2-3线性表应用

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第八讲 线性表3

第八讲 线性表3

a1 a2 a3 a4 … ai-1 ai ai+1 … an
• 上边的图片大家想到了什么? • 是不是跟丫的数组一样一样的?!
线性表的顺序存储结构
• 物理上的存储方式事实上就是在内存中找个初始地 址,然后通过占位的形式,把一定的内存空间给占 了,然后把相同数据类型的数据元素依次放在这块 空地中。 • 大家可能喜欢听小甲鱼拿现实的栗子来举例。 • 哈,就例如小甲鱼带着咱的鱼C旅游团去看电影, 看那个叫3D*蒲团有木有?!哎哟,去到电影院人 山人海,但妹子的身影还是难以逃过小甲鱼的火眼 精金,所以小甲鱼猛地带领众鱼油一把夺下了妹子 旁边的一排位置。。。。。。
插入操作
• 刚才我们也谈到,线性表的顺序存储结构具有随机 存储结构的特点,时间复杂度为O(1)。 • 大家现在来考虑下,如果我们要实现 ListInsert(*L, i, e),即在线性表L中的第i个位 置插入新元素e,代码应该如何写? • 例子接着举,刚才小甲鱼在电影院成功的博得妹子 的欢心,妹子表示愿意加入我们鱼C旅游团。大家 狠兴奋丫有木有!因为大家都希望小甲鱼把妹子排 到自己身边。但是我们要按我们定下的规则来排: 按身高顺序。
地址计算方法
• 所以对于第i个数据元素ai的存储位置可以由a1推 算得出:LOC(ai) = LOC(a1) + (i-1)*c • 结合下图来理解:
元素 下标 a1 0 a2 1 … … ai-1 i-2 ai i-1 … … an n-1 空闲空间
• 通过这个公式,我们可以随时计算出线性表中任 意位置的地址,不管它是第一个还是最后一个, 都是相同的时间。那么它的存储时间性能当然就 为0(1),我们通常称为随机存储结构。
地址计算方法
• 我们或许习惯了数组的从0开始的计算方法,所以 导致小甲鱼像去电影院坐错位置被妹子怒骂无耻 等尴尬事件不胜枚举。 • 线性表的定义充分考虑到很多军师级别领导的智 商指数,所以决定从1开始回归正常思维。 • 假设ElemType占用的是c个存储单元(字节),那 么线性表中第i+1个数据元素和第i个数据元素的 存储位置的关系是(LOC表示获得存储位置的函数 ):LOC(ai+1) = LOC(ai) + c

