景,如编辑器的文本处理、网络数据包 的传输等。
数据结构c语言版单链表心得
数据结构c语言版单链表心得介绍在计算机科学中,数据结构是组织和存储数据的方式,目的是使数据可以高效地操作和访问。
而在C语言中,单链表是一种常见的数据结构,它由节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
在本篇文章中,我将分享我对C语言版单链表的体会和心得。
什么是单链表单链表是一种线性数据结构,它由一系列节点组成。
每个节点包含两个部分:数据和指针。
数据部分用来存储具体的数据,而指针部分用来指向下一个节点。
通过使用指针,可以将各个节点连接起来,形成一个链表的结构。
单链表的设计与实现在C语言中,我们可以使用结构体来定义链表的节点类型。
每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针域。
以下是单链表节点的定义:typedef struct Node {int data;struct Node* next;} Node;通过定义一个指向链表头节点的指针,我们可以操作链表。
以下是单链表的实现:#include <stdio.h>#include <stdlib.h>typedef struct Node {int data;struct Node* next;} Node;void insert(Node** head, int data) {Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));newNode->data = data;newNode->next = *head;*head = newNode;}void printList(Node* head) {Node* curr = head;while (curr != NULL) {printf("%d ", curr->data);curr = curr->next;}}int main() {Node* head = NULL;insert(&head, 1);insert(&head, 2);insert(&head, 3);insert(&head, 4);printList(head);return 0;}单链表的插入操作向单链表中插入节点是一种常见的操作。
数据结构单链表实验报告
数据结构单链表实验报告数据结构单链表实验报告1. 引言数据结构是计算机科学中的重要基础,它研究数据的组织、存储和管理方式。
单链表是一种基本的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
本实验旨在通过实践操作单链表,加深对数据结构的理解。
2. 实验目的本实验的主要目的是掌握单链表的基本操作,包括创建链表、插入节点、删除节点和遍历链表。
通过实践操作,加深对链表的理解,提高编程能力和解决问题的能力。
3. 实验环境和工具本实验使用C语言进行编程实现,可以选择任何C语言开发环境,如Dev-C++、Code::Blocks等。
在编程过程中,可以使用任何文本编辑器编写代码。
4. 实验步骤4.1 创建链表首先,需要定义一个节点结构体,包含数据和指向下一个节点的指针。
然后,通过动态内存分配来创建链表的第一个节点,并将其地址赋给头指针。
接下来,可以通过输入数据的方式,逐个创建链表的其他节点。
4.2 插入节点在链表中插入节点是一种常见的操作。
可以在链表的任意位置插入一个新节点,只需要修改相应节点的指针即可。
首先,需要找到插入位置的前一个节点,然后将新节点的指针指向原来的下一个节点,再将前一个节点的指针指向新节点。
4.3 删除节点删除链表中的节点也是一种常见的操作。
可以根据节点的值或位置来删除节点。
首先,需要找到要删除的节点的前一个节点,然后将前一个节点的指针指向要删除节点的下一个节点,最后释放要删除节点的内存空间。
4.4 遍历链表遍历链表是一种查看链表中所有节点的操作。
可以通过循环遍历链表中的每个节点,输出节点的值或进行其他操作。
需要注意的是,遍历链表时需要使用一个临时指针来指向当前节点,以便于移动到下一个节点。
5. 实验结果与分析通过实验,我们成功实现了单链表的创建、插入、删除和遍历操作。
在实际应用中,单链表可以用于实现各种数据结构和算法,如栈、队列和图等。
它具有灵活性和高效性的特点,可以方便地进行节点的插入和删除操作。
数据结构单链表实验报告
数据结构单链表实验报告实验目的:本实验的目的是通过实现单链表数据结构,加深对数据结构的理解,并掌握单链表的基本操作和算法。
实验内容:1、单链表的定义单链表由若干个节点组成,每个节点包含数据域和指针域,数据域存储具体数据,指针域指向下一个节点。
单链表的头指针指向链表的第一个节点。
2、单链表的基本操作2.1 初始化链表初始化链表时,将头指针置空,表示链表为空。
2.2 插入节点插入节点可以分为头插法和尾插法。
- 头插法:将新节点插入链表头部,新节点的指针域指向原头节点,头指针指向新节点。
- 尾插法:将新节点插入链表尾部,新节点的指针域置空,原尾节点的指针域指向新节点。
2.3 删除节点删除节点可以分为按位置删除和按值删除两种方式。
- 按位置删除:给定要删除节点的位置,修改前一节点的指针域即可。
- 按值删除:给定要删除节点的值,遍历链表找到对应节点,修改前一节点的指针域即可。
2.4 遍历链表遍历链表即按顺序访问链表的每个节点,并输出节点的数据。
2.5 查找节点查找节点可以分为按位置查找和按值查找两种方式。
- 按位置查找:给定节点的位置,通过遍历链表找到对应节点。
- 按值查找:给定节点的值,通过遍历链表找到第一个匹配的节点。
实验步骤:1、根据实验目的,定义单链表的结构体和基本操作函数。
2、实现初始化链表的函数,将头指针置空。
3、实现头插法或尾插法插入节点的函数。
4、实现按位置删除节点的函数。
5、实现按值删除节点的函数。
6、实现遍历链表的函数,输出节点的数据。
7、实现按位置查找节点的函数。
8、实现按值查找节点的函数。
9、设计实验样例,测试单链表的各种操作。
实验结果与分析:通过测试实验样例,我们可以验证单链表的各种操作是否正确。
如果出现异常情况,可通过调试找出问题所在,并进行修改。
单链表的操作时间复杂度与操作的位置有关,对于查找操作,时间复杂度为O(n);对于插入和删除操作,时间复杂度也为O(n)。
附件:1、单链表的定义和基本操作的源代码文件。
数据结构实验报告_单链表
