双向链表的创建
linkedhashmap 的实现原理
linkedhashmap 的实现原理LinkedHashMap是Java中的一个实现了Map接口的哈希表和双向链表的数据结构,它继承自HashMap,并且保持键值对的插入顺序。
在LinkedHashMap中,每个元素都包含了对前一个元素和后一个元素的引用,因此可以按照插入顺序、访问顺序或者自定义顺序进行迭代。
LinkedHashMap的实现原理主要包括哈希表和双向链表两部分,下面将分别介绍它们的原理和作用。
1. 哈希表:LinkedHashMap的底层数据结构仍然是一个哈希表,它使用了和HashMap相同的哈希算法来确定元素在哈希表中的位置。
每个元素的键都会被哈希函数映射到哈希表中的一个桶,每个桶中存放着一个链表或红黑树的根节点,用于解决哈希冲突。
通过哈希表,LinkedHashMap可以实现快速的键值查找和插入操作。
2. 双向链表:LinkedHashMap在哈希表的基础上,使用一个双向链表来维护元素的插入顺序。
在每个元素插入哈希表时,该元素会被添加到链表的尾部,以保持插入的顺序。
同时,LinkedHashMap还提供了按访问顺序进行迭代的功能,即当访问一个元素时,该元素会被移动到链表的尾部,从而实现了LRU(最近最少使用)的功能。
通过哈希表和双向链表的结合,LinkedHashMap可以在常数时间内完成插入、删除和查找操作。
它的实现原理如下:1. 初始化LinkedHashMap时,会创建一个指定容量的哈希表和一个空的双向链表。
2. 当插入一个元素时,首先根据键的哈希值计算出在哈希表中的位置,如果该位置为空,则将元素插入到该位置,并将该元素添加到双向链表的尾部。
如果该位置已经存在其他元素,则将新插入的元素添加到链表的尾部,并将该元素添加到哈希表中的冲突链表的末尾。
3. 当删除一个元素时,首先根据键的哈希值找到在哈希表中的位置,然后从链表中删除该元素,并更新链表的前后指针。
如果该位置在哈希表中存在其他元素,则需要更新冲突链表的指针。
教学设计双向链表
教学设计双向链表
本教学设计主要介绍双向链表的概念、结构、操作及其相关应用。
通过教学,学生将能够掌握如下知识点:
1. 双向链表的定义及其优缺点;
2. 双向链表的结构表示及操作方法;
3. 双向链表的插入、删除、查找、排序等操作;
4. 双向链表在实际应用中的应用,如LRU缓存算法等。
教学过程中,将采用理论课和实验课相结合的方式,通过概念讲解、示例演示、实验操作等环节,使学生深入了解双向链表的相关知识点,并能够运用所学知识解决实际问题。
注:本教学设计适用于计算机科学相关专业的本科生。
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matlab 的双向有序链表
一、引言MATLAB 是一种强大的科学计算软件,它提供了许多方便的数据结构和算法,其中双向有序链表是一种常用的数据结构之一。
双向有序链表是一种特殊的链表,每个节点包含两个指针,分别指向前驱节点和后继节点,同时链表中的节点按照一定的顺序排列。
在 MATLAB 中,双向有序链表可以被广泛应用于各种算法和数据处理中,因此了解和掌握双向有序链表的操作方法对于使用 MATLAB 进行科学计算和数据处理的工程师和科研人员来说是非常重要的。
二、双向有序链表的定义1. 双向有序链表是一种数据结构,由多个节点组成,每个节点包含三部分信息:数据域、指向前驱节点的指针和指向后继节点的指针。
2. 双向有序链表中的节点按照一定的顺序排列,通常是按照节点中的数据域的大小来排序。
3. 在 MATLAB 中,双向有序链表通常使用类来实现,类中包含各种方法用于操作和管理链表。
三、双向有序链表的操作1. 创建双向有序链表在 MATLAB 中可以通过定义一个类来创建双向有序链表,类中包含节点的定义和各种操作方法,例如插入节点、删除节点、查找节点等。
2. 插入节点插入节点是指向双向有序链表中插入一个新的节点,并且保持链表的有序性。
在 MATLAB 中,可以通过遍历链表找到合适的位置来插入新节点。
3. 删除节点删除节点是指从双向有序链表中删除一个指定的节点,在MATLAB 中可以通过遍历链表找到指定的节点并删除。
4. 查找节点查找节点是指在双向有序链表中查找一个指定的节点,通常可以通过遍历链表并比较节点的数据域来进行查找。
四、双向有序链表的应用1. 排序算法双向有序链表可以作为排序算法中的基本数据结构,例如插入排序算法、归并排序算法等都可以使用双向有序链表来实现。
2. 数据处理在一些数据处理的场景中,需要对数据进行有序存储和快速查找,双向有序链表可以很好地满足这些需求。
3. 算法优化在一些算法优化的场景中,双向有序链表可以作为一种高效的数据结构来提高算法的执行效率。
互补链合成双链步骤