线性表 知识点总结

线性表 知识点总结

线性表知识点总结线性表的特点:1. 有序性:线性表中的元素是有序排列的,每个元素都有唯一的前驱和后继。

2. 可变性:线性表的长度是可变的,可以进行插入、删除操作来改变表的元素数量。

3. 线性关系:线性表中的元素之间存在明确的前驱和后继关系。

4. 存储结构:线性表的存储结构有顺序存储和链式存储两种方式。

线性表的操作:1. 查找操作:根据元素的位置或值来查找线性表中的元素。

2. 插入操作:将一个新元素插入到线性表中的指定位置。

3. 删除操作:将线性表中的某个元素删除。

4. 更新操作:将线性表中的某个元素更新为新的值。

线性表的顺序存储结构:顺序存储结构是将线性表的元素按照其逻辑顺序依次存储在一块连续的存储空间中。

线性表的顺序存储结构通常采用数组来实现。

数组中的每个元素都可以通过下标来访问,因此可以快速的进行查找操作。

但是插入和删除操作会导致元素位置的变动,需要进行大量数据搬移,效率较低。

线性表的链式存储结构:链式存储结构是将线性表的元素通过指针相连,形成一个链式结构。

每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。

链式存储结构不需要连续的存储空间,可以动态分配内存,适合插入和删除频繁的场景。

但是链式结构的元素访问不如顺序结构高效,需要通过指针来逐个访问元素。

线性表的应用场景:1. 线性表适用于数据元素之间存在明确的前后关系,有序排列的场景。

2. 顺序存储结构适用于元素的插入和删除操作较少,对元素的随机访问较频繁的场景。

3. 链式存储结构适用于插入和删除操作较频繁的场景,对元素的随机访问较少。

线性表的操作的时间复杂度:1. 查找操作:顺序存储结构的时间复杂度为O(1),链式存储结构的时间复杂度为O(n)。

2. 插入和删除操作:顺序存储结构的时间复杂度为O(n),链式存储结构的时间复杂度为O(1)。

线性表的实现:1. 顺序存储结构的实现:使用数组来存储元素,通过下标来访问元素。

2. 链式存储结构的实现:使用链表来实现,每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。

第一节 二阶与三阶行列式讲 解课件

第一节 二阶与三阶行列式讲 解课件

8.有限个向量的向量组与矩阵一一对应
列向量组
行向量组
9、向量的运算
(特殊矩阵)
转置、相等、加法、数乘、乘法;运算律
T T T ( 1 , 1 , 1 ) , ( 0 , 1 , 2 ) , ( 1 , 0 , 1 ) 例:设
求 解
.
T T T
7.向量组:
若干个同维数的向量所组成的集合叫做向量组.
行向量组 列向量组
有限个向量 无限个向量
本课程默认为列向量组 先讨论有限个向量
m个n维列向量构成向量组 称为向量组 a1 , a2 ,, am ,或者称为向量组A
A : a1 , a2 ,, am
,或者称为向量组 A :
a1 , a2 ,, am .
T T T
T
等表示,如:
a T (a1 , a 2 ,, a n )
n 维向量写成一列,称为列向量,也就是列
矩阵,通常用 a , b, , 等表示,如:
a1 a2 a a n
注意
1.行向量和列向量总被看作是两个不同的 向量; 2.行向量和列向量都按照矩阵的运算法则 进行运算;
1 2 3 1 2 1 5 3 6 r ~ 0 1 2 2 8 0 5 4 5 7 0
7 0 0 0 5 4 1 0 0 5 0 0 1 0 0 0 0 1
R( A) 3 R( B) 4
因此向量 b 不能由向量组 A 线性表示.
a1 x1 a 2 x 2 a n x n b
a1 , a2 ,, an , b
线性方程组与增广矩阵的列向量组一一对 应
二、 线性组合与线性表示

3-2 线性空间的坐标表示(temp)

3-2 线性空间的坐标表示(temp)
12:17 共17页 4
注记 定理11.2表明任意非零元素组一 定有极大无 关组, 且可按证明方法找到一 组极大无关组. 定义11.2 称非零元素组的任一极 大无关组中元素 个数为该元素组的秩 . 零元素组的秩规定为 0. 定理11.3 设元素组 1 ,, s线性无关且能由元素组 1 ,, t 线性表示,即存在kij , i 1,, t , j 1,, s j k1 j 1 k2 j 2 ktj t . ( 2) 记A ( kij )ts , 那么r ( A) s t .
12:17 共17页 3
直至某个r使得 {i : s i nr 且 n1 ,, nr , i线性无关} . (1) 注意到nk nk 1以及s有限, r必然存在且r s. 由nk定义表达式以及 1 ,, t 线性无关性可知 n1 1, n2 2,, nt t . 因此r t , 且 n1 , n2 ,, nr 确由 1 ,, t 扩充所得. 再由nr定义表达式可知 n1 , n2 ,, nr 线性无关 此时在1 ,, s除去 n1 ,, nr 后剩下的元素中任 取一个 k , 则存在t i r使得 ni k ni 1 (其中nr 1规定为s ) 由ni 1的定义 或(1)式可知 n1 ,, ni , k线性相关, 进而 n1 ,, nr , k 线性相关. 即 n1 ,, nr 为极大 无关组.
12:17 共17页 10
命题11.1 若 1 , 2 , , n为线性空间 V的一组基 , 那么 对任意 V存在唯一线性表示 k1 1 k 2 2 k n n , k1 , k 2 , , k n K 进而V L{ 1 , , n }. 证明 已知 1 , , n为空间 V的一组基 ,因此 1 , , n 线性无关 , 但对任意 V , 元素 1 , , n ,线性相关 . 由定理10.2知,可由 1 , , n线性表示唯一 . 即存在唯 一一组数k1 , k 2 , , k n K 使得 k1 1 k 2 2 k n n . 由此可得 V {k1 1 k n n | k1 , , k n K } 显然, 反向包含由加法与数乘 运算封闭性可得 . 所以 V {k1 1 k m n | k1 , , k n K } L{ 1 , , n }.

第3章线性表的链式存储

第3章线性表的链式存储
L
(a) 空循环链表
L
a1
a2
...
an
(b) 非空循环链表
3.1.3 双向链表
在单链表结点中只有一个指向其后继结点的next 指针域,而找其前驱则只能从该链表的头指针开始,顺 着各结点的next指针域进行查找,也就是说找后继的时 间复杂度是O(1),找前驱的时间复杂度是O(n)。如果也 希望找前驱像后继那样快,则只能付出空间的代价:每 个结点再加一个指向前驱的指针域prior,结点的结构修 改为下图,这样链表中有两个方向不同的链,用这种结 点组成的链表称为双向链表。
1.带头结点的单链表 2.不带头结点的单链表
3.3.3 单链表插入操作的实现
单链表的插入操作是指在表的第i个位置结点处插入 一个值为data的新结点。插入操作需要从单链表的第一个结 点开始遍历,直到找到第i个位置的结点。插入操作分为在 结点之前插入的前插操作和在结点之后插入的后插操作。
1.前插操作 2.后插操作
2.整数型单链表算法
3.不带头结点的单链表算法
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
用头插法实现单链表的创建,比较简单,但读入的 数据元素的顺序与生成的链表中元素的顺序是相反的。若希 望两者次序一致,则用尾插法创建单链表。为了快速找到新 结点插入到链表的尾部位置,所以需加入一个尾指针r用来 始终指向链表中的尾结点。初始状态:头指针L和尾指针r均 为空,把各数据元素按顺序依次读入,申请结点,将新结点 插入到r所指结点的后面,然后r指向新结点,直到读入结束 标志为止。
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
L
插入P前的尾指针 插入P后的尾指针
r
3
4
P1
x^
2
3.3 单链表运算的实现

实验一顺序表的基本操作实验报告

实验一顺序表的基本操作实验报告

元素之后的所有数据都前移一个位置,最将线性表长减1。

3.顺序表查找操作的基本步骤:要在顺序表中查找一个给定值的数据元素则可以采用顺序查找的方法,从表中第 1 个数据元素开始依次将值与给定值进行比较,若相等则返回该数据元素在顺序表中的位置,否则返回0 值。

