结构链表的知识点整合
数据结构中linklist的理解
数据结构中linklist的理解LinkList(链表)的理解。
在数据结构中,链表(LinkList)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。
链表是一种线性数据结构,它可以用来表示一系列元素的顺序。
与数组不同,链表中的元素在内存中不是连续存储的,而是通过指针相互连接起来的。
这种特性使得链表具有一些独特的优势和应用场景。
链表的基本结构。
链表由节点组成,每个节点包含两部分,数据和指针。
数据部分用来存储元素的值,指针部分用来指向下一个节点。
链表的第一个节点称为头节点,最后一个节点称为尾节点,尾节点的指针指向空值(NULL)。
链表的分类。
链表可以分为单向链表、双向链表和循环链表三种基本类型。
单向链表,每个节点只包含一个指针,指向下一个节点。
双向链表,每个节点包含两个指针,分别指向前一个节点和后一个节点。
循环链表,尾节点的指针指向头节点,形成一个闭环。
不同类型的链表适用于不同的场景,选择合适的链表类型可以提高数据操作的效率。
链表的优势。
链表相对于数组有一些明显的优势:插入和删除操作高效,由于链表中的元素不是连续存储的,插入和删除操作可以在常数时间内完成,而数组中的插入和删除操作需要移动大量元素,时间复杂度为O(n)。
动态扩展,链表的大小可以动态调整,不需要预先分配固定大小的内存空间。
链表的应用场景。
由于链表的优势,它在一些特定的应用场景中得到了广泛的应用:LRU缓存,链表可以用来实现LRU(Least Recently Used)缓存淘汰算法,当缓存空间不足时,链表可以高效地删除最久未使用的元素。
大整数运算,链表可以用来表示大整数,实现大整数的加减乘除运算。
图论算法,在图论算法中,链表常常用来表示图的邻接表,用于表示图中的顶点和边的关系。
链表的实现。
链表的实现可以使用指针或者引用来表示节点之间的关系。
在C语言中,可以使用指针来表示节点之间的连接关系;在Java等语言中,可以使用引用来表示节点之间的连接关系。
数据结构的重点知识点
数据结构的重点知识点数据结构是计算机科学中非常重要的基础知识,它主要研究数据的组织、存储和管理方式。
在学习数据结构的过程中,有一些重点知识点需要特别关注和理解。
本文将从以下几个方面介绍数据结构的重点知识点。
一、线性表线性表是数据结构中最基本、最简单的一种结构。
它包括顺序表和链表两种实现方式。
1. 顺序表顺序表是线性表的一种实现方式,它使用一个连续的存储空间来存储数据。
顺序表的主要操作包括插入、删除和查找等。
2. 链表链表是线性表的另一种实现方式,它使用节点来存储数据,并通过指针将这些节点连接起来。
链表的主要操作包括插入、删除和查找等。
二、栈和队列栈和队列是线性表的特殊形式,它们的主要特点是插入和删除操作只能在特定的一端进行。
1. 栈栈是一种先进后出(LIFO)的数据结构,它的插入和删除操作都在栈顶进行。
栈的主要操作包括入栈和出栈。
2. 队列队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,它的插入操作在队尾进行,删除操作在队头进行。
队列的主要操作包括入队和出队。
三、树和二叉树树是一种用来组织数据的非线性结构,它由节点和边组成。
树的重点知识点主要包括二叉树、二叉搜索树和平衡树等。
1. 二叉树二叉树是一种特殊的树结构,它的每个节点最多只能有两个子节点。
二叉树的主要操作包括遍历、插入和删除等。
2. 二叉搜索树二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它的左子树中的所有节点的值都小于根节点的值,右子树中的所有节点的值都大于根节点的值。
二叉搜索树的主要操作包括查找、插入和删除等。
四、图图是由节点和边组成的一种复杂数据结构。
图的重点知识点主要包括有向图和无向图、图的遍历和最短路径算法等。
1. 有向图和无向图有向图和无向图是图的两种基本形式,它们的区别在于边是否有方向。
有向图的边是有方向的,而无向图的边没有方向。
2. 图的遍历图的遍历是指对图中的每个节点进行访问的过程。
常见的图遍历算法有深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。
数据结构链表的特点
数据结构链表的特点链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据以及指向下一个节点的指针。
链表的特点如下:1.动态性:链表的长度可以动态改变,可以根据实际需要增加或删除节点。
相比之下,数组的长度是固定的。
2.灵活性:链表可以在任何位置插入或删除节点,而不需要像数组那样移动其他元素。
这使得链表在处理插入或删除操作时更高效。
3.内存分配灵活:链表节点可以在内存的任何位置分配,不需要一块连续的内存空间。
这使得链表可以充分利用内存碎片,提高内存的利用率。
4.存储效率低:链表需要额外的指针来存储节点之间的连接关系,这会占用更多的存储空间。
相比之下,数组只需要存储实际的数据。
5.访问效率低:由于链表中的节点不是连续存储的,因此要访问特定位置的节点需要从头开始遍历链表。