互补链合成双链步骤互补链是指在链表中,每个节点中都包含一个指向其前驱节点和后继节点的指针。
而双链表是一种特殊的链表,每个节点中都包含一个指向其前驱节点和后继节点的指针。
互补链可以通过一系列步骤来合成双链表。
步骤一:创建互补链表我们需要创建一个互补链表。
互补链表的节点包含两个指针:一个指向前驱节点,一个指向后继节点。
我们可以通过遍历原始链表,并为每个节点创建一个新节点来实现。
新节点的前驱指针指向原始节点,后继指针为空。
然后,将原始节点的后继指针指向新节点。
这样,我们就创建了一个互补链表。
步骤二:连接前驱节点接下来,我们需要连接互补链表中的前驱节点。
我们可以通过再次遍历互补链表来实现。
对于每个新节点,我们可以通过获取其前驱节点的后继指针,并将其指向当前节点来连接前驱节点。
这样,我们就将互补链表中的前驱节点连接在一起。
步骤三:连接后继节点我们需要连接互补链表中的后继节点。
同样,我们可以通过遍历互补链表来实现。
对于每个新节点,我们可以通过获取其后继指针指向的节点,并将其前驱指针指向当前节点来连接后继节点。
这样,我们就将互补链表中的后继节点连接在一起。
通过以上三个步骤,我们就成功地将互补链合成了双链表。
在合成的双链表中,每个节点都包含一个指向其前驱节点和后继节点的指针。
这样,我们可以在双链表中方便地进行前向和后向的遍历和操作。
双链表在实际应用中有广泛的用途。
例如,在实现LRU(Least Recently Used)缓存算法时,双链表可以方便地删除最近最少使用的元素。
另外,在实现双向队列时,双链表也可以提供高效的插入和删除操作。
总结起来,以互补链合成双链的步骤包括创建互补链表、连接前驱节点和连接后继节点。
通过这些步骤,我们可以将互补链合成双链表,从而方便地进行前向和后向的遍历和操作。
双链表在实际应用中具有广泛的用途,可以提高数据结构的灵活性和效率。
java linkedhashmap用法
java linkedhashmap用法LinkedHashMap是Java中的一个容器类,它继承自HashMap类,并实现了Map接口。
与HashMap不同的是,LinkedHashMap在内部维护了一个双向链表,这个链表会按照插入顺序或访问顺序(可以通过构造函数来指定)来排列元素。
本文将详细讲解LinkedHashMap的用法及注意事项。
一、LinkedHashMap的基本用法在使用LinkedHashMap之前,我们需要先导入Java.util.LinkedHashMap类。
下面是LinkedHashMap的基本用法:1. 创建LinkedHashMap对象我们可以通过下面的语法创建一个LinkedHashMap对象:javaLinkedHashMap<K, V> linkedHashMap = new LinkedHashMap<>();这里的K和V分别表示键和值的类型,可以根据实际需求进行替换。
2. 向LinkedHashMap中添加元素使用put()方法向LinkedHashMap中添加键值对:javalinkedHashMap.put(key, value);其中,key为键,value为值。
3. 获取LinkedHashMap中的值使用get()方法可以根据键获取相应的值:javaValue value = linkedHashMap.get(key);这里的key为要获取值的键。
4. 遍历LinkedHashMap中的元素可以使用迭代器或者foreach循环来遍历LinkedHashMap中的元素:java使用迭代器Iterator<Entry<K, V>> iterator =linkedHashMap.entrySet().iterator();while (iterator.hasNext()) {Entry<K, V> entry = iterator.next();K key = entry.getKey();V value = entry.getValue();具体操作}使用foreach循环for (Entry<K, V> entry : linkedHashMap.entrySet()) {K key = entry.getKey();V value = entry.getValue();具体操作}二、LinkedHashMap的注意事项在使用LinkedHashMap时,需要注意以下几点:1. 插入顺序LinkedHashMap默认按照元素的插入顺序来排列,即后插入的元素会排在链表的最后。
双向链表的算法设计与实现实验报告
数学与计算科学学院实验报告
实验项目名称双向链表的算法设计与实现
所属课程名称__数据结构A
实验类型设计型
实验日期__
班级信计1402
学号201453100214
姓名俞凯烨
成绩
【实验小结】(收获体会)
附录1:源程序