线性表的动态分配顺序存储结构—C语言实现#define MaxSize 50//存储空间的分配量Typedef char ElemType;Typedef struct{ElemType data[MaxSize];int length; //表长度(表中有多少个元素)}SqList;动态创建一个空顺序表的算法:void InitList(SqList *&L) //初始化线性表{L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList)); //分配存放线性表的空间L->length=0; //置空线性表长度为0}线性表的插入:status Sqlist_insert(Sqlist &L,int i,Elemtype x)/*在顺序表L中第i个元素前插入新元素x*/{ if (i<1||i>L.length+1) return ERROR; /*插入位置不正确则出错*/if (L.length>=MAXLEN)return OVERFLOW;/*顺序表L中已放满元素,再做插入操作则溢出*/for(j=L.length-1;j>=i-1;j--)L.elem[j+1]=L.elem[j]; /*将第i个元素及后续元素位置向后移一位*/L.elem[i-1]=x; /*在第i个元素位置处插入新元素x*/L.length++; /*顺序表L的长度加1*/return OK;}线性表的删除:status Sqlist_delete(Sqlist &L,int i,Elemtype &e)/*在顺序表L中删除第i个元素*{ if (i<1||i>L.length) return ERROR; /*删除位置不正确则出错*/for(j=i;j<=L.length-1;j++)L.elem[j-1]=L.elem[j]; /*将第i+1个元素及后继元素位置向前移一位*/L.length--;/*顺序表L的长度减1*/return OK;}线性表元素的查找:int LocateElem(SqList *L, ElemType e) //按元素值查找{int i=0;while (i<L->length && L->data[i]!=e)i++; //查找元素eif (i>=L->length) //未找到时返回0return 0;elsereturn i+1; //找到后返回其逻辑序号}输出线性表:void DispList(SqList *L) //输出线性表{int i;if (ListEmpty(L)) return;for (i=0;i<L->length;i++)printf("%c ",L->data[i]);printf("\n");}输出线性表第i个元素的值:bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e)//求线性表中某个数据元素值{if (i<1 || i>L->length)return false; //参数错误时返回falsee=L->data[i-1]; //取元素值return true; //成功找到元素时返回true}代码:#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 50typedef char ElemType;typedef struct{ElemType data[MaxSize];int length;} SqList;void InitList(SqList *&L);void DestroyList(SqList *L);bool ListEmpty(SqList *L);int ListLength(SqList *L);void DispList(SqList *L);bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e);int LocateElem(SqList *L, ElemType e);bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e);bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e);void InitList(SqList *&L)//初始化线性表{L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));//分配存放线性表的空间L->length=0;//置空线性表长度为0 }void DestroyList(SqList *L)//销毁线性表{free(L);}bool ListEmpty(SqList *L)//判线性表是否为空表{return(L->length==0);}int ListLength(SqList *L)//求线性表的长度{return(L->length);}void DispList(SqList *L)//输出线性表{int i;if (ListEmpty(L)) return;for (i=0;i<L->length;i++)printf("%c ",L->data[i]);printf("\n");}bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e)//求线性表中某个数据元素值{if (i<1 || i>L->length)return false;//参数错误时返回falsee=L->data[i-1];//取元素值return true;//成功找到元素时返回true}int LocateElem(SqList *L, ElemType e)//按元素值查找{int i=0;while (i<L->length && L->data[i]!=e)i++;//查找元素eif (i>=L->length)//未找到时返回0return 0;elsereturn i+1;//找到后返回其逻辑序号}bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)//插入数据元素{int j;if (i<1 || i>L->length+1)return false;//参数错误时返回falsei--;//将顺序表逻辑序号转化为物理序号for (j=L->length;j>i;j--)//将data[i]及后面元素后移一个位置L->data[j]=L->data[j-1];L->data[i]=e;//插入元素eL->length++;//顺序表长度增1return true;//成功插入返回true}bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e)//删除数据元素{int j;if (i<1 || i>L->length)//参数错误时返回falsereturn false;i--;//将顺序表逻辑序号转化为物理序号e=L->data[i];for (j=i;j<L->length-1;j++)//将data[i]之后的元素前移一个位置L->data[j]=L->data[j+1];L->length--;//顺序表长度减1return true;//成功删除返回true}void main(){SqList *L;ElemType e;printf("顺序表的基本运算如下:\n");printf(" (1)初始化顺序表L\n");InitList(L);printf(" (2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素\n");ListInsert(L,1,'a');ListInsert(L,2,'b');ListInsert(L,3,'c');ListInsert(L,4,'d');ListInsert(L,5,'e');printf(" (3)输出顺序表L:");DispList(L);printf(" (4)顺序表L长度=%d\n",ListLength(L));printf(" (5)顺序表L为%s\n",(ListEmpty(L)?"空":"非空"));GetElem(L,3,e);printf(" (6)顺序表L的第3个元素=%c\n",e);实验结果:心得体会:通过本次实验,实现了数据结构在程序设计上的作用,了解了数据结构语言,加深了对c语言的认识掌并掌握了线性表的顺序存储结构的表示和实现方法,掌握顺序表基本操作的算法实现,同时了解了顺序表的应用。