而数组可以通过索引直接访问特定位置的元素,访问效率更高。
6.无需预先分配空间:链表可以根据实际需要动态分配节点,不需要事先预留空间。
相比之下,数组需要事先指定长度。
7.适用于频繁插入和删除操作:由于链表在插入和删除操作上的高效性,特别适用于需要频繁进行插入和删除操作的场景。
8.不适用于随机访问:由于链表的节点不是连续存储的,随机访问效率较低。
如果需要频繁进行随机访问,使用数组更为合适。
链表的特点使得它适用于某些特定的场景。
例如,当需要频繁地插入和删除元素时,链表可以提供较高的效率。
链表也常用于实现其他数据结构,如队列和栈。
此外,链表还可以用于解决一些特定的问题,比如链表反转、链表合并等。
然而,链表也有一些局限性。
由于链表的访问效率较低,不适合频繁进行随机访问。
此外,链表的存储效率也较低,需要额外的指针存储节点之间的连接关系,占用更多的存储空间。
另外,链表的节点在内存中分散存储,对于CPU缓存来说,访问效率也较低。
链表是一种常见的数据结构,具有动态性、灵活性和内存分配灵活等特点。
链表适用于频繁插入和删除操作的场景,但不适合频繁进行随机访问。
数据结构链表的特点
数据结构链表的特点一、什么是链表链表是一种常见的数据结构,它和数组一样用于存储元素,但链表的内部结构和操作方式与数组不同。
链表由一系列结点组成,每个结点包含数据和指向下一个结点的指针。
通过这种方式,链表将所有结点按顺序连接起来。
每个结点可以存储任意类型的数据,并且可以动态地插入、删除和修改。
二、链表的特点链表作为一种数据结构,具有以下几个特点:1. 非连续存储与数组不同,链表的结点在内存中可以是不连续存储的。
每个结点通过指针指向下一个结点,因此链表的元素可以在内存中分散存储。
2. 动态性链表的长度可以动态地增加或减少,可以随时插入、删除和修改结点。
这使得链表在处理需要频繁修改长度的情况下更加高效。
3. 灵活性链表的插入和删除操作非常灵活,可以在任意位置进行操作。
相比之下,数组的插入和删除操作只能在尾部进行。
4. 增删操作高效由于链表的结构特点,插入和删除结点的时间复杂度为O(1)。
当需要在链表的头部或特定位置插入或删除结点时,链表的效率要高于数组。
5. 随机访问低效链表的结点并不是连续存储的,因此无法通过下标直接访问结点,需要从头开始遍历链表才能找到目标结点。
因此,链表的随机访问效率较低,时间复杂度为O(n)。
三、链表的分类1. 单向链表单向链表是最基本的链表结构,每个结点只包含指向下一个结点的指针。
单向链表只能从头到尾遍历,不能逆向遍历。
2. 双向链表双向链表在单向链表的基础上增加了一个指向前一个结点的指针,使得链表可以双向遍历,更加灵活。
3. 循环链表循环链表是一种特殊的链表,它的尾结点指向头结点,形成一个循环。
循环链表可以无限遍历下去,常用于实现循环队列。
4. 双向循环链表双向循环链表是双向链表和循环链表的结合,既可以双向遍历,也可以无限遍历下去。
四、链表的应用链表作为一种常用的数据结构,在计算机科学中有着广泛的应用,以下是链表常见的应用场景:1. 链表存储大量数据由于链表可以动态地增加和减少结点,适用于存储大量数据的场景。
链表的反转与合并掌握链表反转和合并操作的实现
链表的反转与合并掌握链表反转和合并操作的实现链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。
链表的反转和合并是链表操作中常见且重要的操作,在很多编程问题中都有应用。
本文将介绍链表的反转和合并操作的实现方法。
一、链表的反转链表的反转是指将链表中节点的顺序反向排列。
例如,对于链表1→2→3→4→5,反转后的链表为5→4→3→2→1。
实现链表的反转有两种常见的方法:迭代法和递归法。
1. 迭代法迭代法的实现思路是,从链表头节点开始,依次遍历每个节点,将该节点的指针指向前一个节点。
具体步骤如下:1)定义三个指针:当前节点指针cur、前一个节点指针prev、下一个节点指针next。
2)遍历链表,将当前节点的指针指向前一个节点,然后更新prev、cur和next指针的位置。
3)重复上述步骤,直到遍历到链表末尾。
以下是迭代法的实现代码示例(使用Python语言):```pythondef reverse_list(head):prev = Nonecur = headwhile cur:next = cur.nextcur.next = prevprev = curcur = nextreturn prev```2. 递归法递归法的实现思路是,从链表的尾节点开始,依次反转每个节点。
具体步骤如下:1)递归地反转除最后一个节点外的链表。
2)将当前节点的指针指向前一个节点。
3)返回反转后的链表的头节点。
以下是递归法的实现代码示例(使用Python语言):```pythondef reverse_list(head):if not head or not head.next:return headnew_head = reverse_list(head.next)head.next.next = headhead.next = Nonereturn new_head```二、链表的合并链表的合并是指将两个有序链表按照一定的规则合并成一个有序链表。
链式结构的组成