附录2:实验报告填写说明
1.实验项目名称:要求与实验教学大纲一致。
2.实验目的:目的要明确,要抓住重点,符合实验教学大纲要求。
3.实验原理:简要说明本实验项目所涉及的理论知识。
4.实验环境:实验用的软、硬件环境。
5.实验方案(思路、步骤和方法等):这是实验报告极其重要的内容。
概括整个实验过程。
对于验证性实验,要写明依据何种原理、操作方法进行实验,要写明需要经过哪几个步骤来实现其操作。
对于设计性和综合性实验,在上述内容基础上还应该画出流程图、设计思路和设计方法,再配以相应的文字说明。
对于创新性实验,还应注明其创新点、特色。
6.实验过程(实验中涉及的记录、数据、分析):写明具体实验方案的具体实施步骤,包括实验过程中的记录、数据和相应的分析。
7.实验结论(结果):根据实验过程中得到的结果,做出结论。
8.实验小结:本次实验心得体会、思考和建议。
9.指导教师评语及成绩:指导教师依据学生的实际报告内容,给出本次实验报告的评价。
c语言链表的创建方法
c语言链表的创建方法在C语言中,链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含一个值和一个指向下一个节点的指针。
链表可以动态地添加或删除节点,因此在许多应用程序中被广泛使用。
链表的创建方法大致可以分为以下几个步骤:1. 定义一个节点结构体链表的节点通常包含一个值和一个指针,指针指向下一个节点。
因此,我们需要定义一个结构体来表示节点:```struct Node {int data;struct Node* next;};```其中,`data`表示节点的值,`next`表示指向下一个节点的指针。
2. 创建第一个节点创建第一个节点时,我们需要先分配一段内存,然后将节点的值和指针都赋值为NULL:```struct Node* head = NULL;head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));head->data = 1;head->next = NULL;```这里我们使用了`malloc`函数来分配内存,并将返回的指针强制转换为`struct Node*`类型,然后将节点的值和指针赋值为1和NULL。
3. 添加新节点添加新节点时,我们需要先找到链表的末尾,然后在末尾添加新节点:```struct Node* newNode = NULL;newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));newNode->data = 2;newNode->next = NULL;struct Node* current = head;while (current->next != NULL) {current = current->next;}current->next = newNode;```这里我们定义了一个新节点`newNode`,然后遍历链表找到末尾节点,将末尾节点的指针指向新节点。
双向链表
第8讲 双向链表● 循环单链表的出现,虽然能够实现从任一结点出发沿着链能找到其前趋结点,但时间耗费是O (n) 。
● 如果希望从表中快速确定某一个结点的前趋,另一个解决方法就是在单链表的每个结点里再增加一个指向其前趋的指针域prior 。
这样形成的链表中就有两条方向不同的链,我们称之为双向链表。
● 双向链表的结构定义如下:typedef struct DNode{ ElemType data ;struct DNode *prior ,*next ;}DNode, * DoubleList ;● 双向链表的结点结构如图所示。
图:双链表的结点结构注:● 双向链表也是由头指针唯一确定的,● 增加头结点能使双链表的某些运算变得方便● 由于在双向链表中既有前向链又有后向链,寻找任一个结点的直接前驱结点与直接后继结点变得非常方便。
● 设指针p 指向双链表中某一结点,则有下式成立:p->prior->next = p = p->next->prior●在双向链表中,那些只涉及后继指针的算法,如求表长度、取元素、元素定位等,与单链表中相应的算法相同,● 但对于前插和删除操作则涉及到前驱和后继两个方向的指针变化,因此与单链表中的算法不同。
