第8章 概述线性表的查找
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。
线性表的逻辑结构及其基本操作.
1<=i<=n
a1 a2 … ai … an
3.Байду номын сангаас顺序表的类定义
template<class Type>class Array { private: Type *elements; //数组元素 int ArraySize; //数组元素的个数 int MaxSize; //数组元素的最大个数 BOOL GetArray(); BOOL GetArray(Type *pa); };
4. 线性表的运算
(1) 置空表:建立一个空表; (2) 存 (3) 插 (4) 删 (6) 查 (7) 合 取:访问线性表的某个元素,使用或改变其值; 入:在第i个位置插入一个同类型的结点; 除:删除第i个结点; 找:在线性表中查找满足某种条件的结点; 并:将两个线性表合并成一个线性表;
(5) 求表长:求出线性表中结点的个数;
顺序存储结构的特点为: 1)表中逻辑上相邻的结点,存储在相邻的物理
位置上;2)可以随机存取表中的元素;3)存储密度 大,存储空间利用率高。
2. 线性表的地址计算:
设线性表的基地址为LOC(a1), ai的存储地址为: LOC(ai) = LOC(a1)+(i-1)*k
1 2 i n a1 a2 … ai … an Loc(a1) Loc(a1)+k Loc(a1)+(i-1)*k
(8) 分
(9) 排
拆:将一个线性表分拆成多个线性表;
序:按某数据项的值递增或递减的顺序重新排列;
(10)显示,建立,读写盘等.
1
2 3 4
线性表的逻辑结构及其基本操作
线性表的顺序存储结构 线性表的链式存储结构 静态链表 应用实例
线性表PPT.
条件(i<1 || i>pslist->length)也包括对表空的检查。
检查要删除位置的有效性,1≤i≤n 。
删除ai后,该数据已不存在。
顺序表的基本运算
⒋ 按值查找 线性表中的按值查找是指在线性表中查找与给
定值x相等的数据元素,并返回查找成功与否标志。 算法分析
从第一个元素a1起依次和x比较,直到找到一个 与x相等的数据元素,则返回它在顺序表中的存储下 标或序号(二者差一);如果没有找到,返回-1。
return i; /*返回存储位置,即序号*/ }
顺序表的基本运算
时间复杂度分析: 本算法的主要运算是比较,比较次数与x的位置有
关,也与表长有关,当a1=x时,比较一次成功,当 an=x时,比较n次成功,平均比较次数为(n+1)/2,时间 复杂度为O(n)。
顺序表的基本运算
⒌ 查找操作
查找顺序表中第i个位置上的元素值ai,并将该 元素的值返回。
面的值均比a1小,a1后面的值都比a1大。。
划分前 12 26 8 11 19 10 …
划分后 10 11 8 12 26 19 …
顺序表的应用
算法分析
从第二个元素开始
第三课时 水上安全
31.、需请⑴求有咨骑询自当(行分车前析经)验数的学据生交比流。a1大时,不改变其位置,继续比较下一个。
8.交车服务
return(pslist->length); /*求pslist所指向顺序表的长度*/ }
1 完善SeqList_yanshi_1.c,熟悉顺序表的存 储结构及运算。
选:完善SeqList_yanshi_2.c ,体会 typedef及抽象数据类型Elemtype的作用。
【数据结构】线性表的基本操作
【数据结构】线性表的基本操作【数据结构】线性表的基本操作1:定义1.1 线性表的概念1.2 线性表的特点2:基本操作2.1 初始化操作2.1.1 空表的创建2.1.2 非空表的创建2.2 插入操作2.2.1 在指定位置插入元素2.2.2 在表头插入元素2.2.3 在表尾插入元素2.3 删除操作2.3.1 删除指定位置的元素2.3.2 删除表头的元素2.3.3 删除表尾的元素2.4 查找操作2.4.1 按值查找元素2.4.2 按位置查找元素2.5 修改操作2.5.1 修改指定位置的元素 2.5.2 修改指定值的元素3:综合操作3.1 反转线性表3.2 合并两个线性表3.3 排序线性表3.4 删除重复元素3.5 拆分线性表4:线性表的应用场景4.1 数组的应用4.2 链表的应用4.3 栈的应用4.4 队列的应用附件:无法律名词及注释:- 线性表:根据某种规则排列的一组元素的有限序列。