链式结构的组成链式结构是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
在这篇文章中,我将介绍链式结构的组成及其相关概念。
一、链式结构的基本组成链式结构由节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
节点的数据可以是任意类型,例如整数、字符、字符串等。
指针则是指向下一个节点的地址。
二、链式结构的特点1. 动态性:链式结构可以根据需要动态地添加或删除节点,而不需要提前分配固定大小的内存空间。
2. 灵活性:由于节点之间通过指针连接,链式结构可以非常灵活地进行插入、删除和修改操作。
3. 空间效率:链式结构不需要预先分配连续的内存空间,因此可以更好地利用内存。
4. 时间效率:链式结构的插入和删除操作时间复杂度为O(1),但查找操作的时间复杂度较高,为O(n)。
三、链式结构的分类链式结构可以根据节点之间的关系进行分类,常见的链式结构包括单链表、双链表和循环链表。
1. 单链表单链表是最简单的链式结构,每个节点只包含一个指向下一个节点的指针。
单链表的最后一个节点指向NULL,表示链表的结束。
2. 双链表双链表在单链表的基础上增加了一个指向前一个节点的指针。
这样,双链表可以从前往后或从后往前遍历。
3. 循环链表循环链表是一种特殊的链表,它的最后一个节点的指针指向第一个节点,形成一个闭环。
循环链表可以从任意节点开始遍历。
四、链式结构的操作链式结构支持一系列常见的操作,包括插入、删除和查找等。
1. 插入操作插入操作可以在链表的任意位置插入一个新节点。
具体步骤包括:找到插入位置的前一个节点,创建新节点,将新节点的指针指向下一个节点,将前一个节点的指针指向新节点。
2. 删除操作删除操作可以删除链表中的一个节点。
具体步骤包括:找到要删除节点的前一个节点,将前一个节点的指针指向要删除节点的下一个节点,释放要删除节点的内存空间。
3. 查找操作查找操作可以在链表中查找指定的节点。
具体步骤包括:从链表的头节点开始,依次遍历链表的每个节点,直到找到目标节点或遍历到链表的末尾。
2023年高考信息技术专题10 线性存储结构_数组、链表 知识点梳理(选修)(浙教版2019)
*线性存储结构*第十章数组、链表一、数组1.数组的特性(1)数组元素的数据类型相同(2)通过数组名和索引对数组元素进行访问(3)数组(主要指静态数组)在内存中的存储空间连续且固定不变(4)Python中没有数组这种结构,教材中使用列表来模拟数组的操作(5)二维数组在存储时也采用顺序存储,Python中对二维数组采用的是行优先的存储方式。
Python中创建二维数组不能使用如同一维数组的创建方式,如s2=[[0]*4]*4。
这样在修改某行元素时会导致4行中同一列的数据会同时被修改。
这与Python在创建变量时实际是创建了引用有关。
以上这种情况被称之为浅拷贝。
4.列表生成式元素时,需要防止元素相互覆盖,这一点需要特别小心。
二、链表1.链表的特性(1)同一链表中每个节点的结构均相同,包括值域的数据类型以及指针域的数量和功能(2)每个链表必定有一个头指针,实现对链表的引用和边界处理。
链表访问只能从头指针开始,通过指针链接向后依次访问。
(3)链表占用的存储空间不连续且不固定。
链表的存储空间由节点数决定,增加或减少节点会改变链表占用空间。
(4)Python没有直接定义链表结构,教材中用列表来模拟链表的操作。
而在第十二章,会演示通过类方式创建链表的方法。
2.创建空链表单向链表即链表节点的指针域只有一个指向下一个元素的后继指针。
后面的操作中我们默认定义单向链表的节点格式为[data,next],next存放的是节点在列表中的索引值。
在链表中执行插入和删除操作时,建议先建立模型,然后根据模型分类讨论链表头插入链表中间插入链表尾部插入以上就是链表插入节点的三种情况。
在上述核心代码中我们发现几个有意思现象:当然,除了根据原链表的升降序确定插入位置外,有些时候也可以指定位置进行插入。
3.3在单向链表中删除数据与节点插入类似,删除节点也需要先建立模型,分类讨论删除首节点删除中间节点删除尾节点以上就是链表删除的三种情况,但实际操作过程中,还可能出现第四种情况,即删除位置不双向链表即链表节点的指针域有两个指针,分别指向前驱节点和后继节点。
数据结构-链表
链表一种数据结构的链接实现是指按链式存储方式构建其存储结构,并在此链式存储结构上实现其基本运算。
线性表的常见链式存储结构有单链表、循环链表和双链表,其中最简单的单链表。
本节讨论单链表的组织方法以及线性表的基本运算在单链表上的实现。
单链表示法的基本思想是用指针表示结点间的逻辑关系。
因此单链表的一个存储结点包含两个部分,结点形式如下:其中,data部分称为数据域,用于存储线性表的一个数据元素。
next部分称为指针域或链域,用于存放一个指针,该指针指向本结点所含数据元素的直接后继所在的结点。
从上述单链表中可以联想到我们生活中的火车,还有一种火车只有火车头。
假设数据元素的类型为Datatype。
单链表的类型定义如下:typedef struct node{Datatype data;struct node * next;} node,* LinkList;struct node表示链表的结点,一个结点是由两个域数据域data和指针域next组成的记录(每个域实际上相当于一个变量),而next本身又是一个pointer类型的指针型变量。