第3章 线性表及其存储结构

第3章 线性表及其存储结构

链式存储结构,既可用来表示线性结构, 也可用来表示非线性结构。线性表的链式存 储结构,称为线性链表。 对线性链表而言,它不要求逻辑上相邻的 元素在物理位置上也相邻。其存储单元既可 以是连续的,也可以是不连续的,甚至可以 零散分布在内存中的任何位置上。 通常,为了适应线性链表的存储,计算机 的存储空间被划分成一个一个的小块,每一 小块占若干字节,这些小块就是存储结点。 存储结点的结构,如图 3-2 所示。
在稍微复杂的线性表中,一个数据元素还 可以由若干个数据项组成。例如,某班的学 生情况登记表是一个复杂的线性表,表中每 一个学生的情况就组成了线性表中的每一个 元素,每一个数据元素包括学号、姓名、性 别、入学成绩4个数据项。
3.2线性表的顺序存储及其运算
3.2.1 线性表的顺序存储 线性表的顺序存储结构称为顺序表。
第3章 线性表及其存储结构
3.1线性表的基本 概念 3.2线性表的顺序 存储及运算 3.3线性表的链式 存储及运算
3.1 线性表的基本概念
线性表是由 n (n≥0)个数据元素 a1 ,a2 ,…,an 组成的一个有限序列。表中的每一个数据元 素,除了第一个外,有且只有一个前件;除 了最后一个外,有且只有一个后件。即线性 表或是一个空表或可以表示为:
(a1 ,a2 ,…,ai ,…,an)其中 ai(i=1,2,…,n) 是属于数据对象的元素,通常也称其为线性 表中的一个结点。
数据元素在线性表中的位置,只取决于它们 自己的序号 。 非空线性表的结构特征为: ① 有且只有一个根结点a1 ,它无前件;
② 有且只有一个终端结点an ,它无后件;
③ 除根结点与终端结点外,其他所有结点 有且只有一个前件,也有且只有一个后件。线 性表中结点的个数n称为线性表的长度。当 n=0时,称为空表。

第二章-2-3(算法描述语言)

第二章-2-3(算法描述语言)

(1)n=4 (1 ) 4
(4))n=1 1 (4 (3))n=2 2 (3 (2))n=3 3 (2 (1) (1)n=4 4
练习: 练习: 1.若进栈序列为3 1.若进栈序列为3,5,7,9,进栈过程中可以 若进栈序列为 出栈,则不可能的一个出栈次序是 出栈, ( )。 (a) 7,5,3,9 (b) 9,7,5,3
fac(4)=4*3*2*1
fac(3)=3*fac( 2) 下 推 fac(2)=2*fac( 1) fac(1)=1
fac(3)=3*2*1 fac(2)=2*1 回 代
利用栈实现递归调用
n 3 主程序 n 4 f (4); (2) s=4*f(3) s=4*3*2*1 f (3); (3) s=3*f(2) s=3*2*1;
栈满
top=stacksize
2.3.1.2栈的存储结构
顺序栈、 顺序栈、链栈 (1)顺序栈: (1)顺序栈: 顺序栈 用顺序存储结构表示的 栈。
一般用一维数组表示, 一般用一维数组表示,设置一个简 单变量top指示栈顶位置,称为栈 top指示栈顶位置 单变量top指示栈顶位置,称为栈 顶指针, 顶指针,它始终指向栈顶元素的 位置,并不是真正的指针变量 指针变量。 位置,并不是真正的指针变量。
top
a2 2 a a1
进栈算法: push(s,m,top,x) if(top=m)then{“上溢”,return} top=top+1; s[top]=x return; 出栈算法: pop(s,top,y) if(top=0)then{“下溢”,return;} y=s[top]; top=top-1; return;
第二章 数据结构与算 法 ( 续)
2.3 栈和队列

线性代数 2_3向量组的秩

线性代数 2_3向量组的秩
可由向量组: 可由向量组:
(I) ) (II) )
β 1 , β 2 ,L , β t

线性表示,则必有( C 线性表示,则必有(
A.s≤t . B.s>t . C. r(Ⅰ)≤r(Ⅱ) . ( ( D. r(Ⅰ)>r(Ⅱ) . ( (
即课后21题的结论 【注】可以作为结论使用(即课后 题的结论 : 可以作为结论使用 即课后 题的结论): 可被(Ⅱ 线性表示 线性表示, 若(Ⅰ)可被 Ⅱ)线性表示,则 r(Ⅰ)≤r(Ⅱ). Ⅰ 可被 Ⅰ Ⅱ
证明: α 1 , L , α s 与 β 1 ,L , β s 有相同的秩. 有相同的秩. 证明: 解析 证两向量组等价,则秩相等. 证两向量组等价,则秩相等.
15
下列两向量组是否等价? 例3 下列两向量组是否等价?
0 1 1 1 1 0 β1 = 1 , β 2 = 0 , β 3 = 1 α1 = 2 , α 2 = 0 , α 3 = 2 与 1 1 0 3 1 0
11
5、向量组的秩(rank) 、向量组的秩 定义 向量组 α 1 , α 2 , L , α s的极大无关组所 含向量的个数,称为向量组的秩( 含向量的个数,称为向量组的秩(rank),记做 向量组的秩 )
r (α 1 , α 2 ,L , α s )
向量的向量组, 【重要结论】(1) 仅含 向量的向量组,秩为 。 重要结论】 仅含O向量的向量组 秩为0。
②等价的向量组有相同的线性关系吗? 等价的向量组有相同的线性关系吗?
不一定,请举例。 不一定,请举例。
如何求一个向量组的秩,将在§2.4介绍 介绍。 ③如何求一个向量组的秩,将在§2.4介绍。

第3章数据结构基本类型3.1线性表-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(教案)

