双向链表和循环链表
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。
C语言中都有哪些常见的数据结构你都知道几个?
C语⾔中都有哪些常见的数据结构你都知道⼏个?上次在⾯试时被⾯试官问到学了哪些数据结构,那时简单答了栈、队列/(ㄒoㄒ)/~~其它就都想不起来了,今天有空整理了⼀下⼏种常见的数据结构,原来我们学过的数据结构有这么多~⾸先,先来回顾下C语⾔中常见的基本数据类型吧O(∩_∩)OC语⾔的基本数据类型有:整型int,浮点型float,字符型char等等添加描述那么,究竟什么是数据结构呢?数据结构是计算机存储、组织数据的⽅式。
数据结构是指相互之间存在⼀种或多种特定关系的数据元素的集合⼤部分数据结构的实现都需要借助C语⾔中的指针和结构体类型下⾯,进⼊今天的重点啦O(∩_∩)O⼏种常见的数据结构(1)线性数据结构:元素之间⼀般存在元素之间存在⼀对⼀关系,是最常⽤的⼀类数据结构,典型的有:数组、栈、队列和线性表(2)树形结构:结点间具有层次关系,每⼀层的⼀个结点能且只能和上⼀层的⼀个结点相关,但同时可以和下⼀层的多个结点相关,称为“⼀对多”关系,常见类型有:树、堆(3)图形结构:在图形结构中,允许多个结点之间相关,称为“多对多”关系下⾯分别对这⼏种数据结构做⼀个简单介绍:1、线性数据结构:典型的有:数组、栈、队列和线性表(1)数组和链表a、数组:存放着⼀组相同类型的数据,需要预先指定数组的长度,有⼀维数组、⼆维数组、多维数组等b、链表:链表是C语⾔中⼀种应⽤⼴泛的结构,它采⽤动态分配内存的形式实现,⽤⼀组任意的存储单元存放数据元素链表的,⼀般为每个元素增设指针域,⽤来指向后继元素c、数组和链表的区别:从逻辑结构来看:数组必须事先定义固定的长度,不能适应数据动态地增减的情况;链表动态地进⾏存储分配,可以适应数据动态地增减的情况,且可以⽅便地插⼊、删除数据项(数组中插⼊、删除数据项时,需要移动其它数据项)从内存存储来看:(静态)数组从栈中分配空间(⽤NEW创建的在堆中), 对于程序员⽅便快速,但是⾃由度⼩;链表从堆中分配空间, ⾃由度⼤但是申请管理⽐较⿇烦从访问⽅式来看:数组在内存中是连续存储的,因此,可以利⽤下标索引进⾏随机访问;链表是链式存储结构,在访问元素的时候只能通过线性的⽅式由前到后顺序访问,所以访问效率⽐数组要低(2)栈、队列和线性表:可采⽤顺序存储和链式存储的⽅法进⾏存储顺序存储:借助数据元素在存储空间中的相对位置来表⽰元素之间的逻辑关系链式存储:借助表⽰数据元素存储地址的指针表⽰元素之间的逻辑关系a、栈:只允许在序列末端进⾏操作,栈的操作只能在栈顶进⾏,⼀般栈⼜被称为后进先出或先进后出的线性结构顺序栈:采⽤顺序存储结构的栈称为顺序栈,即需要⽤⼀⽚地址连续的空间来存储栈的元素,顺序栈的类型定义如下:添加描述链栈:采⽤链式存储结构的栈称为链栈:添加描述b、队列:只允许在序列两端进⾏操作,⼀般队列也被称为先进先出的线性结构循环队列:采⽤顺序存储结构的队列,需要按队列可能的最⼤长度分配存储空空,其类型定义如下:添加描述 链队列:采⽤链式存储结构的队列称为链队列,⼀般需要设置头尾指针只是链表的头尾结点:添加描述c、线性表:允许在序列任意位置进⾏操作,线性表的操作位置不受限制,线性表的操作⼗分灵活,常⽤操作包括在任意位置插⼊和删除,以及查询和修改任意位置的元素顺序表:采⽤顺序存储结构表⽰的线性表称为顺序表,⽤⼀组地址连续的存储单元⼀次存放线性表的数据元素,即以存储位置相邻表⽰位序相继的两个元素之间的前驱和后继关系,为了避免移动元素,⼀般在顺序表的接⼝定义中只考虑在表尾插⼊和删除元素,如此实现的顺序表也可称为栈表:添加描述线性表:⼀般包括单链表、双向链表、循环链表和双向循环链表单链表:添加描述 双向链表:添加描述线性表两种存储结构的⽐较:顺序表: 优点:在顺序表中,逻辑中相邻的两个元素在物理位置上也相邻,查找⽐较⽅便,存取任⼀元素的时间复杂度都为O(1) 缺点:不适合在任意位置插⼊、删除元素,因为需要移动元素,平均时间复杂度为O(n)链表: 优点:在链接的任意位置插⼊或删除元素只需修改相应指针,不需要移动元素;按需动态分配,不需要按最⼤需求预先分配⼀块连续空空 缺点:查找不⽅便,查找某⼀元素需要从头指针出发沿指针域查找,因此平均时间复杂度为O(n)2、树形结构:结点间具有层次关系,每⼀层的⼀个结点能且只能和上⼀层的⼀个结点相关,但同时可以和下⼀层的多个结点相关,称为“⼀对多”关系,常见类型有:树、堆(1)⼆叉树:⼆叉树是⼀种递归数据结构,是含有n(n>=0)个结点的有限集合,⼆叉树具有以下特点:⼆叉树可以是空树;⼆叉树的每个结点都恰好有两棵⼦树,其中⼀个或两个可能为空;⼆叉树中每个结点的左、右⼦树的位置不能颠倒,若改变两者的位置,就成为另⼀棵⼆叉树(2)完全⼆叉树:从根起,⾃上⽽下,⾃左⽽右,给满⼆叉树的每个结点从1到n连续编号,如果每个结点都与深度为k的满⼆叉树中编号从1⾄n的结点⼀⼀对应,则称为完全⼆叉树a、采⽤顺序存储结构:⽤⼀维数组存储完全⼆叉树,结点的编号对于与结点的下标(如根为1,则根的左孩⼦为2*i=2*1=2,右孩⼦为2*i+1=2*1+1=2)添加描述b、采⽤链式存储结构:⼆叉链表:添加描述三叉链表:它的结点⽐⼆叉链表多⼀个指针域parent,⽤于执⾏结点的双亲,便于查找双亲结点添加描述两种存储结构⽐较:对于完全⼆叉树,采⽤顺序存储结构既能节省空间,⼜可利⽤数组元素的下标值确定结点在⼆叉树中的位置及结点之间的关系,但采⽤顺序存储结构存储⼀般⼆叉树容易造成空间浪费,链式结构可以克服这个缺点(3)⼆叉查找树:⼆叉查找树⼜称⼆叉排序树,或者是⼀课空⼆叉树,或者是具有如下特征的⼆叉树:a、若它的左⼦树不空,则左⼦树上所有结点的值均⼩于根结点的值b、若它的右⼦树不空,则右⼦树上所有结点的值均⼤于根结点的值c、它的左、右⼦树也分别是⼆叉查找树(4)平衡⼆叉树:平衡⼆叉查找树简称平衡⼆叉树,平衡⼆叉树或者是棵空树,或者是具有下列性质的⼆叉查找树:它的左⼦树和右⼦树都是平衡⼆叉树,且左⼦树和右⼦树的⾼度之差的绝对值不超过1添加描述平衡⼆叉树的失衡及调整主要可归纳为下列四种情况:LL型、RR型、LR型、RL型(5)树:树是含有n(n>=0)个结点的有限集合,在任意⼀棵⾮空树种: a、有且仅有⼀个特定的称为根的结点b、当n>1时,其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1,T2,...,Tm,其中每⼀个集合本⾝⼜是⼀棵树,并且T1,T2,...,Tm称为根的⼦树(6)堆:堆是具有以下特性的完全⼆叉树,其所有⾮叶⼦结点均不⼤于(或不⼩于)其左右孩⼦结点。
[转载整理]C语言链表实例
[转载整理]C语⾔链表实例 C语⾔链表有单链表、双向链表、循环链表。
单链表由数据域和指针域组成,数据域存放数据,指针域存放该数据类型的指针便于找到下⼀个节点。
双链表则含有头指针域、数据域和尾指针域,域单链表不同,双链表可以从后⼀个节点找到前⼀个节点,⼆单链表则不⾏。
循环链表就是在单链表的基础上,将头结点的地址指针存放在最后⼀个节点的指针域⾥以,此形成循环。
此外还有双向循环链表,它同时具有双向链表和循环链表的功能。
单链表如:链表节点的数据结构定义struct node{int num;struct node *p;} ;在此链表节点的定义中,除⼀个整型的成员外,成员p是指向与节点类型完全相同的指针。
※在链表节点的数据结构中,⾮常特殊的⼀点就是结构体内的指针域的数据类型使⽤了未定义成功的数据类型。
这是在C中唯⼀规定可以先使⽤后定义的数据结构。