这个定义与上面给出的单链表的结点形式一致。
单链表的简单操作:1、初始化建立一个空表。
空表由一个头指针和一个头结点(该结点同时也是尾结点)组成。
LinkList Initiate_LinkList()/* 建立一空表 */{ LinkLis head;head= malloc(sizeof(node));head -> next = NULL;return head;}2、定位:按值查找。
按从前往后的顺序,依次比较单链表中各表结点数据域的值与给定值X,第一个值与X相等的表结点的序号就是结果。
若没有这样的结点,运算结果为0。
int Locate_LinkList(LinkList head,Datatype x){ Node *p;p = head; /* 置初值 */p=p->next;j = 0; /* 置初值 */while((p!= NULL)&&(p -> data != x)){ p = p -> next;j ++;} /* 未达尾结点又未找到等于x的结点时继续扫描 */if (p -> data == x)return(j+1);elsereturn(0);}3、插入:把新的结点x插入到i结点之前。
数据结构—链表
数据结构—链表链表⽬录⼀、概述1.链表是什么链表数⼀种线性数据结构。
它是动态地进⾏储存分配的⼀种结构。
什么是线性结构,什么是⾮线性结构?线性结构是⼀个有序数据元素的集合。
常⽤的线性结构有:线性表,栈,队列,双队列,数组,串。
⾮线性结构,是⼀个结点元素可能有多个直接前趋和多个直接后继。
常见的⾮线性结构有:⼆维数组,多维数组,⼴义表,树(⼆叉树等)。
2.链表的基本结构链表由⼀系列节点组成的集合,节点(Node)由数据域(date)和指针域(next)组成。
date负责储存数据,next储存其直接后续的地址3.链表的分类单链表(特点:连接⽅向都是单向的,对链表的访问要通过顺序读取从头部开始)双链表循环链表单向循环链表双向循环链表4.链表和数组的⽐较数组:优点:查询快(地址是连续的)缺点:1.增删慢,消耗CPU内存链表就是⼀种可以⽤多少空间就申请多少空间,并且提⾼增删速度的线性数据结构,但是它地址不是连续的查询慢。
⼆、单链表[1. 认识单链表](#1. 认识单链表)1. 认识单链表(1)头结点:第0 个节点(虚拟出来的)称为头结点(head),它没有数据,存放着第⼀个节点的⾸地址(2)⾸节点:第⼀个节点称为⾸节点,它存放着第⼀个有效的数据(3)中间节点:⾸节点和接下来的每⼀个节点都是同⼀种结构类型:由数据域(date)和指针域(next)组成数据域(date)存放着实际的数据,如学号(id)、姓名(name)、性别(sex)、年龄(age)、成绩(score)等指针域(next)存放着下⼀个节点的⾸地址(4)尾节点:最后⼀个节点称为尾节点,它存放着最后⼀个有效的数据(5)头指针:指向头结点的指针(6)尾指针:指向尾节点的指针(7)单链表节点的定义public static class Node {//Object类对象可以接收⼀切数据类型解决了数据统⼀问题public Object date; //每个节点的数据Node next; //每个节点指向下⼀结点的连接public Node(Object date) {this.date = date;}}2.引⼈头结点的作⽤1. 概念头结点:虚拟出来的⼀个节点,不保存数据。
数据结构链表的基本操作
数据结构链表的基本操作一、引言链表是计算机科学中的一种数据结构,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。
链表可以用于实现栈、队列和其他数据结构。
本文将详细介绍链表的基本操作。
二、链表的基本概念1. 节点:链表中的每个元素称为节点,它包含两部分:数据和指向下一个节点的指针。
2. 头结点:链表中第一个节点称为头结点,它不包含实际数据,只有指向第一个真正节点的指针。
3. 尾节点:链表中最后一个节点称为尾节点,它的指针为空。
4. 空链表:不包含任何元素的链表称为空链表。
三、链表的基本操作1. 创建链表创建一个空链表很简单,只需要让头结点指针为空即可。
如果需要创建带有多个元素的非空链表,则需要依次创建每个节点,并将前一个节点的指针指向当前节点。
2. 插入元素在插入元素时,需要先找到要插入位置前面的那个节点。
然后新建一个要插入的节点,并将其指针指向原来位置上后面那个节点。
最后将前面那个节点的指针改为新建立的节点。
3. 删除元素在删除元素时,需要先找到要删除的那个节点。
然后将前一个节点的指针指向后一个节点,从而跳过要删除的那个节点。
最后释放要删除的节点。
4. 遍历链表遍历链表是指依次访问链表中每个元素。
可以使用循环结构来实现遍历操作。
从头结点开始,依次访问每个节点,并将其数据输出即可。
5. 查找元素查找元素时,需要从头结点开始依次遍历每个节点,直到找到目标元素或者遍历完整个链表为止。
6. 反转链表反转链表是指将原来的链表顺序倒置。
可以使用三个指针分别表示当前节点、前一个节点和后一个节点,依次修改它们之间的指针即可实现反转操作。