- 初始化操作:创建一个空的线性表,或者创建一个已经包含一定元素的线性表。
- 插入操作:在线性表的指定位置或者表头、表尾插入一个新元素。
- 删除操作:从线性表中删除掉指定位置或者表头、表尾的元素。
- 查找操作:在线性表中按照指定的元素值或者位置查找元素。
- 修改操作:更改线性表中指定位置或者值的元素。
- 反转线性表:将线性表中的元素顺序颠倒。
- 合并线性表:将两个线性表合并成一个新的线性表。
- 排序线性表:按照某种规则对线性表中的元素进行排序。
- 删除重复元素:将线性表中重复的元素删除,只保留一个。
- 拆分线性表:将一个线性表分成多个不重叠的子线性表。
数据结构线性表
数据结构线性表一、引言数据结构是计算机存储、组织数据的方式,它决定了数据访问的效率和灵活性。
在数据结构中,线性表是一种最基本、最常用的数据结构。
线性表是由零个或多个数据元素组成的有限序列,其中数据元素之间的关系是一对一的关系。
本文将对线性表的概念、分类、基本操作及其应用进行详细阐述。
二、线性表的概念1.数据元素之间具有一对一的关系,即除了第一个和一个数据元素外,其他数据元素都是首尾相连的。
2.线性表具有唯一的第一个元素和一个元素,分别称为表头和表尾。
3.线性表的长度是指表中数据元素的个数,长度为零的线性表称为空表。
三、线性表的分类根据线性表的存储方式,可以将线性表分为顺序存储结构和链式存储结构两大类。
1.顺序存储结构:顺序存储结构是将线性表中的数据元素按照逻辑顺序依次存放在一组地质连续的存储单元中。
顺序存储结构具有随机访问的特点,可以通过下标快速访问表中的任意一个元素。
顺序存储结构的线性表又可以分为静态顺序表和动态顺序表两种。
2.链式存储结构:链式存储结构是通过指针将线性表中的数据元素连接起来,形成一个链表。
链表中的每个节点包含一个数据元素和一个或多个指针,指向下一个或前一个节点。
链式存储结构具有动态性,可以根据需要动态地分配和释放节点空间。
链式存储结构的线性表又可以分为单向链表、双向链表和循环链表等。
四、线性表的基本操作线性表作为一种数据结构,具有一系列基本操作,包括:1.初始化:创建一个空的线性表。
2.插入:在线性表的指定位置插入一个数据元素。
3.删除:删除线性表中指定位置的数据元素。
4.查找:在线性表中查找具有给定关键字的数据元素。
5.更新:更新线性表中指定位置的数据元素。
6.销毁:释放线性表所占用的空间。
7.遍历:遍历线性表中的所有数据元素,进行相应的操作。
8.排序:对线性表中的数据元素进行排序。
9.合并:将两个线性表合并为一个线性表。
五、线性表的应用1.程序语言中的数组:数组是一种典型的顺序存储结构的线性表,常用于存储具有相同类型的数据元素。
数据结构-查找
数据结构-查找写在前⾯:这些内容是以考研的⾓度去学习和理解的,很多考试中需要⽤到的内容在实际应⽤中可能⽤不上,⽐如其中的计算问题,但是如果掌握这些东西会帮你更好的理解这些内容。
这篇关于查找的博客也只是⽤来记录以便于后续复习的,所以很多地⽅只是浅谈,并没有代码的实现如果有缘发现这篇⽂章想要深⼊了解或者因为作者表达能⼒差⽽看不懂以及有错的地⽅,欢迎留⾔指出来,我会尽快去完善的,期待有缘⼈内容多和杂,如果有机会我进⼀步进⾏梳理,将其重新梳理⼀⽚⽂章(会更注重于代码)本来只是想简单写⼀下的,但是不⼩⼼就get不到重点了本来打算等逐步完善和优化后再发出来的,但那样继续往前总感觉有所顾及,所以就先给这⼏天查找的复习暂时告⼀段落吧。
导学概览总体(⼀)概念查找:在数据集合中查找特定元素的过程查找表(查找结构):同⼀类型数据元素构成的集合静态查找表:只涉及查找,不存在修改适⽤:顺序查找,折半查找,散列查找等动态查找表:动态插⼊和删除,对查找表进⾏修改适⽤:⼆叉排序树,散列查找等所有数据结构都可以看作是查找表,对于折半查找和顺序查找这些都属于查找算法关键字:数据元素中唯⼀标识该元素的某数据项的值主关键字:此关键字能唯⼀表⽰⼀个数据元素次关键字:此关键字⽤以识别若⼲记录(⼀对多)说明:在查找表中每个数据元素就相当于⼀条记录,包含有不同的数据项,例如拿学⽣为例,⼀个学⽣作为数据元素,那么学号,⾝⾼,姓名就是这个元素中的数据项,每个学⽣都有特定的学号,因此学号可以作为关键字。