链表实例代码:1// 原⽂地址 /wireless-dragon/p/5170565.html2 #include<stdio.h>3 #include<stdlib.h>4 #include<string.h>56 typedef int elemType;//定义存⼊的数据的类型可以是int char78 typedef struct NODE{ //定义链表的结构类型9 elemType element;10struct NODE *next;11 }Node;1213/************************************************************************/14/* 以下是关于线性表链接存储(单链表)操作的19种算法 */1516/* 1.初始化线性表,即置单链表的表头指针为空 */17/* 2.创建线性表,此函数输⼊负数终⽌读取数据*/18/* 3.打印链表,链表的遍历*/19/* 4.清除线性表L中的所有元素,即释放单链表L中所有的结点,使之成为⼀个空表 */20/* 5.返回单链表的长度 */21/* 6.检查单链表是否为空,若为空则返回1,否则返回0 */22/* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素,若pos超出范围,则停⽌程序运⾏ */23/* 8.从单链表中查找具有给定值x的第⼀个元素,若查找成功则返回该结点data域的存储地址,否则返回NULL */24/* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值,若修改成功返回1,否则返回0 */25/* 10.向单链表的表头插⼊⼀个元素 */26/* 11.向单链表的末尾添加⼀个元素 */27/* 12.向单链表中第pos个结点位置插⼊元素为x的结点,若插⼊成功返回1,否则返回0 */28/* 13.向有序单链表中插⼊元素x结点,使得插⼊后仍然有序 */29/* 14.从单链表中删除表头结点,并把该结点的值返回,若删除失败则停⽌程序运⾏ */30/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */31/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */32/* 17.从单链表中删除值为x的第⼀个结点,若删除成功则返回1,否则返回0 */33/* 18.交换2个元素的位置 */34/* 19.将线性表进⾏冒排序 */35363738/*注意检查分配到的动态内存是否为空*/3940414243/* 1.初始化线性表,即置单链表的表头指针为空 */44void initList(Node **pNode)45 {46 *pNode=NULL;47 printf("initList函数执⾏,初始化成功\n");48 }4950/* 2.创建线性表,此函数输⼊负数终⽌读取数据*/51 Node *creatList(Node *pHead)52 {53 Node *p1,*p2;54 p1=p2=(Node *)malloc(sizeof(Node));55if(p1 == NULL || p2 ==NULL)57 printf("内存分配失败\n");58 exit(0);59 }60 memset(p1,0,sizeof(Node));6162 scanf("%d",&p1->element);63 p1->next=NULL;6465while(p1->element >0) //输⼊的值⼤于0则继续,否则停⽌66 {67if(pHead == NULL)//空表,接⼊表头68 {69 pHead=p1;70 }71else72 {73 p2->next=p1;74 }7576 p2=p1;77 p1=(Node *)malloc(sizeof(Node));7879if(p1==NULL||p2==NULL)80 {81 printf("内存分配失败\n");82 exit(0);83 }84 memset(p1,0,sizeof(Node));85 scanf("%d",&p1->element);86 p1->next=NULL;87 }88 printf("CreatList函数执⾏,链表创建成功\n");89return pHead;90 }9192/* 3.打印链表,链表的遍历*/93void printList(Node *pHead)94 {95if(NULL==pHead)96 {97 printf("PrintList函数执⾏,链表为空\n");98 }99else100 {101while(NULL!=pHead)102 {103 printf("%d\n",pHead->element);104 pHead=pHead->next;105 }106 }107108 }109110111/* 4.清除线性表L中的所有元素,即释放单链表L中所有的结点,使之成为⼀个空表 */ 112void clearList(Node *pHead)113 {114 Node *pNext;115116if(pHead==NULL)117 {118 printf("clearList函数执⾏,链表为空\n");119return;120 }121while(pHead->next!=NULL)122 {123 pNext=pHead->next;124free(pHead);125 pHead=pNext;126 }127 printf("clearList函数执⾏,链表已经清除!\n");128129 }130131/* 5.返回链表的长度*/132int sizeList(Node *pHead)133 {134int size=0;135136while(pHead!=NULL)137 {138 size++;139 pHead=pHead->next;141 printf("sizelist函数执⾏,链表长度为%d\n",size);142return size;143 }144145/* 6.检查单链表是否为空,若为空则返回1,否则返回0 */146int isEmptyList(Node *pHead)147 {148if(pHead==NULL)149 {150 printf("isEmptylist函数执⾏,链表为空!\n");151return1;152 }153154else155 printf("isEmptylist函数执⾏,链表⾮空!\n");156return0;157158 }159160/* 7.返回链表中第post节点的数据,若post超出范围,则停⽌程序运⾏*/161int getElement(Node *pHead,int pos)162 {163int i=0;164if(pos<1)165 {166 printf("getElement函数执⾏,pos值⾮法!");167return0;168 }169if(pHead==NULL)170 {171 printf("getElement函数执⾏,链表为空!");172 }173174while (pHead!=NULL)175 {176 ++i;177if(i==pos)178 {179break;180 }181 pHead=pHead->next;182 }183if(i<pos)184 {185 printf("getElement函数执⾏,pos值超出链表长度\n");186return0;187 }188 printf("getElement函数执⾏,位置%d中的元素为%d\n",pos,pHead->element);189190return1;191 }192193//8.