第3章数据结构基本类型3.1线性表-高中教学同步《信息技术-数据与数据结构》(教案)
学生预习:
布置预习任务,要求学生提前阅读线性表的基础知识和概念。
发放预习材料,如PPT、视频教程或预习习题。
课堂讨论引导:
准备引导性问题,鼓励学生积极参与课堂讨论。
设计小组活动,促进学生之间的合作与交流。
课后反馈:
设计课后习题和作业,以检验学生的学习效果。
准备课后答疑和辅导,为学生提供必要的帮助和支持。
确保教学环境中网络连接稳定,以便在需要时展示在线资源或示例。
教学媒体
教学媒体
PPT演示文稿:
线性表的基本概念、定义、特点和示例的幻灯片。
顺序存储和链式存储的对比图示。
线性表基本操作(如初始化、查找、插入、删除)的动画或图解。
代码编辑器/IDE:
演示顺序表和链表的实现代码(如Python)。
允许学生直接看到、理解和操作代码。
情感、态度与价值观:
激发学生的学习兴趣和创造力,培养学生的探索精神和创新精神。
引导学生认识到数据结构在解决实际问题中的重要性,形成合理的计算机思维观念。
学习重难点
教学重点
线性表的基本概念:理解线性表是什么,它如何表示具有相同பைடு நூலகம்型数据元素的有限序列,并理解其特点,包括唯一的首尾元素以及除首尾外每个元素有且仅有一个前驱和后继。
准备用于课堂讨论的实例和问题,如通信录的设计和实现。
准备教学用计算机和相关编程环境(如Python环境),以便现场演示代码和执行结果。
教学流程设计:
设计教学流程,从线性表的基础概念引入,逐步深入到线性表的存储方式和操作。
设计课堂互动环节,如提问、小组讨论等,鼓励学生积极参与和表达。
安排编程实践环节,让学生亲自编写线性表相关操作的代码,加深理解。
线性表的应用场景:通过通信录的实例,了解线性表在实际问题中的应用,并理解如何根据需求选择合适的数据结构和存储方式。

【零基础学数据结构】第3章 线性表---机械工业,陈锐 著,月畅销第11,周畅销第2

【零基础学数据结构】第3章  线性表---机械工业,陈锐 著,月畅销第11,周畅销第2

3.2.2
顺序表的基本运算
(3)按序号查找操作。 int GetElem(SeqList L,int i,DataType *e) { /*在查找第i个元素之前,判断该序号是否合法*/ if(i<1||i>L.length) return -1; *e=L.list[i-1]; /*将第i个元素的值赋值给e*/ return 1; }
Eloc=
i 1
n
1 pi i n

i 1
n
n 1 i 2
3.2.3
顺序表的实现算法分析
在顺序表的插入算法中,时间的耗费主要集中在移动 元素上。如果要插入的元素在第一个位置,则需要移动元 素的次数为n次;如果要插入的元素在最后一个位置,则需 要移动元素次数为1次;如果插入位置在最后一个元素之后 ,即第n+1个位置,则需要移动次数为0次。
3.4.2
单链表上的基本运算
(3)按序号查找操作。按序号查找就是查找单链表中 的第i个结点,如果找到返回该结点的指针。否则,返回 NULL表示失败。
3.4.2
单链表上的基本运算
(4)按内容查找操作。
ListNode *LocateElem(LinkList head,DataType e) { ListNode *p; p=head->next; /*指针p指向第一个结点*/ while(p) { if(p->data!=e) /*找到与e相等的元素,返回该序号*/ p=p->next; else break; } return p; }
3.2
线性表的顺序表示与实现
要在计算机上实现线性表的操作,必须将其逻辑结构 转化为计算机可以识别的存储结构形式。线性表的存储结构 主要有两种:顺序存储结构和链式存储结构。本节的主要学 习内容包括线性表的顺序存储结构及顺序存储结构下的操作 实现。

线性结构的基本特征为

线性结构的基本特征为

数据元素插入到线性表 LA 中去。
操作步骤:
1.从线性表LB中依次察看每个数据元素;
GetElem(LB, i)→e
2.依值在线性表LA中进行查访; LocateElem(LA, e, equal( ))
3.若不存在,则插入之。 ListInsert(LA, n+1, e)
void union(List &La, List Lb) { La_len = ListLength(La); // 求线性表的长度 Lb_len = ListLength(Lb); for (i = 1; i <= Lb_len; i++) { GetElem(Lb, i, e); // 取Lb中第i个数据元素赋给e if (!LocateElem(La, e, equal( )) ) ListInsert(La, ++La_len, e);
即:LOC(ai) = LOC(ai-1) + C
一个数据元素所占存储量↑
所有数据元素的存储位置均取决于
第一个数据元素的存储位置
LOC(ai) = LOC(a1) + (i-1)×C
↑基地址
顺序映像的 C 语言描述
#define LIST_INIT_SIZE 80 // 线性表存储空间的初始分配量 #define LISTINCREMENT 10 // 线性表存储空间的分配增量
// La中不存在和 e 相同的数据元素,则插入之
}
} // union
例 2-2
已知一个非纯集合 B,试构造一个
纯集合 A,使 A中只包含 B 中所有值各 不相 同的数据元素。
仍选用线性表表示集合。
集合 B

数据结构实验报告(实验)

数据结构实验报告(实验)