数据结构实验报告_单链表【实验目的】1、顺序表的基本操作及c语言实现【实验要求】1、用c语言建立自己的线性表结构的程序库,实现顺序表的基本操作。
2、对线性表表示的集合,集合数据由用户从键盘输入(数据类型为整型),建立相应的顺序表,且使得数据按从小到大的顺序存放,将两个集合的并的结果存储在一个新的线性表集合中,并输出。
【实验内容】1、根据教材定义的顺序表机构,用c语言实现顺序表结构的创建、插入、删除、查找等操作;2、利用上述顺序表操作实现如下程序:建立两个顺序表表示的集合(集合中无重复的元素),并求这样的两个集合的并。
【实验结果】[实验数据、结果、遇到的问题及解决]一.statusinsertorderlist(sqlist&va,elemtypex){}二.statusdeletek(sqlist&a,inti,intk){//在非递减的顺序表va中插入元素x并使其仍成为顺序表的算法inti;if(v==ze)return(overflow);for(i=v;i>0,x }//注意i的编号从0开始intj;if(i<0||i>-1||k<0||k>-i)returninfeasible;for(j=0;j<=k;j++)[j+i]=[j+i+k];=-k;returnok;三.//将合并逆置后的结果放在c表中,并删除b表statuslistmergeoppose_l(linklist&a,linklist&b,linklist& c){linklistpa,pb,qa,qb;pa=a;pb=b;qa=pa;qb=pb;//保存pa的前驱指针//保存pb的前驱指针pa=pa->next;pb=pb->next;a->next=null;c=a;while(pa&&pb){}whi le(pa){}qa=pa;pa=pa->next;qa->next=a->next;a->next=qa;if(pa ->datadata){}else{}qb=pb;pb=pb->next;qb->next=a->next;//将当前最小结点插入a表表头a->next=qb;qa=pa;pa=pa->next;qa->next=a->next;//将当前最小结点插入a表表头a->next=qa;}}pb=b;free(pb);returnok;qb=pb;pb=pb->next;qb->next=a->n ext;a->next=qb;顺序表就是把线性表的元素存储在数组中,元素之间的关系直接通过相邻元素的位置来表达。
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LinkedList LinkedListCreate( ) /*建立链表*/
void InsertList(LinkedList L,int x) /*插入结点*/
void print(LinkedList L); /*输出链表中的结点*/
代码
#include <stdio.h>
return 0;
}
三、实验结果与总结
#include <malloc.h>
/*单链表的结点类型*/
typedef struct LNode{
int data;
LNode* next;
}LNode,*LinkedList;
LinkedList LinkedListCreat( ) //建立链表
{
LinkedList head = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
head->next = NULL;
printf("请输入链表大小:\n");
int n,i,j,a[1000];
scanf("%d",&n);
printf("请输入链表的所有元素:\n");
for(i=1;i<=n;i++) //输入元素
scanf("%d",&a[i]);
//冒泡排序
for(i=1;i<n;i++)
t->data = a[i];
t->next = NULL;
p->next = t;
p = t;
}
return head;
}
void InsertList(LinkedList L,int x) //插入结点
{
LinkedList p = L->next,pre = L;
while(p)
{
if(x < p->data) //插在pre后面,p前面
{
LinkedList t = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
t->data = x;
t->next = p;
pre->next = t;
break;
}
pre = p;
p = p->next;
}
if(p==NULL){ //如果这个数比链表中任何一个数都大
LinkedList t = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
for(j=1;j<=n-i;j++)
if(a[j]>a[j+1]){
int t;
t=a[j];a[j]=a[j+1];a[j+1]=t;
}
//尾插法创建链表
LinkedList p = head;
for(i=1;i<=n;i++){
LinkedList t = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
数据结构--单链表
实验课程
数据结构
实Hale Waihona Puke 名称单链表一、实验目的与要求
1.熟悉单链表的定义和基本操作;
2.掌握单链表更新操作中的指针指向变化有关语句的写法;
3.能够利用单链表实现对各种实际问题的建模与编程求解。
二、实验内容与步骤
设单链表L是一个非递减有序表,试写算法将变量x的值插入其中之后仍保持L的有序性。
}
int main()//主函数
{
int x;
LinkedList head = LinkedListCreat();
printf("请输入要插入的元素值:\n");
scanf("%d",&x);
InsertList(head,x);
printf("插入之后的单链表:\n");
print(head);
t->data = x;
t->next = NULL;
pre->next = t;
}
}
void print(LinkedList L) //输出链表中的结点
{
LinkedList p=L->next;
while(p)
{
printf("%d ",p->data);
p = p->next;
}
printf("\n");