1、 双向链表的前插操作【算法思想】欲在双向链表第i 个结点之前插入一个的新的结点,则指针的变化情况如图所示:… p …s->prior=p->prior; ①p->prior->next=s;②s->next=p; ③p->prior=s;④【算法描述】int DlinkIns(DoubleList L,int i,ElemType e){DNode *s,*p;… /*先检查待插入的位置i是否合法(实现方法同单链表的前插操作)*/… /*若位置i合法,则找到第i个结点并让指针p指向它*/s=(DNode*)malloc(sizeof(DNode));if (s){ s->data=e;s->prior=p->prior; ①p->prior->next=s; ②s->next=p; ③p->prior=s; ④r eturn TRUE;}else return FALSE;}2、双向链表的删除操作【算法思想】欲删除双向链表中的第i个结点,则指针的变化情况如图所示:p->prior->next=p->next; ①p->next->prior=p->prior; ②free(p);【算法描述】int DlinkDel(DoubleList L,int i,ElemType *e){DNode *p;… /*先检查待插入的位置i 是否合法(实现方法同单链表的删除操作)*/… /*若位置i 合法,则找到第i 个结点并让指针p 指向它*/*e=p->data;p->prior->next=p->next; ①p->next->prior=p->prior; ②free(p);return TRUE;}3、 双向循环链表双向链表可以有循环表,称为双向循环链表。
List-DuLinkedList-双向循环链表-Locate(L,x)
List-DuLinkedList-双向循环链表-Locate(L,x)2.38 设有一个双向循环链表,每个结点中除了有prior、data和next三个域外,还增设了一个访问频度域freq。
在链表被启用之前,频度域freq的值均初始化为零,而每当对链表进行一次Locate(L, x)的操作后,被访问的结点(即元素值等于x的结点)中的频度域freq的值便增加1,同时调整链表中结点之间的次序,使其按访问频度非递增的次序顺序排列,以便始终保持被频繁访问的结点总是靠近表头结点。
试编写符合上述要求的Locate操作的算法。
#include <stdio.h> #include <malloc.h>typedef struct LinkNode { //双向循环链表char data;struct LinkNode *prior;struct LinkNode *next;int freq;} DuLNode, *DuLinkedList;void createLinkedList(DuLinkedList &L, int n) { //创建双向循环链表int i; DuLinkedList p;L = (DuLinkedList)malloc(sizeof(DuLNode));L->next = L->prior = L; L->freq = 0;for(i=n; i>0; i--) {p = (DuLinkedList)malloc(sizeof(DuLNode));scanf("%c",&(p->data));p->freq = 0; p->prior = L; p->next = L->next;L->next->prior = p; L->next = p;}}void printList(DuLinkedList L) { //打印双向循环链表DuLinkedList p = L->next;while(p != L) {printf("节点值%c,使用频率为%d。
数据结构中的双向链表实现和应用场景
数据结构中的双向链表实现和应用场景双向链表是一种常用的数据结构,它在许多实际应用中都发挥着重要的作用。
本文将介绍双向链表的实现原理以及一些常见的应用场景。
一、双向链表的实现原理双向链表由一系列节点组成,每个节点包含两个指针,一个指向前一个节点,一个指向后一个节点。
相比于单向链表,双向链表可以实现双向遍历,提高了一些操作的效率。
1.1 节点定义双向链表的节点通常由数据域和两个指针域组成,例如:```struct Node {int data; // 节点数据Node* prev; // 前一个节点指针Node* next; // 后一个节点指针};```1.2 插入操作在双向链表中插入一个节点可以分为两种情况:在表头插入和在表尾插入。
在表头插入时,只需修改原来头节点的prev指针为新节点的地址,并将新节点的next指针指向原头节点即可。
在表尾插入时,需要先找到原来的尾节点,然后将尾节点的next指针指向新节点的地址,并将新节点的prev指针指向尾节点的地址。
1.3 删除操作删除操作与插入操作类似,同样分为在表头和表尾删除节点。
在表头删除时,只需将头节点的next指针指向新的头节点,同时将新头节点的prev指针置为空。
在表尾删除时,需要先找到尾节点的前一个节点,然后将该节点的next指针置为空。
1.4 查找操作双向链表支持从前向后和从后向前两种遍历方式。
从前向后遍历时,我们可以利用节点的next指针不断向后遍历得到所有节点。