四、链表的应用举例1. 栈和队列:栈和队列都可以用链表来实现。
栈是一种先进后出(FILO)的数据结构,而队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构。
2. 链式存储文件系统:文件系统中通常采用基于树或者基于哈希表的存储方式。
但是在某些情况下,也可以采用基于链式存储方式来实现文件系统。
《数据结构与算法》链表的遍历与数组存储
《数据结构与算法》链表的遍历与数组存储链表是一种常用的数据结构,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。
链表的遍历是指按照一定的顺序访问链表中的每个节点,而数组存储则是指将链表中的数据存储在一个数组中。
本文将分别介绍链表的遍历和数组存储,并对它们进行比较。
一、链表的遍历链表的遍历是指按照一定的顺序访问链表中的每个节点。
链表的遍历可以采用两种常见的方式:头结点遍历和指针遍历。
1. 头结点遍历头结点遍历是指从链表的头结点开始,依次遍历每个节点直到链表的尾节点。
具体步骤如下:(1)定义一个指针指向链表的头结点;(2)通过循环遍历链表,直到指针指向空节点为止;(3)在每次循环中,输出当前节点的数据,并将指针指向下一个节点。
2. 指针遍历指针遍历是指通过一个指针依次遍历链表中的每个节点。
具体步骤如下:(1)定义一个指针指向链表的第一个节点;(2)通过循环遍历链表,直到指针指向空节点为止;(3)在每次循环中,输出当前节点的数据,并将指针指向下一个节点。
链表的遍历可以用来查找、插入、删除等操作,是链表常用的操作之一。
相比数组存储,链表的遍历不需要提前知道链表的长度,具有更好的灵活性。
二、数组存储数组存储是指将链表中的数据存储在一个数组中。
具体步骤如下:(1)首先,遍历链表获取链表的长度;(2)根据链表的长度创建一个对应大小的数组;(3)再次遍历链表,将链表中的数据逐个存储到数组中。
数组存储的优点是可以通过下标快速访问数组中的元素,时间复杂度为O(1)。
而链表的遍历需要从头结点开始依次查找,时间复杂度为O(n),其中n为链表的长度。
因此,在需要频繁访问链表中的元素时,数组存储更加高效。
三、链表的遍历与数组存储的比较链表的遍历和数组存储都可以实现对链表中数据的访问,但它们的实现方式和特点有所不同。
1. 空间复杂度链表的遍历不需要额外的存储空间,只需要一个指针来指向当前节点,因此空间复杂度为O(1)。
第三章 链表
第三章 链表
第三章 链表
知识点
单链表的结点形式、组织方法和特点 单链表的基本运算和相应的算法 循环链表的组织方法和基本运算算法 双链表的结点形式、组织方法和特点 双链表的基本运算和相应的算法 顺序表与链表比较,各自的优、缺点 链表的应用 用十字链表表示稀疏矩阵
第三章 链表
难点
双链表插入、删除运算的算法 利用链接结构的特点设计有效算法,解决与链表结 构相关的应用问题
第三章 链表
算法分析
此算法的关键是while循环语句,开始时p 指针指向头结点,每一循环都修改指针 值,让它指向下一个结点,同时将计数 链表长度的变量count加1。 这样每循环一次就向后推移一个结点, 直到p所指结点*p的链域值为NULL为止。 空指针NULL起标志的作用,若无此标志, 尾结点链域的值为“无定义”,上述算 法中的while语句在做最后一次判断时将 出现“运行错”,这是应予避免的。
第三章 链表
3.3.2 链队列
链队列需要两个指针,其中队首指针front指向 链表的表头,队尾指针rear指向链表的表尾。 一般插入时只修改队尾结点的指针和队尾指针 rear,删除时只修改队首指针front。当将第一个 元素插入空队列或删除了最后一个元素而使队 列为空时,front和rear都需要修改。 front rear
当需要从单链表上删除结点时,就要通过删 除运算来完成。 删除单链表上一个其值为x的结点的主要操作 是:
1) 用遍历的方法在单链表上找到该结点; 2) 从单链表上删除该结点。
欲从单链表上删除一个结点,需修改该结点 的前一个结点的指针,如下面的图所示。
第三章 链表
q head
p x ∧
假设指针q指向待删除结点的前一个结点,指 针p指向要删除的结点,删除该结点的操作如 下:将该结点的前一个结点*q的链域指向*p 的后继结点(即q->next=p->next)。
数据结构必考知识点归纳
数据结构必考知识点归纳数据结构是计算机科学中的核心概念之一,它涉及到数据的组织、存储、管理和访问方式。
以下是数据结构必考知识点的归纳:1. 基本概念:- 数据结构的定义:数据结构是数据元素的集合,这些数据元素之间的关系,以及在这个集合上定义的操作。
- 数据类型:基本数据类型和抽象数据类型(ADT)。
2. 线性结构:- 数组:固定大小的元素集合,支持随机访问。
- 链表:由一系列节点组成,每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。
- 单链表:每个节点指向下一个节点。
- 双链表:每个节点同时指向前一个和下一个节点。
- 循环链表:最后一个节点指向第一个节点或第一个节点指向最后一个节点。
3. 栈(Stack):- 后进先出(LIFO)的数据结构。