深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称: 数据结构实验与课程设计 实验项目名称: 实验一:顺序表的应用 学院: 计算机与软件学院 专业: 指导教师: **报告人: 文成 学号: ********** 班级: 5 实验时间: 2012-9-17实验报告提交时间: 2012-9-24教务部制一、实验目的与要求:目的:1.掌握线性表的基本原理2.掌握线性表地基本结构3.掌握线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法要求:1.熟悉C++语言编程2.熟练使用C++语言实现线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法二、实验内容:Problem A: 数据结构——实验1——顺序表例程Description实现顺序表的创建、插入、删除、查找Input第一行输入顺序表的实际长度n第二行输入n个数据第三行输入要插入的新数据和插入位置第四行输入要删除的位置第五行输入要查找的位置Output第一行输出创建后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第二行输出执行插入操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第三行输出执行删除操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第四行输出指定位置的数据Sample Input611 22 33 44 55 66888 352Sample Output11 22 33 44 55 6611 22 888 33 44 55 6611 22 888 33 55 6622HINT第i个位置是指从首个元素开始数起的第i个位置,对应数组内下标为i-1的位置Problem B: 数据结构——实验1——顺序表的数据交换Description实现顺序表内的元素交换操作Input第一行输入n表示顺序表包含的·n个数据第二行输入n个数据,数据是小于100的正整数第三行输入两个参数,表示要交换的两个位置第四行输入两个参数,表示要交换的两个位置Output第一行输出创建后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第二行输出执行第一次交换操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第三行输出执行第二次交换操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开注意加入交换位置的合法性检查,如果发现位置不合法,输出error。

第3章线性表概要

第3章线性表概要

链式存储的几种形式



单链表 循环链表 双向链表
单链表的定义
typedef int DataType; class Item { public: DataType data; Item * next; Item(){next=NULL;} };
class Link { public: Item *head; Link(){head=NULL;} ~Link(){DeleteAll();} void Initiate(); void DeleteAll(); void HeadCreate(int n); void TailCreate(int n); void HeadCreateWithHead(int n); void TailCreateWithHead(int n); int Length(); Item *Locatex(DataType x); Item *Locatei(int i); DataType Get(int i); bool Insert(DataType x,int i); bool Deleted(int i); void Print(); };
Ein P i (n i 1)
i 1
n 1
在等概率情况下,Pi=1/(n+1),则
1 n1 n Ein P (n i 1) i (n i 1) n 1 i 1 2 i 1
n 1
时间复杂度为O(n)
典型操作的算法实现
3. 删除运算
线性表的删除运算是指将表中第i个元素从线性表中删除, 使原表长为n的线性表(a1,a2,…,ai-1,ai,ai+1,…, an)变成表长为n-1的线性表 (a1,a2,…,ai-1,ai+1,…,an) i的取值范围为1≤i≤n。

2-3-数据结构——从概念到C++实现(第3版)-王红梅-清华大学出版社

2-3-数据结构——从概念到C++实现(第3版)-王红梅-清华大学出版社

private:
DataType data[MaxSize];
int length;
};
顺序表的实现——初始化
初始化顺序表的函数原型是什么?
InitList 输入:无
SeqList<DataType> :: SeqList( )
数 据
{
结 构
功能:表的初始化,建一个空表
Length = 0;
( 从 概






i-2 i-1 … n-1
MaxSize-1
从 概

… ai-1 ai … an
长度
到 实 现



c
大 学
出Hale Waihona Puke 版Loc(ai)Loc(ai) = Loc(a1) + (i -1)×c 社
如何求得任意元素的存储地址?
存取时间是O(1)
Page 07
存储结构与存取结构
随机存取:在O(1)时间内存取数据元素
出 版 社
随机存取
顺序表的实现——按值查找
template <typename DataType>
int SeqList<DataType> :: Locate(DataType x)
{
for (int i = 0; i < length; i++)
数 据

if (data[i] == x) return i+1;
顺序表的实现——类定义
线性表的抽象数据类型定义?
InitList:表的初始化,建一个空表 DestroyList:销毁表,释放表所占用的存储空间 Length:求表的长度 Get:在表中取序号为 i 的数据元素 Locate:在线性表中查找值等于 x 的元素 Insert:在表的第 i 个位置处插入一个新元素 x Delete:删除表中的第 i 个元素 Empty:判断表是否为空

数据结构(1-2-3章)课后题答案解析

数据结构(1-2-3章)课后题答案解析
西北大学可视化技术研究所
q=p; p=p->next; b->next=q; q->next=B; b=b->next; } else {//分出其他字符结点 q=p; p=p->next; c->next=q; q->next=C; c=c->next; } } }//结束
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A.双向链表
B.双向循环链表
C.单向循环链表 D.顺序表
(4)下列选项中, D 项是链表不具有的特点。
A.插入和删除运算不需要移动元素
B.所需要的存储空间与线性表的长度成正比
C.不必事先估计存储空间大小
D.可以随机访问表中的任意元素
西北大学可视化技术研究所
(5)在链表中最常用的操作是删除表中最后一个结点和 在最后一个结点之后插入元素,则采用 C 最 节省时间。
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8.假设两个按元素值递增有序排列的线性 表A和B,均以单链表作为存储结构,请 编写算法,将A表和B表归并成一个按元 素值递减有序排列的线性表C,并要求利 用原表(即A表和B表的)结点空间存放 表C。
西北大学可视化技术研究所
算法描述:要求利用现有的表A和B中的结 点空间来建立新表C,可通过更改结点的next 域来重新建立新的元素之间的线性关系。为保 证新表递减有序可以利用头插法建立单链表的 方法,只是新建表中的结点不用malloc,而只 需要从A和B中选择合适的点插入到新表C中即 可。
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1.3填空题: (1)变量的作用域是指 变量的有效范围 (2)抽象数据类型具有 数据抽象 、 信息隐 蔽 的特点。 (3)一种抽象类型包括 数据对象 、 结构 关系 和 基本操作 。