从单⼀链表中查找具有给定值x的第⼀个元素,若查找成功后,返回该节点data域的存储位置,否则返回NULL 194 elemType *getElemAddr(Node *pHead,elemType x)195 {196if(NULL==pHead)197 {198 printf("getEleAddr函数执⾏,链表为空");199return NULL;200 }201if(x<0)202 {203 printf("getEleAddr函数执⾏,给定值x不合法\n");204return NULL;205 }206while((pHead->element!=x)&&(NULL!=pHead->next))//判断链表是否为空,并且是否存在所查找的元素207 {208 pHead=pHead->next;209 }210if(pHead->element!=x)211 {212 printf("getElemAddr函数执⾏,在链表中没有找到x值\n");213return NULL;214 }215else216 {217 printf("getElemAddr函数执⾏,元素%d的地址为0x%x\n",x,&(pHead->element));218 }219return &(pHead->element);220221 }222223224/*9.修改链表中第pos个点X的值,如果修改成功,则返回1,否则返回0*/225int modifyElem(Node *pNode,int pos,elemType x)226 {227 Node *pHead;228 pHead=pNode;229int i=0;230if(NULL==pHead)231 {232 printf("modifyElem函数执⾏,链表为空\n");233return0;234 }235236if(pos<1)237 {238 printf("modifyElem函数执⾏,pos值⾮法\n");239return0;240 }241242while(pHead!= NULL)243 {244 ++i;245if(i==pos)246 {247break;248 }249 pHead=pHead->next;250 }251252if(i<pos)253 {254 printf("modifyElem函数执⾏,pos值超出链表长度\n");255return0;256 }257 pNode=pHead;258 pNode->element=x;259 printf("modifyElem函数执⾏,修改第%d点的元素为%d\n",pos,x);260261return1;262263 }264265/* 10.向单链表的表头插⼊⼀个元素 */266int insertHeadList(Node **pNode,elemType insertElem)267 {268 Node *pInsert;269 pInsert=(Node *)malloc(sizeof(Node));270if(pInsert==NULL) exit(1);271 memset(pInsert,0,sizeof(Node));272 pInsert->element=insertElem;273 pInsert->next=*pNode;274 *pNode=pInsert;275 printf("insertHeadList函数执⾏,向表头插⼊元素%d成功\n",insertElem);276return1;277 }278279/* 11.向单链表的末尾添加⼀个元素 */280int insertLastList(Node *pNode,elemType insertElem)281 {282 Node *pInsert;283 Node *pHead;284 Node *pTmp;285286 pHead=pNode;287 pTmp=pHead;288 pInsert=(Node *)malloc(sizeof(Node));289if(pInsert==NULL) exit(1);290 memset(pInsert,0,sizeof(Node));291 pInsert->element=insertElem;292 pInsert->next=NULL;293while(pHead->next!=NULL)294 {295 pHead=pHead->next;296 }297 pHead->next=pInsert;298 printf("insertLastList函数执⾏,向表尾插⼊元素%d成功!\n",insertElem);299return1;300 }301302/* 12.向单链表中第pos个结点位置插⼊元素为x的结点,若插⼊成功返回1,否则返回0*/ 303int isAddPos(Node *pNode,int pos,elemType x)304 {305 Node *pHead;306 pHead=pNode;307 Node *pTmp;308int i=0;309310if(NULL==pHead)311 {312 printf("AddPos函数执⾏,链表为空\n");313return0;314 }315316if(pos<1)317 {318 printf("AddPos函数执⾏,pos值⾮法\n");319return0;320 }321322while(pHead!=NULL)323 {324 ++i;325if(i==pos)326break;327 pHead=pHead->next;328 }329330if(i<pos)331 {332 printf("AddPos函数执⾏,pos值超出链表长度\n");333return0;334 }335336 pTmp=(Node *)malloc(sizeof(Node));337if(pTmp==NULL) exit(1);338 memset(pTmp,0,sizeof(Node));339 pTmp->next=pHead->next;340 pHead->next=pTmp;341 pTmp->element=x;342343 printf("AddPos函数执⾏成功,向节点%d后插⼊数值%d\n",pos,x); 344return1;345 }346347/* 13.向有序单链表中插⼊元素x结点,使得插⼊后仍然有序 */348int OrrderList(Node *pNode,elemType x)349 {350//注意如果此数值要排到⾏尾要修改本代码351 Node *pHead;352 pHead=pNode;353 Node *pTmp;354355if(NULL==pHead)356 {357 printf("OrrderList函数执⾏,链表为空\n");358return0;359 }360361if(x<1)362 {363 printf("OrrderList函数执⾏,x值⾮法\n");364return0;365 }366367while(pHead!=NULL)368 {369if((pHead->element)>=x)370break;371 pHead=pHead->next;372 }373374375if(pHead==NULL)376 {377 printf("OrrderList函数查找完毕,该函数中没有该值\n");378return0;379 }380381382 pTmp=(Node *)malloc(sizeof(Node));383if(pTmp==NULL) exit(1);384 memset(pTmp,0,sizeof(Node));385 pTmp->next=pHead->next;386 pHead->next=pTmp;387 pTmp->element=x;388389 printf("OrrderList函数成功插⼊数值%d\n",x);390return1;391 }392393/*14.