(当然如果数据项包含⾝份证号,你⽤⾝份证号⾛位关键字也可以)0x01平均查找长度(重点注意:作为查找算法效率衡量的主要指标,那么查找算法的性能分析肯定是重点分析平均查找长度的,因此必须熟练掌握。
提⼀嘴,算法效率的度量前⾯学过时间和空间复杂度,但是算法效率的度量不是只取决于时间和空间复杂度,针对不同的算法还可能会有其他⼀些辅助度量,如查找算法中的平均查找长度。
线性表的基本操作
实验一线性表的基本操作一、实验目的学习掌握线性表的顺序存储结构、链式存储结构。
设计顺序表的创建、插入、删除等基本操作,设计单链表的建立、插入、删除等基本操作。
二、实验内容1.顺序表的实践(1)顺序表的创建:基于顺序表的动态分配存储结构,创建一个顺序表S,初始状态S=(1,2,3,4,5)。
(2)顺序表的遍历:依次输出顺序表的每个数据元素。
(3)顺序表的插入:在顺序表S=(1,2,3,4,5)的数据元素4和5之间插入一个值为9的数据元素。
(4)顺序表的删除:顺序表S=(1,2,3,4,9,5)中删除指定位置(i=3)的数据元素3。
(5)顺序表的按值查找:查找顺序表S中第1个值等于4的数据元素位序。
(6)顺序表的清空:释放顺序表的存储空间。
2.单链表的实践(1)单链表的创建:创建一个包括头结点和4个元素结点的单链表L=(5,4,2,1)。
(2)单链表的遍历:依次输出顺序表的每个数据元素。
(3)单链表的取值:输出单链表中第i个(i=2)数据元素的值。
(4)单链表的插入:在已建好的单链表的指定位置(i=3)插入一个结点3。
(5)单链表的删除:在一个包括头结点和5个结点的单链表L=(5,4,3,2,1)中,删除指定位置(i=2)的结点,实现的基本操作。
(6)求单链表的表长:输出单链表的所有元素和表长。
(7)单链表的判空:判断单链表是否为空表。
(8)单链表的清空:释放单链表的存储空间。
三、程序源代码1.线性表的基本操作#include <iostream>#include<stdlib.h>using namespace std;#define OK 1#define OVERFLOW -2#define ERROR 0#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCEREMENT 10typedef int Status;typedef int Elemtype;typedef Elemtype *Triplet;typedef struct { //定义结构体类型:顺序表Elemtype *elem;int length;int listsize;} Sqlist;Status Initlist( Sqlist &L ) { //int n,i;L.elem = (Elemtype*) malloc (LIST_INIT_SIZE*sizeof(Elemtype));if(!L.elem) {return(OVERFLOW);}cout << "输入元素个数和各元素的值:";cin >> n;for(int i=0; i<n; i++) {cin >> L.elem[i];}L.length = n;L.listsize = LIST_INIT_SIZE;return OK;}Status TraverList(Sqlist L) {for(int i=0; i<L.length; i++) {cout << L.elem[i]<<" ";}cout << endl;}Status ListInsert (Sqlist &L,int i,Elemtype e) { //插入Elemtype *newbase,*p,*q;if(i<1||i>L.length+1) return ERROR;//i不合法if(L.length >= L.listsize) { //需要重新分配存储空间newbase = (Elemtype *) realloc(L.elem,(L.listsize + LISTINCEREMENT)*sizeof (Elemtype));if(!newbase) exit(OVERFLOW);//分配失败L.elem = newbase;L.listsize += LISTINCEREMENT;}q = &(L.elem[i-1]);for(p=&(L.elem[L.length-1]); p>=q; --p)*(p+1)=*p;*q=e;++L.length;return