同样,从后向前遍历时,可以利用节点的prev指针不断向前遍历得到所有节点。
二、双向链表的应用场景双向链表广泛应用于各种软件和系统中,下面列举了一些常见的应用场景。
2.1 浏览器的历史记录在浏览器中,经常需要记录用户浏览过的网页历史记录。
这时可以使用双向链表来实现。
每当用户访问一个新的网页,就在双向链表中插入一个新节点,同时将新节点的next指针指向前一个节点,prev指针指向后一个节点。
linkhashmap 方法
linkhashmap 方法LinkedHashMap是Java中的一种Map实现,它继承自HashMap,但是它保留了元素的插入顺序。
LinkedHashMap是通过双向链表来维护元素的顺序的,因此它的性能比HashMap略低,但是它可以保证元素的顺序不变。
LinkedHashMap的构造函数有三种:1. LinkedHashMap():创建一个空的LinkedHashMap,初始容量为16,负载因子为0.75。
2. LinkedHashMap(int initialCapacity):创建一个空的LinkedHashMap,指定初始容量,负载因子为0.75。
3. LinkedHashMap(int initialCapacity, float loadFactor):创建一个空的LinkedHashMap,指定初始容量和负载因子。
LinkedHashMap还有一个构造函数,它可以指定accessOrder参数,这个参数用来指定元素的顺序是按照插入顺序还是按照访问顺序。
如果accessOrder 为true,那么元素的顺序就是按照访问顺序,最近访问的元素会排在最后面;如果accessOrder为false,那么元素的顺序就是按照插入顺序。
LinkedHashMap的主要方法:1. put(K key, V value):将指定的键值对插入到LinkedHashMap中。
2. get(Object key):返回指定键对应的值,如果该键不存在,则返回null。
3. remove(Object key):从LinkedHashMap中删除指定键对应的键值对。
4. clear():清空LinkedHashMap中的所有元素。
5. containsKey(Object key):判断LinkedHashMap中是否包含指定的键。
6. containsValue(Object value):判断LinkedHashMap中是否包含指定的值。
28课有的人课堂笔记
28课有的人课堂笔记
《数据结构(C语言实现》第28课课堂笔记:
一、本节主要内容
1. 双向链表的定义及使用场景
2. 实现双向链表的增删改查
3. 内存分配及释放等操作
二、双向链表
1. 双向链表结构体:
struct Node
{
DataType data;
struct Node *prior;
struct Node *next;
}
2. 双向链表的特点:
双向链表和单链表一样,是一种物理存储结构,其每个元素的数据域和地址域是分链式存储的,元素自身的地址不固定,而是由前驱和后继相互关联。
有前驱和后继指针 for establishing the link,它没有像数组
那样存在规律性,是一种不连续存储结构。
三、双向链表的基本操作
1. 创建双向链表
以头结点作为哨兵,该结点存在于链表第一个结点前面;注意,头结点不存放数据,它只是“占位置”,而是指向链表第一个有效结点。
函数声明:struct Node* createList();
2. 增
head = addListFront(head,data);
3. 删
head = deleteList(head,data);
4. 改
updateList(head,data,newData);
5. 查
struct Node *findData(head,data);
四、双向链表的应用
双向链表通常用于在给定的元素中插入或删除元素,因为它提供了删除和插入操作的前后顺序遍历。
此外,可以使用双向链表实现一个队列,链表头指定插入位置,链表尾指定删除位置。
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。
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。
双向链表上的插入和删除算法
编写程序,演示在双向链表上的插入和删除算法。