从单链表中删除表头结点,并把该结点的值返回,若删除失败则停⽌程序运⾏*/ 394int DelHeadList(Node **pList)395 {396 Node *pHead;397 pHead=*pList;398if(pHead!=NULL)399 printf("DelHeadList函数执⾏,函数⾸元素为%d删除成功\n",pHead->element); 400else401 {402 printf("DelHeadList函数执⾏,链表为空!");403return0;404 }405 *pList=pHead->next;406return1;407 }408409/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */410int DelLastList(Node *pNode)411 {412 Node *pHead;413 Node *pTmp;414415 pHead=pNode;416while(pHead->next!=NULL)417 {418 pTmp=pHead;419 pHead=pHead->next;420 }421 printf("链表尾删除元素%d成功!\n",pHead->element);422free(pHead);423 pTmp->next=NULL;424return1;425 }426427/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */ 428int DelPos(Node *pNode,int pos)429 {430 Node *pHead;431 pHead=pNode;432 Node *pTmp;433434int i=0;435436if(NULL==pHead)437 {438 printf("DelPos函数执⾏,链表为空\n");439return0;440 }441442if(pos<1)443 {444 printf("DelPos函数执⾏,pos值⾮法\n");445return0;446 }447448while(pHead!=NULL)449 {450 ++i;451if(i==pos)452break;453 pTmp=pHead;454 pHead=pHead->next;455 }456457if(i<pos)458 {459 printf("DelPos函数执⾏,pos值超出链表长度\n");460return0;461 }462 printf("DelPos函数执⾏成功,节点%d删除数值%d\n",pos,pHead->element); 463 pTmp->next=pHead->next;464free(pHead);465return1;466 }467468/* 17.从单链表中删除值为x的第⼀个结点,若删除成功则返回1,否则返回0 */469int Delx(Node **pNode,int x)470 {471 Node *pHead;472 Node *pTmp;473 pHead=*pNode;474int i=0;475476if(NULL==pHead)477 {478 printf("Delx函数执⾏,链表为空");479return0;480 }481if(x<0)482 {483 printf("Delx函数执⾏,给定值x不合法\n");484return0;485 }486while((pHead->element!=x)&&(NULL!=pHead->next))//判断链表是否为空,并且是否存在所查找的元素487 {488 ++i;489 pTmp=pHead;490 pHead=pHead->next;491 }492if(pHead->element!=x)493 {494 printf("Delx函数执⾏,在链表中没有找到x值\n");495return0;496 }497if((i==0)&&(NULL!=pHead->next))498 {499 printf("Delx函数执⾏,在链表⾸部找到此元素,此元素已经被删除\n");500 *pNode=pHead->next;501free(pHead);502return1;503 }504 printf("Delx函数执⾏,⾸个为%d元素被删除\n",x);505 pTmp->next=pHead->next;506free(pHead);507return1;508 }509510/* 18.交换2个元素的位置 */511int exchange2pos(Node *pNode,int pos1,int pos2)512 {513 Node *pHead;514int *pTmp;515int *pInsert;516int a;517int i=0;518519if(pos1<1||pos2<1)520 {521 printf("DelPos函数执⾏,pos值⾮法\n");522return0;523 }524525 pHead=pNode;526while(pHead!=NULL)527 {528 ++i;529if(i==pos1)530break;531 pHead=pHead->next;532 }533534if(i<pos1)535 {536 printf("DelPos函数执⾏,pos1值超出链表长度\n");537return0;538 }539540 pTmp=&(pHead->element);541 i=0;542 pHead=pNode;543while(pHead!=NULL)544 {545 ++i;546if(i==pos2)547break;548 pHead=pHead->next;549 }550551if(i<pos2)552 {553 printf("DelPos函数执⾏,pos2值超出链表长度\n");554return0;555 }556557 pInsert=&(pHead->element);558 a=*pTmp;559 *pTmp=*pInsert;560 *pInsert=a;561562 printf("DelPos函数执⾏,交换第%d个和第%d个pos点的值\n",pos1,pos2); 563return1;564 }565566int swap(int *p1,int *p2)567 {568int a;569if(*p1>*p2)570 {571 a=*p1;572 *p1=*p2;573 *p2=a;574 }575return0;576 }577578/* 19.将线性表进⾏冒泡排序 */579int Arrange(Node *pNode)580 {581 Node *pHead;582 pHead=pNode;583584int a=0,i,j;585586if(NULL==pHead)587 {588 printf("Arrange函数执⾏,链表为空\n");589return0;590 }591592while(pHead!=NULL)593 {594 ++a;595 pHead=pHead->next;596 }597598 pHead=pNode;599for(i=0;i<a-1;i++)600 {601for(j=1;j<a-i;j++)602 {603 swap(&(pHead->element),&(pHead->next->element));604 pHead=pHead->next;605 }606 pHead=pNode;607 }608 printf("Arrange函数执⾏,链表排序完毕!