- 主要操作:push(入栈)、pop(出栈)、peek(查看栈顶元素)。
4. 队列(Queue):- 先进先出(FIFO)的数据结构。
- 主要操作:enqueue(入队)、dequeue(出队)、peek(查看队首元素)。
- 特殊类型:循环队列、优先队列。
5. 递归:- 递归函数:一个函数直接或间接地调用自身。
- 递归的三要素:递归终止条件、递归工作量、递归调用。
6. 树(Tree):- 树是节点的集合,其中有一个特定的节点称为根,其余节点称为子节点。
- 二叉树:每个节点最多有两个子节点的树。
- 二叉搜索树(BST):左子树的所有节点的值小于或等于节点的值,右子树的所有节点的值大于或等于节点的值。
7. 图(Graph):- 图是由顶点(节点)和边(连接顶点的线)组成的。
- 图的表示:邻接矩阵、邻接表。
- 图的遍历:深度优先搜索(DFS)、广度优先搜索(BFS)。
8. 排序算法:- 基本排序:选择排序、冒泡排序、插入排序。
- 效率较高的排序:快速排序、归并排序、堆排序。
9. 查找算法:- 线性查找:在数据结构中顺序查找。
- 二分查找:在有序数组中查找,时间复杂度为O(log n)。
C语言版数据结构知识点汇总
C语言版数据结构知识点汇总C语言是一种强大的编程语言,广泛应用于数据结构与算法的实现。
掌握C语言版数据结构的知识可以帮助开发人员更好地理解和设计高效的程序。
下面是C语言版数据结构的一些重要知识点的汇总:1. 数组(Array):数组是一种基本的数据结构,用于存储一系列相同类型的元素。
在C语言中,数组是通过下标来访问元素的,数组下标从0开始计数。
2. 链表(Linked List):链表是一种动态数据结构,不需要连续的内存空间。
链表由一系列结点组成,每个结点包含数据和指向下一个结点的指针。
常见的链表有单向链表、双向链表和循环链表。
3. 栈(Stack):栈是一种先进后出(LIFO)的数据结构,只能在末尾进行插入和删除操作。
在C语言中,栈可以用数组或链表来实现。
栈常用于表达式求值、函数调用和递归等场景。
4. 队列(Queue):队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,只能在一端进行插入操作,另一端进行删除操作。
在C语言中,队列可以用数组或链表来实现。
队列常用于广度优先和任务调度等场景。
5. 树(Tree):树是一种非线性的数据结构,由一系列的结点组成,每个结点可以有多个子结点。
树的一些重要特点包括根结点、父结点、子结点、叶子结点和深度等。
常见的树结构有二叉树和二叉树。
6. 图(Graph):图是一种非线性的数据结构,由一组顶点和一组边组成。
图的一些重要概念包括顶点的度、路径、连通性和环等。
图有多种表示方法,包括邻接矩阵和邻接表。
7.查找算法:查找算法用于在数据集中查找特定元素或确定元素是否存在。
常见的查找算法有顺序查找、二分查找和哈希查找。
在C语言中,可以使用数组、链表和树来实现不同的查找算法。
8.排序算法:排序算法用于将数据集中的元素按照特定的顺序进行排列。
常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等。
排序算法的选择取决于数据规模、时间复杂度和稳定性等因素。
9. 堆(Heap):堆是一种特殊的树结构,具有如下特点:完全二叉树、最大堆或最小堆的性质。
链表的概念和应用
链表的概念和应用链表概念和应用链表是计算机科学中经常使用的数据结构,它可以用来管理大量数据,是非常重要的。
链表是一组有序的数据项的集合,每个数据项都包含了数据本身和一个指向下一个数据项的引用。
链表的数据项通过指针进行连接,形成一个链式结构。
链表可以用来存储和操作一组动态的数据集。
链表的结构和在内存中的存储方式,相对于其他线性数据结构(如数组),有一些优势。
最重要的是,在链表的结构中,可以实现动态的内存分配,提供了比其他数据结构更加灵活的数据组织方式。
当数据量很大时,链表的效率可能比数组低,但是当需要对数据进行频繁插入、删除等操作时,链表的效率、实用性会更高。
链表结构通常会包含两个重要的基本元素:头部(Head)和节点(Node)。
头部是链表的开始部分,其包含了链表的第一个节点的地址。
节点则包含了需要存储在链表中的数据和指向链表中下一个节点的地址。
链表可以根据头部地址遍历到所有的节点。
链表与数组的区别数组和链表都是用来存储数据的数据结构。
它们之间的区别主要在于数据存储的位置和内存分配方式。
数组数据会被连续存放在内存中,因此寻址非常快。
但是,由于内存块的大小通常会限制数组的大小。
当要插入或删除数据时,移动其他数据也会比较费时。
链表数据则以一种较为灵活的方式存储在内存中,每个数据项都被放置在完全不同的物理存储位置上。
每个节点都包含了指向下一个节点的引用,当需要插入或删除数据时,链表只需要修改指针,速度非常快。
链表的分类链表可分为单向链表、双向链表、循环链表和双向循环链表。
单向链表(Singly linked list):每个节点只有一个指针指向下一个节点,最后一个节点指向空。
双向链表(Doubly linked list):每个节点都有两个指针,一个指向上一个节点,另一个指向下一个节点。