问题分析:1、在双向链表上操作首先要生成一个双向链表:1>节点定义struct DuLNode{ElemType data;DuLNode *prior;DuLNode *next;};2.> 创建双列表L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));L->next=L->prior=L;3>输入链表数据;2、3、对向链表进行插入操作算法:在节点p的前面加入一个新的节点q:q=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));q->data=e;q->prior=p->prior;q->next=p;p->prior->next=q;p->prior=q;4、对双向链表进行删除操作算法删除给定节点p得到的代码如下:#include<iostream>#include<malloc.h>#define OK 1#define ERROR 0using namespace std;typedef int ElemType;typedef int status;struct DuLNode{ ElemType data;DuLNode *prior;DuLNode *next;};typedef DuLNode *DuLinkList;status DuListInsert_L(DuLinkList L,int i , ElemType e)//插入函数{DuLinkList p=L; //定义两个指向头节点的指针DuLinkList q=L;int j=0;while(p->next!=L&&j<i) //判断p是否到最后一个数据{p=p->next;j++;}if(p->next==L||j<i) //如果p是最后一个节点或者插入位置大于链表节点数{printf("无效的插入位置!\n");return ERROR;}//创建新节点q,数据为e,指针为nullq=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));q->data=e;q->prior=p->prior;q->next=p;p->prior->next=q;p->prior=q;return OK;}status DuListDelete_L(DuLinkList L,int i , ElemType &e)//删除{DuLinkList p=L;int j=0;while(p->next!=L&&j<i){p=p->next;j++;}if(p->next==L||j<i){return ERROR;}p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->prior;e=p->data;free(p);return OK;}int main(){ //初始化双向循环链表LDuLinkList L;L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode)); //创建空双列表头结点L->next=L->prior=L;DuLNode *p,*q;ElemType e;//给L赋初始值p=L;q=L;while(cin>>e){p->next=(DuLNode*)malloc(sizeof(DuLNode));//分配新的节点q=p;p=p->next; //p指向新的节点p->data=e; //新结点的数据域为刚输入的ep->next=L; //新结点的指针域为头结点,表示这是单链表的最后一个结点p->prior=q;L->prior=p;}//p指向头指针,逐一输出链表的每个结点的值p=L;while(p->next!=L) //输出原列表{cout<<p->next->data<<' ';p=p->next;}cin.clear(); //清除上一个cin的错误信息cin.ignore(); //清空输入流int i;cout<<"输入待插入的元素e:";cin>>e;cout<<"输入待插入的位置i:";cin>>i;if(DuListInsert_L(L,i,e)){cout<<"插入后的双链为:";p=L;while(p->next!=L){cout<<p->next->data<<' ';p=p->next;}}printf("\n");p=L;while(p->next!=L) //输出列表{cout<<p->next->data<<' ';p=p->next;}int k;cin.clear(); //清除上一个cin的错误信息cin.ignore(); //清空输入流cout<<"要删除第几个节点k :";cin>>k;if(DuListDelete_L(L,k,e)){cout<<"被删除的元素为:"<<e<<endl;cout<<"删除后的元素为:";p=L;while(p->next!=L) //输出删除后的列表{cout<<p->next->data<<' ';p=p->next;}}elsecout<<"删除出错";return 0;}得到的结果如图罗达明电科一班学号2010301510028 2013、3、17。