\n");609return0;610 }611612int main()613 {614 Node *pList=NULL;615int length=0;616617 elemType posElem;618619 initList(&pList);620 printList(pList);621622 pList=creatList(pList);623 printList(pList);624625 sizeList(pList);626 printList(pList);627628 isEmptyList(pList);629630631 posElem=getElement(pList,3);632 printList(pList);633634 getElemAddr(pList,5);635636 modifyElem(pList,4,1);637 printList(pList);638639 insertHeadList(&pList,5);640 printList(pList);641642 insertLastList(pList,10);643 printList(pList);644645 isAddPos(pList,4,5); 646 printList(pList);647648 OrrderList(pList,6);649 printList(pList);650651 DelHeadList(&pList); 652 printList(pList);653654 DelLastList(pList);655 printList(pList);656657 DelPos(pList,5);658 printList(pList);659660 Delx(&pList,5);661 printList(pList);662663 exchange2pos(pList,2,5); 664 printList(pList);665666 Arrange(pList);667 printList(pList);668669 clearList(pList);670return0;671 }。
循环双链表特点
循环双链表特点循环双链表是一种特殊的数据结构,它具有循环和双向链表的特点。
循环双链表中的每个节点都包含两个指针,一个指向前一个节点,一个指向后一个节点。
最后一个节点的后指针指向头节点,头节点的前指针指向最后一个节点,从而形成了一个闭环。
循环双链表的特点如下:1. 双向性:每个节点都有两个指针,分别指向前一个节点和后一个节点。
这样可以方便地在任意位置插入或删除节点,而不需要像单链表那样需要遍历找到前驱节点。
2. 循环性:循环双链表是一个闭环,即最后一个节点的后指针指向头节点,头节点的前指针指向最后一个节点。
这样可以方便地进行循环遍历,不需要判断是否到达了链表的末尾。
3. 动态性:循环双链表可以动态地增加或删除节点,而不需要预先指定链表的长度。
4. 灵活性:循环双链表可以在任意位置插入或删除节点,不受限于只能在链表的头部或尾部进行操作。
这样可以方便地实现栈、队列等数据结构。
5. 代码实现简单:相比于其他数据结构,循环双链表的代码实现相对简单,只需要处理好节点之间的指针关系即可。
循环双链表的应用领域非常广泛,特别是在需要频繁插入和删除节点的场景中,循环双链表能够提供高效的插入和删除操作。
下面以几个具体的应用场景来展开对循环双链表的解释和扩展。
1. 缓存替换算法:循环双链表可以用于实现LRU(Least Recently Used)缓存替换算法。
LRU算法中,当缓存满时,需要替换掉最近最少使用的数据。
循环双链表可以维护数据的访问顺序,每次访问一个数据时,将其移到链表的头部;当缓存满时,删除链表尾部的数据即可。
这样就可以保证链表头部的数据是最近访问的数据,尾部的数据是最久未访问的数据。
2. 轮播图:循环双链表可以用于实现轮播图功能。
轮播图需要循环展示多张图片,循环双链表正好可以满足这个需求。
每个节点表示一张图片,节点之间通过指针连接起来形成一个循环链表。
通过不断地遍历链表,可以实现图片的自动切换。
3. 约瑟夫环问题:循环双链表可以用于解决约瑟夫环问题。
数据结构求链表最大值
数据结构求链表最大值1. 引言在计算机科学中,数据结构是指一组数据的组织方式,以便于有效地使用和管理这些数据。
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引用。
本文将介绍如何使用链表来求解最大值问题。
2. 链表基础知识在开始讨论求链表最大值之前,我们先来了解一些关于链表的基础知识。
2.1 单向链表单向链表是最简单的链表类型,每个节点只有一个指向下一个节点的引用。
以下是一个单向链表的示例:Node1 -> Node2 -> Node3 -> Node42.2 双向链表双向链表与单向链表类似,但每个节点不仅有一个指向下一个节点的引用,还有一个指向前一个节点的引用。
以下是一个双向链表的示例:Node1 <-> Node2 <-> Node3 <-> Node42.3 循环链表循环链表是一种特殊类型的链表,在单向或双向链表中,最后一个节点指向空值(null),而在循环链表中,最后一个节点指向第一个节点。
以下是一个循环链表的示例:Node1 -> Node2 -> Node3 -> Node4 -> Node12.4 链表最大值问题链表最大值问题是指在给定链表中找到节点数据元素的最大值。
3. 求解链表最大值问题为了求解链表中的最大值,我们需要遍历整个链表,并比较每个节点的数据元素。
下面是一个求解单向链表最大值的示例算法:def find_max_value(head):max_value = head.datacurrent = head.nextwhile current is not None:if current.data > max_value:max_value = current.datacurrent = current.nextreturn max_value上述算法首先将头节点的数据元素设为当前最大值,然后从第二个节点开始遍历整个链表。
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。
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-chap2 (3)循环链表
head->next=NULL; while(p!=NULL) {r=p->next; head->next=p; p=r; } return(head); }∥invert
∥p为工作指针,指向第一个元素
∥臵空链表 ∥将原链表的元素按头插法插入 ∥暂存p的后继 ∥头结点的指针域指向新插入的结点 ∥恢复待处理结点
A.插入、删除不需要移动元素
B.可随机访问任一元素 C.不必事先估计存储空间 D.所需空间与线性长度成正比
试述头指针、头结点、元素结点、首元结点的区别。 单链表中,增加一个头结点的目的是为了( )。 【江苏大学 2005 一.3(2分)】 A.使单链表至少有一个结点 B.标识表结点中首结点的位臵
C.方便运算的实现
【解答】单循环链表中无论设置尾指针还是头指针都可以
遍历到表中任一个结点。设置尾指针时,若在表尾进行插 入元素或删除第一元素,操作可在O(1)时间内完成;若只 设置头指针,在表尾进行插入或删除操作,需要遍历整个 链表,时间复杂度为O(n)。