第七讲 线性表2

第七讲 线性表2
数据结构和算法
作者:小甲鱼
让编程改变世界
Change the world by program
线性表的抽象数据类型
• 上节课我们讲到了线性表的定义,讲到了所谓抽象 数据类型就是把数据类型和相关操作捆绑在一起。 • 那么我们接下来分析一下,线性表应该有什么样的 相关操作呢? • 还是回到小甲鱼组织大家春游的例子,小甲鱼把鱼 油们按照规律安排成一队,并且是长期使用这样的 顺序排队,大家只需要记住自己的前驱鱼油就可以 了。那么这个考虑和安排的过程其实就是一个线性 表的创建和初始化过程。
线性表的抽象数据类型
• 一开始小甲鱼没经验呀,把鱼油们按照名字第一 个字母的规律排队,发现排到最后有的高有的矮 ,导致队伍很难看,于是让鱼油们解散重新按照 从矮到高排。 • 上边这么描述的过程其实就是线性表重置为空表 的操作过程,接着给大家描述下删除数据。 • 排好队后,尼玛,发现黑夜童鞋由于昨晚吃太多 麻辣烫,今天闹肚子来不了春游。那么由好了,剩下的还有很多大家可以自己想象。 • 我们给大家总结下线性表的抽象数据类型定义:
• ADT 线性表(List)
• Data 线性表的数据对象集合为{a1,a2,…,an},每个元素 的类型均为DataType。其中,除第一个元素a1外, 每一个元素有且只有一个直接前驱元素,除了最后 一个元素an外,每一个元素有且只有一个直接后继 元素。数据元素之间的关系是一对一的关系。
线性表的抽象数据类型
• 其实仔细思考一下,我们只需要循环遍历集合B中 的每个元素,判断当前元素是否存在A中,弱不存 在,则插入A中即可。 • 综合分析,我们需要运用到几个基本的操作组合 即可:
– – – – ListLength(L); GetElem(L,i,*e); LocateElem(L,e); ListInsert(*L,i,e);

2-3字符串应用

2-3字符串应用

课堂教学设计课题 2.3字符串应用课时安排 1 课型素养目标课程标准要求:理解字符串及其相关的概念。

掌握字符串抽象数据类型的定义。

掌握字符串处理的基本方法。

信息意识:能够根据解决问题的需要,自觉、主动地寻求恰当的方式获取与处理信息;在合作解决问题的过程中,愿意与团队成员共享信息,实现信息的更大价值。

计算思维:针对给定的任务进行需求分析,明确需要解决的关键问题。

能提取问题的基本特征,进行抽象处理,并用形式化的方法表述问题。

运用字符串结构设计解决问题的方案,结合字符串的相关操作、函数与方法,编程实现。

数字化学习与创新:学生在解决困难时能有意识地运用数字化环境中的信息与学习资源展开自主学习。

教学重点 1.理解字符串及其相关的概念。

2.掌握字符串抽象数据类型的定义。

教学难点 1.掌握字符串处理的基本方法。

教学方法讲授法,演示法,问题情境教学法学习方法自主探究法,讨论学习法教学过程个别化教案一、考勤二、课前小测评:随机抽取问题的概念三、导入:密码技术作为信息安全的核心技术,不仅可以保证信息的机密性、完整性和可用性,还可以防止信息被篡改和伪造。

它被广泛应用于日常生活和工作学习的方方面面,比如银行卡取款、网上支付系统、无线网络的连接和网站用户登录等都离不开密码技术。

小明和队友遇到的第一个闯关任务是根据明文和密钥,写出恺撒加密后的密文。

明文:Imagination is more important than knowledge.密钥:3当密钥为3时,所有字符向左偏移3位,加密时明文里所有的字母A将被替换成X,B变成Y,以此类推,X将变成U,Y变成V,Z变成 W,如图2.3.1所示。