OK;}Status ListDelete(Sqlist &L,int i,Elemtype &e) { //删除Elemtype *p,*q;if((i<1)||(i>L.length)) return ERROR;p=&(L.elem[i-1]);e=*p;q=L.elem+L.length-1;for(++p; p<=q; ++p)*(p-1)=*p;--L.length;return OK;}Status LocateElem(Sqlist L,Elemtype &e) { //查找int i;Elemtype *p;i=1;p=L.elem;while(i<=L.length&&*(p++)!=e) ++i;if(i<=L.length) return i;else return 0;}Status ClearList(Sqlist &L) {free(L.elem);cout << "该表已被清空!";return OK;}int main() {Sqlist L;int i,z;Elemtype e;if(Initlist(L)==OVERFLOW) {cout << endl << "OVERFLOW";return 0;}TraverList(L);while(1) {cout << "-------------------" << endl;cout << "选择要执行的基本操作:" << endl << "1:插入元素" << endl << "2.删除元素" << endl << "3.查找元素" << endl<< "4.退出" << endl;cin >> z;switch(z) {case 1:cout << "输入要插入元素的位置和值:" << endl;cin >> i >> e;if(ListInsert(L,i,e)==OK)TraverList(L);elsecout << "插入的位置不合法。
线性表
void disp(sqlist L) //增加的测试函数,显示线性表中的元素 { int i; printf("线性表中的元素为:"); for (i=0; i<L.length; i++) printf("%5d",L.data[i]); printf("\n"); } int locate(sqlist L,int e) //在L中查找值为e的元素,如果存在返回1,否则返回0 { int i; for (i=0; i<L.length; i++) if (L.data[i]==e) return 1; return 0; }
算法描述(P24算法2.4)
算法分析:
① 问题的规模:表的长度L->length(设值为n) ② 移动结点的次数由表长n和插入位置i决定 算法的时间主要花费在for循环中的结点后移语句 上,该语句的执行次数是n-i+1。 当i=n+1:移动结点次数为0,即算法在最好时间 复杂度是0(1)。 当i=1:移动结点次数为n,即算法 在最坏情况下时间复杂度是0(n)
③ 移动结点的平均次数为n/2 ,即在顺序表上进 行插入运算,平均要移动一半结点。
结论:顺序表上做插入运算,平均要移动表中约一 半的结点,平均时间复杂度也是O(n)。
顺序表完整操作举例1:
#include <stdio.h> #define MAXSIZE 100 typedef int elemtype; typedef struct /* 定义结点元素结构 */ { elemtype elem[MAXSIZE]; int len; }SEQLIST; void SQ_init(SEQLIST *L) { (*L).len=0; } int SQ_length( SEQLIST L ) { return L.len; } /* 顺序表初始化 */ /* 求顺序表的长度 */
数据结构线性表
数据结构---线性表线性表代码主要参考严蔚敏《数据结构(c语言版)》,有部分改动线性表的定义定义•线性表是具有相同的数据类型的n(n >= 0)个数据元素的有限序列,当n=0时线性表为一个空表•用L表示线性表则L = (a1,a2,a3,…,ano a1为表头元素,an为表尾元素o a1无直接前驱,an无直接后继特点•表中元素个数有限•表中元素具有逻辑上的顺序,表中元素有先后次序•表中元素都是数据元素•表中元素的数据类型都相同,每个元素占的空间大小一致要点数据项、数据元素、线性表的关系线性表由若干个数据元素组成,而数据元素又由若干个数据项组成,数据项是数据的不可分割的最小单位。