在循环链表中寻找结点的直接后继很简单,只需要O(1); 但要寻找结点的直接前趋需要循环一遍,需要O(n)。
C. (p->rlink)->llink=p
D. p->rlink=(p->llink)->llink
p->rlink=(p->rlink)->rlink
p->llink=(p->rlink)->rlink;
【西安电子科技大学 1998 一、1(2分)】
试述头指针、头结点、元素结点、首元结点的区别。 •在单链表、双链表、单循环链表中,若知道指针p指向某结点, 能否删除该结点,时间复杂度如何? 【解答】以上三种链表中,若知道指针p指向某结点,都能 删除该结点。
链式存储结构中数据元素之间的逻辑关系
链式存储结构中数据元素之间的逻辑关系链式存储结构是一种常用的数据存储方式,它通过指针将数据元素连接起来,形成一个链表。
在链表中,数据元素之间存在着不同的逻辑关系,本文将从不同的角度探讨这些关系。
一、数据元素之间的顺序关系链式存储结构中,数据元素之间的顺序关系是最基本的逻辑关系。
在单向链表中,数据元素按照插入的顺序依次连接在一起,形成了一个单向的链表。
在双向链表中,每个数据元素都有两个指针,一个指向前驱元素,一个指向后继元素,数据元素之间形成了一个双向链表。
在循环链表中,最后一个元素的指针指向第一个元素,形成了一个环形链表。
这些不同类型的链表都有着不同的数据元素顺序关系。
二、数据元素之间的逻辑关联关系除了顺序关系,链式存储结构中的数据元素还可以通过不同的逻辑关联关系连接在一起。
例如,在树形结构中,每个节点都有着子节点和父节点的关系,通过指针将这些节点连接在一起,形成了一个树形结构。
在图形结构中,每个节点都有着与其他节点相连的边,通过指针将这些节点和边连接在一起,形成了一个图形结构。
这些逻辑关联关系使得链式存储结构可以表示更加复杂的数据结构。
三、数据元素之间的数据关系在链式存储结构中,不仅仅是数据元素之间存在着逻辑关系,它们之间还可以存在着数据关系。
例如,在链表中,每个节点存储着一个数据元素,这些数据元素之间可以存在着不同的数据关系。
例如,在学生信息管理系统中,每个节点可以存储着一个学生的信息,这些学生之间可以存在着同班、同学院等数据关系。
通过这些数据关系,我们可以更加方便地进行数据的管理和查询。
四、数据元素之间的操作关系链式存储结构中的数据元素不仅仅是被连接在一起的,它们之间还可以存在着不同的操作关系。
例如,在链表中,我们可以通过指针操作来实现不同的功能,例如插入、删除、查找等操作。
在树形结构中,我们可以通过遍历操作来实现不同的功能,例如前序遍历、中序遍历、后序遍历等操作。
这些操作关系使得链式存储结构可以更加灵活地应用于不同的场合。
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。
多重链表的结构及应用
多重链表的结构及应用一、概述多重链表是一种特殊的链表结构,每个节点可以有多个指针域,用于指向不同的节点。
它可以用来表示复杂的数据结构,例如树和图等。
在实际应用中,多重链表可以用于实现各种数据结构和算法,例如哈希表、图遍历和拓扑排序等。
二、多重链表的定义多重链表由一个头指针和若干个节点组成。
每个节点包含若干个指针域和一个数据域。
指针域用于指向其他节点,数据域存储节点的数据。
三、多重链表的分类1. 单向多重链表:每个节点只有一个指针域,用于指向下一个节点。
2. 双向多重链表:每个节点有两个指针域,分别用于指向前一个节点和后一个节点。
3. 循环多重链表:最后一个节点的指针域指向第一个节点,形成一个环形结构。
4. 带头结点的多重链表:在头部添加一个空节点作为头结点,方便对链表进行操作。
四、多重链表的应用1. 哈希表:哈希表是一种高效的查找算法,在实现过程中需要使用到多重链表来解决冲突问题。
2. 图遍历:图是一种复杂的数据结构,可以用多重链表来表示。
在进行图遍历时,需要使用到深度优先搜索和广度优先搜索算法,这两种算法都需要使用到多重链表来存储节点信息。
3. 拓扑排序:拓扑排序是一种有向无环图的排序算法,在实现过程中需要使用到多重链表来存储节点信息。
4. 文件系统:文件系统是一种树形结构,可以用多重链表来表示。
在实现过程中,需要使用到双向多重链表来维护文件的父子关系和兄弟关系。
5. 文本编辑器:文本编辑器是一种常见的应用程序,可以用多重链表来实现撤销和重做功能。
在实现过程中,需要使用到循环多重链表来维护撤销和重做操作。
五、多重链表的优缺点1. 优点:(1)可以表示复杂的数据结构;(2)方便实现各种算法和数据结构;(3)灵活性高,可以根据需求灵活调整指针域。
2. 缺点:(1)空间复杂度高;(2)访问节点时需要遍历指针域;(3)容易出现指针错误。
六、总结多重链表是一种特殊的链表结构,可以用于表示复杂的数据结构和实现各种算法和数据结构。
常见的几种数据结构
常见的⼏种数据结构前⾔ ⾃从⼤学毕业后,数据结构相关知识已忘的差不多,现在准备复习下数据结构相关知识,并记录下来。
正⽂常见的数据结构如下: 数组 链表 栈 队列 树 图 哈希表以下会逐⼀细说。
1、数组: 数组是⼀种连续存储线性结构,通过使⽤整型索引值来访问它们的元素。
数组的优缺点:(1)优点: 数组查询效率⾼(2)缺点: 数组插⼊和删除效率低 需要⼤块连续的内存块 创建时需要指定数组的长度2、链表: n个节点离散分布,彼此之间⽤指针相连。
每个节点(除了⾸节点、尾节点)有⼀个前驱节点和⼀个后续节点,⾸节点只有⼀个后续节点,尾节点只有⼀个前驱节点。
链表的优缺点:(1)优点: 链表的插⼊或删除效率⾼(2)缺点: 链表的查询效率低链表分类:①单向链表:只有⼀个指针域,指向该节点的后续节点。
②双向链表:有两个指针域,指向该节点的前驱节点和后续节点。
③循环链表:(单向或者双向)链表的尾指针指向头节点,实现循环链表。
通过任意⼀个节点都可以推出整个链表。
3、栈: 先进后出,后进先出。
4、队列: 先进先出,后进后出。
5、树: ⼀种⾮线性的数据结构。
树的分类:①⼆叉树:每个节点最多只有两个分⽀。
(注:后⾯会有⼀篇⽂章专门写⼆叉树的遍历) 完全⼆叉树:若设⼆叉树的深度为h,除第 h 层外,其它各层 (1~(h-1)层) 的结点数都达到最⼤个数,第h层所有的结点都连续集中在最左边,这就是完全⼆叉树; 满⼆叉树:是⼀种特殊的完全⼆叉树。
除了最后⼀层节点⽆任何⼦节点外,其他节点都有两个⼦节点。
②⼆叉搜索树(⼆叉查找树、⼆叉排序树):若左⼦树不空,则左⼦树上所有结点的值均⼩于它的根结点的值;若右⼦树不空,则右⼦树上所有结点的值均⼤于或等于它的根结点的值,并且左、右⼦树也分别为⼆叉搜索树。
③平衡⼆叉树:它是⼀棵空树或它的左右两个⼦树的⾼度差的绝对值不超过1,并且左右两个⼦树都是⼀棵平衡⼆叉树。
AVL树:是⼀种最先发明的⾃平衡的⼆叉查找树。
链式存储结构原理
链式存储结构原理链式存储结构是一种常用的数据结构,它通过节点之间的指针连接来存储和访问数据。
相对于顺序存储结构,链式存储结构具有灵活性和动态性的优势,可以有效地处理各种复杂的数据操作。
链式存储结构由一系列节点组成,每个节点包括数据域和指针域。
数据域用来存储实际的数据,而指针域用来指向下一个节点的地址。
通过指针的连续连接,形成链式结构。
链表的第一个节点称为头节点,最后一个节点的指针域为空。
链式存储结构的主要优点是可以动态地分配内存空间,不需要预先指定存储空间的大小。
当需要存储新的数据时,只需分配新的节点并将其插入到链表中即可。
这使得链式存储结构非常适用于需要频繁插入、删除和修改数据的场景。
链式存储结构还可以实现数据的动态扩展。
当链表的节点不断增加时,只需要调整节点的指针连接关系,而不需要移动已有的数据。
这样可以避免数据的复制和移动,提高了数据操作的效率。