双向链表可以在单向链表的基础上,增加在链表中向前(尾到头)遍历时的效率。
循环链表(Circular linked list):链表中最后一个节点与头节点连接成一个循环结构。
数据结构基础知识总结
数据结构基础知识总结数据结构是计算机科学中的一门重要课程,它研究如何组织和存储数据,以及如何在数据上进行操作和处理。
数据结构是计算机程序设计的基础,它能够帮助我们更好地理解计算机程序的本质,并提高程序的效率和可靠性。
本文将对数据结构的基础知识进行总结。
一、线性结构线性结构是指所有元素按照线性顺序排列,每个元素最多只有一个前驱和一个后继。
常见的线性结构有数组、链表、栈和队列。
1. 数组数组是一种线性结构,它由相同类型的元素组成,每个元素占用相同大小的内存空间,并按照一定顺序存储在连续的内存单元中。
数组可以通过下标来访问其中的元素,时间复杂度为O(1)。
2. 链表链表也是一种线性结构,它由节点组成,每个节点包含一个数据域和一个指针域。
指针域指向下一个节点或者上一个节点。
链表可以分为单向链表、双向链表和循环链表等多种形式。
3. 栈栈是一种特殊的线性结构,它只允许在栈顶进行插入和删除操作。
栈的特点是先进后出,后进先出。
栈可以用数组或链表来实现。
4. 队列队列也是一种特殊的线性结构,它只允许在队尾进行插入操作,在队头进行删除操作。
队列的特点是先进先出,后进后出。
队列可以用数组或链表来实现。
二、树形结构树形结构是一种非线性结构,它由节点和边组成,每个节点最多有一个父节点和多个子节点。
常见的树形结构有二叉树、堆、AVL树和红黑树等。
1. 二叉树二叉树是一种特殊的树形结构,每个节点最多有两个子节点。
二叉树可以分为满二叉树、完全二叉树、平衡二叉树等多种形式。
2. 堆堆是一种特殊的完全二叉树,它满足父节点的值总是大于或小于子节点的值。
堆可以分为大顶堆和小顶堆两种形式。
3. AVL树AVL树是一种自平衡二叉搜索树,它保证任何一个节点左右子树高度差不超过1,并且左右子树也是一棵AVL树。
4. 红黑树红黑树是一种自平衡二叉搜索树,它满足以下性质:每个节点要么是红色,要么是黑色;根节点是黑色;每个叶子节点都是黑色的空节点;如果一个节点是红色的,则它的两个子节点都是黑色的;任意一条从根到叶子的路径上不能出现连续的两个红色节点。
数据结构之链表
数据结构之链表链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
相比于数组,链表具有更灵活的插入和删除操作,但访问元素的效率较低。
在计算机科学中,链表被广泛应用于各种算法和数据处理任务中。
链表的基本结构可以用以下代码表示:```pythonclass Node:def __init__(self, data):self.data = dataself.next = None```在链表中,每个节点都包含一个数据项和一个指向下一个节点的指针。
链表的头节点是链表的入口,通过头节点可以遍历整个链表。
链表的插入操作是将一个新节点插入到链表的指定位置。
例如,我们可以在链表的头部插入一个新节点:```pythondef insert_at_head(head, data):new_node = Node(data)new_node.next = headhead = new_nodereturn head```链表的删除操作是将链表中的某个节点删除。
例如,我们可以删除链表中的第一个节点:```pythondef delete_at_head(head):if head is None:return Nonehead = head.nextreturn head```链表的遍历操作是按顺序访问链表中的每个节点。
例如,我们可以遍历链表并打印每个节点的数据:```pythondef print_list(head):current = headwhile current is not None:print(current.data)current = current.next```链表的搜索操作是在链表中查找某个特定的节点。
例如,我们可以搜索链表中是否存在某个特定的数据项:```pythondef search_list(head, data):current = headwhile current is not None:if current.data == data:return Truecurrent = current.nextreturn False```链表的反转操作是将链表中的节点顺序颠倒。
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。
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#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define STUDENT struct student
#define LEN sizeof(STUDENT)
struct student{
long num;
float score;
struct student *next;
};
//构建链表的函数说明,表头插入算法