带头结点的双向循环链表操作集
带头结点的双向循环链表操作集带头结点的双向循环链表操作集1. 链表的定义链表是一种数据结构,它由一系列节点组成,每个节点存储数据和指向下一个节点的指针。
链表可以分为单向链表和双向链表。
在双向链表中,每个节点有两个指针,一个指向前一个节点,另一个指向后一个节点。
2. 链表的基本操作2.1 链表的创建创建一个带头结点的双向循环链表,可以按照以下步骤进行:1. 创建头结点2. 将头结点的前指针和后指针均指向自身,完成循环链接的闭合3. 将头结点作为链表的起始节点2.2 链表的遍历链表的遍历是指按照某种顺序遍历链表中的所有节点。
可以使用循环或递归的方法进行遍历,其具体步骤如下:1. 先将指针指向链表的起始节点2. 依次访问每个节点,并将指针指向下一个节点,直到指针指向空节点为止2.3 链表的插入链表的插入是指将一个新的节点插入到链表中的某个位置。
如果要在第i个位置插入一个新节点,需要进行以下操作:1. 新建一个节点,并将要插入的数据存储在其中2. 找到第i-1个节点,并将它的后指针指向新节点3. 将新节点的前指针指向第i-1个节点,后指针指向第i个节点4. 如果插入位置是链表的末尾,则需要将新节点的后指针指向头结点,完成循环链接的闭合2.4 链表的删除链表的删除是指将链表中某个节点删除。
如果要删除第i个节点,需要进行以下操作:1. 找到第i个节点2. 将第i-1个节点的后指针指向第i+1个节点3. 将第i+1个节点的前指针指向第i-1个节点4. 释放第i个节点所占用的内存空间3. 链表的应用链表常常被用于各种算法和数据结构中,如栈、队列、哈希表、图等。
链表具有无需预先分配内存空间,插入和删除操作效率高等优点,在某些场合可以取代数组进行操作。
4. 链表的优化在实际使用中,链表的优化也是非常重要的,可以采用以下方法进行优化:1. 在插入和删除操作频繁的场合,可以选用跳表、B树等数据结构进行优化2. 在查询操作频繁的场合,可以选用哈希表等数据结构进行优化3. 可以使用链表的迭代器进行遍历操作,比单纯使用指针更加方便和安全5. 总结带头结点的双向循环链表是一种常用的数据结构,具有插入和删除操作效率高、可以减少分配内存空间等优点。
链表实现原理
链表实现原理链表是一种常用的数据结构,它以节点的形式存储数据,并通过指针将这些节点链接起来。
链表的实现原理可以分为单向链表和双向链表两种形式。
一、单向链表的实现原理单向链表由多个节点组成,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。
在单向链表中,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。
节点的定义如下:```cstruct Node {int data;struct Node* next;};```单向链表的实现原理主要包括以下几个步骤:1. 创建头节点。
```cstruct Node* head = NULL;```2. 创建新节点,并赋值给数据元素。
```cstruct Node* newNode = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node)); newNode->data = 10;```3. 将新节点插入到链表中。
```cnewNode->next = head;head = newNode;```4. 遍历链表,访问每个节点。
```cstruct Node* currentNode = head;while (currentNode != NULL) {printf("%d ", currentNode->data);currentNode = currentNode->next;}二、双向链表的实现原理双向链表在单向链表的基础上,每个节点还包含一个指向前一个节点的指针。
节点的定义如下:```cstruct Node {int data;struct Node* prev;struct Node* next;};```双向链表的实现原理相较于单向链表稍显复杂,但其灵活性更高。
1. 创建头节点和尾节点。
```cstruct Node* head = NULL;struct Node* tail = NULL;```2. 创建新节点,并赋值给数据元素。
循环链表和双向链表
b.head->next = NULL; //此时,b中已只剩第一个结点(头), 为其置空表标志
return k; //返回结果链表中的元素个数
}
为了进一步说明上述程序,举一个程序运行的例子, 其各次循环的运行结果如图5-6所示
p
7 0 3 2 -9 3 1 5
^