在链式存储结构中,每个节点的指针域指向下一个节点的地址,通过遍历指针可以实现对链表中的数据进行查找、删除和修改等操作。
由于链表的节点之间没有必然的物理顺序关系,所以查找操作的时间复杂度为O(n),其中n表示链表的长度。
为了提高链表的查找效率,可以使用双向链表或循环链表的方式进行存储。
双向链表中的每个节点除了指向下一个节点的指针外,还包括指向前一个节点的指针。
这样可以实现双向的遍历和操作。
循环链表则是将最后一个节点的指针域指向头节点,形成一个闭环。
链式存储结构还可以实现栈和队列等数据结构。
栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,通过链表的头节点进行操作。
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,通过链表的尾节点进行操作。
链式存储结构也有一些缺点。
由于每个节点需要额外的指针域来存储地址信息,会增加存储空间的开销。
同时,链表的节点之间不是连续存储的,会增加数据的存取时间。
因此,在对存储空间和存取时间有严格要求的场景下,链表可能不是最优的选择。
总结起来,链式存储结构是一种灵活、动态和高效的数据结构。
循环双链表的判空条件
循环双链表的判空条件循环双链表(Circular Doubly Linked List)是双向链表(Doubly Linked List)的一种特殊形式,其最后一个结点的 next 指向头结点,头结点的 prev 指向最后一个结点,从而形成了闭环。
循环双链表具有双向遍历的特性,可以实现快速插入、删除等操作,因此被广泛应用于数据结构和算法中。
在使用循环双链表时,判空条件是非常重要的,它决定了程序是否能够正常运行。
判空条件通常是根据链表的头结点来判断的,因为头结点是循环双链表的入口,它包含了链表的长度、头尾结点等信息。
不同的编程语言和应用场景可能会有不同的判空条件,下面给出几种常见的判空条件及其实现方式。
1. 头结点为空头结点为空是最常见的循环双链表判空条件,它表示整个链表为空。
在实现循环双链表时,通常会初始化一个头结点,并使其指向自己,也就是构成一个至少包含一个结点的循环双链表。
这样,在判空时只需要判断头结点的next 指针是否指向自己即可。
C++ 代码实现:``` template<typename T> class CircularDoublyLinkedList { private: struct Node { T data; Node *prev, *next;Node(const T& x = T(), Node* p = nullptr, Node* n = nullptr) : data(x), prev(p), next(n) {} };Node *head;public: CircularDoublyLinkedList() :head(new Node()) { head->prev = head->next = head; }bool empty() const { returnhead->next == head; } }; ```2. 结点数量为零结点数量为零是另一种常见的循环双链表判空条件,它表示链表中没有任何结点。
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
单、循环、双链表的特点
对比单链表双向链表循环链表的相同点,不同点及特点
访问方式:
顺序表SqList:随机选取表中元素。
寻找元素简单,但是插入删除时要移动表中的元素。
单链表LinkList:如果访问任意结点每次只能从头开始顺序向后访问。
插入删除简单,寻找元素麻烦。
单循环链表CirLinkList:可以从任何一个结点开始,顺序向后访问到达任意结点。
特点:最后一个结点的指针域指向头结点。
双向链表DuLinkList:可以从任何结点开始任意向前向后双向访问。
插入和删除操作(先查找元素,再进行插入或删除):
单链表和单循环链表:只能在当前结点后插入和删除。
双链表:可以在当前结点前面或者后面插入,可以删除前趋和后继(包括结点自己)。
存储:
单链表和单循环链表存储密度大于双链表。
其他总结
在顺序表中插入或删除一个数据元素,平均约需移动表中一般元素(在第i个元素之前插入或删除时,需将第i+1至第n个元素依次向后(向右)或向前(向左)移动一个位置);还要预先分配内存空间。
链表与顺序表相比,他增加了指针空间开销。
进行插入或删除操作时应考虑的方面:1、空间是否够用。
2、插入或删除的位置是否合法。
链表的插入式时应创建新的结点,删除时应释放被删除的结点的空间。
注意:链表的数据元素有两个域,所以每个结点至少有两个分量,数据类型不一致,所以要采用结构数据类型。
数据结构专有名词(双语)
数据结构专有名词(双语)1.栈 (Stack)1.1.栈是一种数据结构,具有后进先出(LifO)的特点。
栈有两个基本操作:push(入栈)和pop(出栈)。
1.2.栈的应用包括函数调用的递归、表达式求值等。
2.队列 (Queue)2.1.队列是一种数据结构,具有先进先出(fifO)的特点。
队列有两个基本操作:enqueue(入队)和dequeue(出队)。
2.2.队列的应用包括任务调度、消息传递等。
3.链表 (Linked List)3.1.链表是一种数据结构,由节点组成,每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。
3.2.链表可以分为单向链表、双向链表和循环链表。
4.树 (Tree)4.1.树是一种非线性数据结构,由节点组成,每个节点可以有零个或多个子节点。
4.2.树的应用包括二叉搜索树、堆等。
5.图 (graph)5.1.图是一种非线性数据结构,由节点和边组成。
5.2.图可以分为有向图和无向图,可以用邻接矩阵或邻接表表示。
6.哈希表 (hash Table)6.1.哈希表是一种根据关键字直接访问的数据结构,它将关键字映射到存储位置。
6.2.哈希表的应用包括关联数组、缓存等。
7.堆 (heap)7.1.堆是一种特殊的树形数据结构,满足堆特性。
7.2.堆可以分为最大堆和最小堆,常用于优先队列、排序算法等。
8.图论 (graph Theory)8.1.图论是研究图及其性质和应用的数学分支。
8.2.图论的应用包括网络分析、社交网络等。
9.排序算法 (Sorting algorithm)9.1.排序算法是将一组数据按照预定顺序排列的算法。
9.2.常见的排序算法包括冒泡排序、插入排序、快速排序等。
10.查找算法 (Searching algorithm)10.1.查找算法是在给定数据集中查找某个特定值的算法。
10.2.常见的查找算法包括线性查找、二分查找等。
---附件:无法律名词及注释:1.栈:在计算机科学中,栈是一种有序的数据集合,具有后进先出(LifO)的特点。
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。
成都武侯区计算机二级考点
成都武侯区计算机二级考点以下是我整理的有关于成都武侯区计算机二级考点,仅供参考:1. 栈支持子程序调用。
2. 栈中插入元素的规则是“先进后出”或“后进先出”。
3. 队列的进出原则是“先进先出”。
4. 循环链表是另—种形式的链式存贮结构。
5. 线性结构包括—维数组、队列和栈。
6. 非线性结构包括树、二叉树。
7. 数据的存储结构是指数据的逻辑结构在计算机中的表示。
8. 双向链表也叫双链表,是链表的一种,它的存储方式是线性结构链式。
而循环队列,二叉链表和二维数组都是顺序存储结构。
9. 循环链表是另一种形式的链式存贮结构。