struct student*create(){
struct student *head,*p1;
p1=(struct student*)malloc(sizeof(struct student));
scanf("%ld%f",&p1->num,&p1->score);
head=NULL;
while(p1->num!=0){
p1->next=head;/*新建结点的next置为头指针head ,每次在head指向新的pl后,next所指向的地址没有指针变量名,
即next仅仅存放地址,唯一特殊的地方就是第一个p1指向的是NULL,即表尾。
*/
head=p1;//head指向当前新建结点的地址,这样每次都是从头输入
p1=(struct student*)malloc(sizeof(struct student));
scanf("%ld%f",&p1->num,&p1->score);//先向pl所指地址输入数据,再根据数据是否有效选择是否结束建构链表
}
free(p1);
return(head);
}
//遍历链表的函数原型说明
void print(struct student *head){
struct student *p; //由于head始终代表链表头,需要新的指针变量进行移动从而遍历整个链表
p=head;
if(head!=NULL)
do{
printf("%ld%f\n",p->num,p->score);
p=p->next;//该语句用于移动指针,从而遍历整个链表
}while(p!=NULL);
}
/*删除结点的函数原型说明,总共有几大需要注意的问题:判断是否为头,是否为尾,判断是否符合删除条件,
结点的删除以及删除的结点的前后两个结点的连接*/
student*del(struct student*head,long num){
struct student *p1,*p2;//p1为遍历链表用指针,并成为需要删除的结点,p2为需要删除的结点的前一个结点;
//判断是否为空链表,是则输出链表空,返回链表头,退出函数;
if(head==NULL){
printf("\nlist null! \n");
return(head);
}
p1=head;
while(num!=p1->num&&p1->next!=NULL){
p2=p1;p1=p1->next;
}
if(num==p1->num){
//头结点作特殊处理,将head指向第二个结点,进而删除第一个结点
if(p1==head)
head=p1->next;
else
p2->next=p1->next;
printf("delete:%ld\n",num);
free(p1);//删除结点
}
else
printf("%ld not been found\n",num);
return(head);
}
//按顺序插入算法的函数原型说明,将stud所指向的结构体插入链表头为head的链表当中struct student *insert(struct student *head,struct student *stud){
struct student *p0,*p1,*p2;
p1=head;
p0=stud;
//如果是空链表,则在头处插入即可
if(head==NULL){
head=p0;
p0->next=NULL;
}
else{
while((p0->num>p1->num)&&(p1->next!=NULL)){ p2=p1;
p1=p1->next;
}
if(p0->num<=p1->num){
if(head==p1){
head=p0;
p0->next=p1;
}
else{
p2->next=p0;
p0->next=p1;
}
}
else{
p1->next=p0;
p0->next=NULL;
}
}
return(head);
}
//主函数的原型说明
int main(){
struct student *head,*s;
long del_num;
head=create();
print(head);
printf("\ninput the deleted number:");
scanf("%ld",&del_num);
while(del_num!=0){
head=del(head,del_num);
print(head);
printf("\ninput the deleted number:");
scanf("%ld",&del_num);
}
printf("\ninput the insert record:");
s=(struct student*)malloc(sizeof(struct student));
scanf("%ld%f",&s->num,&s->score);
while(s->num!=0){
head=insert(head,s);
print(head);
printf("\ninput the insert record:");
s=(struct student*)malloc(sizeof(struct student));
scanf("%ld%f",&s->num,&s->score);
}
return 0;
}。