四、新课内容:1.字符串及其相关概念字符串:是一种由字符构成的线性结构。

上面活动中的明文和密文均是字符串,字符串中的每个字符从左到右依次排列,且有确定的位置。

字符串中第一个字符的位置下标是0,可以根据字符在字符串中的位置下标来访问字符。

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P 2 x P mx
e1 e2
……
em
其中 0 e1 e2 … em(Pi为非零系数)
P=((p1,e1),( p2,e2),…,( pm,em))
抽象数据类型一元多项式的定义:
ADT Polynomial { 数据对象: D={ ai | ai ∈TermSet, i=1,2,...,m, m≥0 } 数据关系:R1={ <ai-1 ,ai >|ai-1 ,ai∈D,且ai-1中的指 数< ai中的指数} 基本操作: CreatPolyn(&P,m) //输入m项的系数和指数 DestroyPolyn(&P) PrintPolyn(P) //打印多项式 PolyLength(P) //返回一元多项式的项数 AddPolyn(&Pa, &Pb) //Pa=Pa+Pb
//当前链表中不存在该指数项
if(MakeNode(s,e)) InsFirst(q,s); }
}
多项式加法运算规则
(1)若两项的指数相等,则系数相加; (2)若两项指数不等,则分别将两项加在结果中。
A B C
-1
-1 -1
7
8 7
0
1 0
3
1
9
8
5 17 ^
22 7 11 1
-9 8 ^ 22 7 5 17 ^
else{ //删除pa中当前结点 DelFirst(ha,qa); FreeNode(qa); } DelFirst(hb,qb); FreeNode(qb); qb=NextPos(pb,hb) qa=NextPos(pa,ha);break; case 1: //pb中当前结点的指数小 Defirst(hb,qb); InsFirst(ha,qb); qb=NextPos(pb,hb); ha=NextPos(pa,ha); break; }//switch }//while If(!ListEmpty(pb)) Apend(pa,qb); FreeNode(hb); }
算法:
typedef struct Lnode { Datatype data; Struct Lnode * next; }LinkList;
普通高等教育“十一五”国家级规划教材
1. void Joseph(int n,int s,int m) 2. {/*约瑟夫问题*/ 3. int I,j; 4. LinkList *creatlinklist(int); 5. LinkList *h,* p,*q, *m, *r; 6. if (n<s) return error; 7. h= creatlinklist(int);/*建立一个带头结点的单链 表*/ 8. q=h; 9. for(I=1;I<s;I++)q=q->next;/*找出s结点*/ 10. p=q->next; 11. for(I=1;I<n;I++) 12. { for(j=1;j<m;j++) /*报数,找出数m的结点*/ 13. if(q->next!=null)&& (p->next!=null) 14. { q=q->next; p=p->next; 15. }
SubtractPolyn(&Pa, &Pb) //Pa=Pa-Pb MultiplyPolyn (&Pa, &Pb) //Pa=Pa × Pb } ADT Polynomial 采用链式存储结构存储:
8 5 x 17 A( x) 7 3 x 9 x 2
B ( x) 8 x 22x 7 9 x 8 C ( x) A( x) B ( x) 7 11x 22x 7 5 x 17
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在集合方面的应用

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应用事例:从终端输入两组数据,分别表示两个集 合的元素A和B,要求算出(A-B)U(B-A) 算法:
1. int createlink(Slink t) 2. { 3. int head, p, q, item; 4. scanf(“%d”,&item); //输入元素值 5. p=malloc(s); //用head保留新建链表的链头指针 6. head=p; 7. s[p].data=item;q=p; 8. while(true) 9. { 10. scanf(“%d”,&item); //输入节点值 11. if (!item) break; //输零结束
7
0
5 17 ^
运算规则
设指针p,q分别指向A,B中某一结点,p,q初值是第一结点
情况(1): p->exp < q->exp
p结点是和多项式中的一项, p后移,q不动
情况(2): p->exp > q->exp
q结点是和多项式中的一项将q插在p之前,q后移,p不动
情况(3): p->exp = q->exp
A B C
-1
-1 -1
7
8 7
0
1 0
3
1
9
8
5 17 ^
22 7 11 1
-9 8 ^ 22 7 5 17 ^
单链表的结点定义
coef exp next typedef struct { float coef; //系数 int expn; //指数 struct poly *next; }term, ElemType;
16. 17. 18. 19. 20. 21. 22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31.
else if (p->next= =null) { q=q->next; p=h->next; } else { q=h->next; p=p->next; } printf(“%c\n”,p->data);/*一个元素出列*/ r=p; if (p->next= =null) { p=h->next; q->next=null;} else { p=p->next; if (q->next!=null) q->next=p; else h->next=p; } ree(r); } printf(“%c\n”,(h->next)->data); }
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12. 13. 14. 15. 16. 17. • • 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
p=malloc(s); s[p].data=item; s[q].next=p; q=p; } s[q].next=0; reture head; } 计算(A-B)U(B-A) int differ(Slink s) { int a,b,p,q,r,tail1,tail2; init(s); //初始化存储栈 a=creatlink(s); //静态链表A建立 b=creatlink(s); //静态链表B建立 p=a;
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22. 23. 24. 25. 26. 27. 28. 29. 30. 31. 32. 33. 34. 35.
{ if (p= =a) { q=a; a=s[a].next; free(s,q); }//释放重复节点所占的空间 else { s[q].next=s[p].next ; free(s,p); } free (s,r); } } s(tail2).next=0; //表尾后续指针置0 return a; }
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链式存储结构的应用---约瑟夫问题
• 问题描述:设有n个人坐在圆桌周围,从第s个人开
始报数,数到m的人出列,然后再从下一个人开始报 数,数到m的人又出列,……,如此重复,直到所有 的人都出列为止。要求按出列的先后顺序输出每个人 的信息

1. 2. 3. 4. 5.
系数相加,和为0,从A表中删除p,释放pq所指结点, 指针pq后移;和不为0,修改p系数域,释放q,指针 pq后移
循环结束条件
直到p或q为NULL。 若q==NULL,结束 若p==NULL,将B中剩余部分连到A上即可
多项式加法的算法描述:Pa=Pa+Pb
void AddPolyn( polynomail &pa, polynomail &pb){ ha = GetHead(pa); hb = GetHead(pb); qa = NextPos(pa,ha); qb=NextPos(pb,hb); while( qa && qb){ a = GetCurElem(qa); b = GetCurElem(qb); switch(*cmp(a,b)) { case -1: ha =qa; qa=NextPos(pa,qa); break; case 0: sum=a.coef+b.coef; if(sum!=0.0) { SetCurElem(qa,sum);ha=qa; }

算法描述
pre pa pa pb pb -1 -1 -1 -1
p pre 7 7 8 8 q 0 0
p pre 11 3 11 11 1 22 22 7 7 q pre 11 1
p p 9 9 8 8
p 5 17 ^ 5 17 ^ q=NULL
1 1
-9 -9 8 8 ^ ^ q 22 7
pa
-1
2.4 一元多项式的表示及相加
一元多项式的表示:
2 n …… Pn ( x) P0 P x P x P x 1 2 n
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