它的特点是表中最后一个结点的指针域指向头结点,整个链表形成一个环。
循环链表也是链表,链表的存储空间不一定连续的。
10. 软件是程序、数据及相关文档的集合。
11. 软件过程是把输入转化为输出的一组彼此相关的资源和活动,而不是软件开发和软件维护过程。
12. 结构化程序设计风格包括程序结构良好、程序的易读性、不滥用goto语句等。
13. 结构化程序设计方法的主要原则可以概括为自顶向下,逐步求精,模块化,限制使用goto语句。
14. 结构化程序的三种基本结构是顺序、选择和循环。
15. 结构化方法软件需求分析工具主要有数据流图、数据字典、判定树和判定表。
16. 对象标识具有唯—性,分类性,多态性,封装性,模块独立性。
17. 面向对象方法中,继承是指一个类拥有另一个类的变量和属性性质。
18. 二分法查找(又称对分查找)只适用于顺序存储的有序表。
19. 数据字典(DD)是指对数据的数据项、数据结构、数据流、数据存储、处理逻辑、外部实体等进行定义和描述。
20. 软件需求规格说明书的作用包括:①便于用户、开发人员进行理解和交流。
②反映出用户问题的结构,可以作为软件开发工作的基础和依据。
③作为确认测试和验收的依据。
21. 软件需求规格说明书内容是软件的目标、软件的功能需求、性能需求、外部接口、属性及约束条件等。
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头结点
p s
4.3 在结点p后面插入一个新结点s(不准引入新指针)
s->next=p->next
p->next->prior=s;
p->next=s;
^
s->prior=p 或者
s->prior=p
头结点
s->next=p->next
p->next->prior=s
p
p->next=s
s
5、删除p后面的结点
node *temp=new node; temp->data=i; temp->next=tail->next; tail->next=temp; tail=temp; }
node *head=tail->next; node *p=head; int count=1; int n; cin>>n;
}
}
5、删除p后面的结点 不准引入其他指针变量经常这样考察 if(p->next!=0) {
if(p->next->next==0)
p
{
delete p->next;
p->next=0;
}
else
p
{
p=p->next;
p->prior->next= p->next;
p->next->prior=p->prior;
TB->next=HA
delete HB
6、循环链表的合并
||||
HA
尾指针TA
||||
HB
尾指针TB
设立了尾指针,对于单循环链表的合并非常方便
TA->next=HB->next TB->next=HA delete HB
思考:如果HB表中 只有头结点呢?这样
写还正确吗?
双向链表
1、定义:结点中不仅有指向后继的指针next,还有 指向前驱的指针prior的链表称为双向链表。
while(head!=head->next) { while(count<n-1) { count++; p=p->next; } //此时p指向出列者的前驱 //删除p的后继 node *q=p->next;
头结点
s->next=0; s->prior=p; p->next=s;
^
p s
4、插入操作
4.2 在结点p(p不是尾结点)后面插入一个新结点s
^ 头结点
p
s
4、插入操作
4.2 在结点p(p不是尾结点)后面插入一个新结点s
^
引入一个指针q q=p->next s->next=q q->prior=s p->next=s s->prior=p
数据1
数据n
…
数据2 数据3
4、循环链表的初始化
头指针Head |||||||||||||||||||
即:Head->next=Head 则以下语句可以判断循环链表是否为空:
if(Head->next==Head) cout<<"链表为空"<<endl;
else cout<<"链表不空"<<endl;
delete p;
}
}
• 在前面我们介绍的list模板,在内部采取的 就是双向循环链表。采用双向循环链表使 得链表的倒置非常容易,只要把最后一个 结点作为第一个结点就行了。
• 总结:对于循环链表中插入、删除某个结 点经常是考察的知识点,尤其是不允许加 入新的指针变量。
思考题:
一、判断题 1、双向链表从任何一个结点出发,都能访问
p->next=r;
r->prior=p;
delete q;
}
5、删除p后面的结点
• 综合两种情况
if(p->next!=0)
{
q=p->next;
if(q->next==0)
p
{
p->next=0;
delete q;
}
else
{
r=q->next;
p->next=r;
p
r->prior=p;
delete q;
循环链表和双向链表
1、为什么引入循环链表和双向链表?这需要从单链 表的优点和缺点谈起。
2、单链表的优点:在插入和删除结点时不需要移动 大量其他结点。
3、单链表的缺点:如果有指向某个结点的指针p, 访问该结点后面的结点比较容易,但是不能访问 其前面的结点(必须从头结点开始访问),因为 单链表结点中没有指向前驱结点的指针
int data; node *next; }; ///
int main(int argc, char* argv[]) {
node *tail=new node; tail->next=tail; tail->data=1; int length=15; for(int i=2;i<=length;i++) {//生成约瑟夫环
到所有结点........( ) 2、循环链表从任何一个结点出发,都能访问
到所有结点........( )
二、程序设计题
有15个人围成一圈,顺序从1到15编号。 从第一个人开始报数,凡报到n的人退出 圈子。用C++语言写出程序,输入 n(n>=1)的值,输出最后留在圈子里的人 的编号
解决方法:采取循环链表的方法解决。 #include<iostream> using namespace std; struct node {
struct node { DataType data; node *prior;//指向前驱 node *next;//指向后继 }; 2、特点:由某个结点可方便地找到其前驱和后继。
3、形态 结点形态
prior 数据 next 双向链表形态:
^
头结点
4、插入操作
4.1 在结点p(p是尾结点)后面插入一个新结点s
5、遍历循环链表 LinkNode p; p=Head->next; while(p!=Head) { cout<<p->data<<" "; p=p->next; }
6、循环链表的合并
||||
HA
尾指针TA
||||
HB
尾指针TB
设立了尾指针,对于非空的单循环链表的合并非常
方便
TA->next=HB->next
5.1 p后面只有一个结点
if(p->next!=0)
{
q=p->next;
p
if(q->next==0)
{
p->next=0;
delete q;
}
}
5、删除p后面的结点
5.2 p后面有多个结点
if(p->next!=0)
p
{
q=p->next;
if(q->next!=0)
{
r=q->next;
p
4、循环链表和双向链表的引入使得从某个结点访问 其前驱和后继都成为可能。
循环链表
1、定义 循环链表是将链表的最后的一个结点的指 针域指向该链表的头结点,由此整个链表 形成一个环。
2、特点 从循环链表的任一结点出发均可以找到其 它结点
3、循环链表的形态
头指针Hea