(a)A(x)=p5(x)=7+3x2-9x3+x5,进入循环前
该程序不断比较A链和B链中的一对结点的指数值 (称其为当前结点)。开始时A链和B链中参加比较
的当前结点都是它们的第一个元素。
主循环while结束后,可能出现下列3种情况:①A
链和B链同时被处理完;②只有B链处理完;③只有A
链处理完。 对第一和第二种情况,不需要“善后”处理。对第 三种情况,B链中尚有未被处理完的结点,需将其挂 接在结果链的尾部。循环外的“if(q 不为空)将q
p = p->next; } // if (x==0) … else … q0 = q; q = q->next; delete q0; //将q所指结点从表中删除并释放,令q新指向原所 指的下一个 } // if (p->exp > q->exp ) … else … } //while if (q!=NULL) p0->next = q;
为处理方便,在具体存储多项式时,我们规定:
所存储的多项式已约简,即已合并同类项,不 保留0系数项,各项按指数的升序排列。 (二)多项式加法实现—直接操作链表 为操作方便,我采用带头结点的非循环链表,下面给 出一个例子说明多项式的这种表示法。
设有一个一元5次多项式: P5(x)=7+3x-9x3+x5
c++链表的创建与操作
c++链表的创建与操作链表是一种非常常用的数据结构,C++语言提供了丰富的库函数来实现链表的创建与操作。
下面是链表的创建与操作的基本步骤:定义链表节点结构体。
链表节点包含两个属性:节点值和指向下一个节点的指针。
pythonCopy codestruct ListNode {int val;ListNode *next;ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}};创建链表。
可以手动创建链表节点并通过指针将它们连接起来。
例如,下面的代码创建了一个链表:1 -> 2 -> 3 -> NULL。
scssCopy codeListNode* head = new ListNode(1);ListNode* node1 = new ListNode(2);ListNode* node2 = new ListNode(3);head->next = node1;node1->next = node2;node2->next = NULL;遍历链表。
可以使用while循环遍历链表,并通过指针访问每个节点的值。
例如,下面的代码遍历了上面创建的链表,并打印了每个节点的值。
bashCopy codeListNode* p = head;while (p != NULL) {cout << p->val << " ";p = p->next;}在链表中插入节点。
可以使用指针将新节点插入到链表中的任意位置。
例如,下面的代码在上面创建的链表的第二个位置插入了一个值为4的节点。
cssCopy codeListNode* newNode = new ListNode(4);ListNode* p = head;while (p != NULL && p->val != 2) {p = p->next;}if (p != NULL) {newNode->next = p->next;p->next = newNode;}在链表中删除节点。
数据结构课程设计
实现二叉树的创建
功能:
D
C
B
A
E
二叉树
方法:
创建二叉树的方法:createTree()
层次遍历的方法:leavelOrder()
计算叶子节点的方法:countLeafNode()
创建哈夫曼树的方法:compareNum()
计算码长的方法:print()
二叉树
思路:
通过从键盘上读取利用先序遍历结果创建一颗二叉树
思路:
01
从键盘上直接输入节点数和节点值添加到链表
03
通过删除方法删除某个位置上的节点
05
建立头节点headNode和尾节点endNode的双向循环链表
02
执行插入方法可以实现某个位上的插入
04
就地逆置通过改变指针指向逆向输出
06
双向循环链表
通过建立一个哈夫曼树,实现哈夫曼算法
计算出二叉树的叶子节点数
通过深度优先遍历来进行图的连通性的判断如果该图是联通的连通分量为其本身,否则输出该图不是连通的并计算出连通分量
有向图
致谢!
层次遍历:通过利用队列思想看访问的节点不是空时进队列,然后访问下一个节点,头一个节点出队列。
通过判断访问节点左右孩子为空来计算叶子节点
通过输入一数组找出该数组中最小的两个,然后相加得到的数为这两个最小数的根节点依次类推,哈弗曼编码是向右拐加1向左拐加0
二叉树
功能:
01
创建一个有向图
02
实现有向图的深度优先遍历
03
实现有向图的广度优先遍历
04
实现实现有向图的增加边的功能
05
实现有向图的删除边的功能