其中姓名,学号等就是数据项线性表的顺序表示顺序表的定义顺序表是指用一组地址连续的存储单元依次存储信息表中的数据元素,从而使得逻辑相邻的两个元素在物理位置上也相邻预先定义(为了代码可以运行)#define True 1#define False 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;第n个元素的内存地址表示为LOC(A) + (n-1)*sizeof(ElemType)假定线性表的元素类型为ElemType,则线性表的顺序存储类型描述为typedef int ElemType ;#define MaxSize 50typedef struct{ElemType data[MaxSize];int length;}SqList;一维数组可以是静态分配的,也可以是动态分配的。
静态分配后大小和空间都固定了,下面使用动态分配的形式typedef int ElemType ;#define InitSize 100 //表长度的初始大小定义#define ListIncreasement 10 //线性表存储空间的分配增量typedef struct{ElemType *data;int MaxSize,length;}SeqList;顺序表的初始化顺序表的初始化,&是C++的引用,可以使用指针代替Status InitList(SeqList &L){L.data = (ElemType *) malloc(InitSize * sizeof(ElemType));if(! L.data) exit(OVERFLOW);//存储分配失败L.length = 0;L.MaxSize = InitSize;return OK;}顺序表的插入在顺序表L的第i(1<= i <= L.length +1)个位置插入新元素e,需要将第n 个至第i (共n-i+1)个元素向后移动一个位置【最后一个到倒数第n-i+i个元素向后移动一位】。
线性表的定义
线性表定义线性表(linear list)是数据结构的一种,一个线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。
数据元素是一个抽象的符号,其具体含义在不同的情况下一般不同。
在稍复杂的线性表中,一个数据元素可由多个数据项(item)组成,此种情况下常把数据元素称为记录(record),含有大量记录的线性表又称文件(file)。
线性表中的个数n定义为线性表的长度,n=0时称为空表。
在非空表中每个数据元素都有一个确定的位置,如用ai表示数据元素,则i称为数据元素ai在线性表中的位序。
线性表的相邻元素之间存在着序偶关系。
如用(a1,…,ai-1,ai,ai+1,…,an)表示一个顺序表,则表中ai-1领先于ai,ai领先于ai+1,称ai-1是ai的直接前驱元素,ai+1是ai的直接后继元素。
当i=1,2,…,n-1时,ai有且仅有一个直接后继,当i=2,3,…,n时,ai有且仅有一个直接前驱分类我们说“线性”和“非线性”,只在逻辑层次上讨论,而不考虑存储层次,所以双向链表和循环链表依旧是线性表。
在数据结构逻辑层次上细分,线性表可分为一般线性表和受限线性表。
一般线性表也就是我们通常所说的“线性表”,可以自由的删除或添加结点。
受限线性表主要包括栈和队列,受限表示对结点的操作受限制。
优点线性表的逻辑结构简单,便于实现和操作。
因此,线性表这种数据结构在实际应用中是广泛采用的一种数据结构。
特征1.集合中必存在唯一的一个“第一元素”。
2.集合中必存在唯一的一个“最后元素”。
3.除最后一个元素之外,均有唯一的后继(后件)。
4.除第一个元素之外,均有唯一的前驱(前件)。
基本操作1)MakeEmpty(L) 这是一个将L变为空表的方法2)Length(L)返回表L的长度,即表中元素个数3)Get(L,i)这是一个函数,函数值为L中位置i处的元素(1≤i≤n)4)Prior(L,i)取i的前驱元素5)Next(L,i)取i的后继元素6)Locate(L,x)这是一个函数,函数值为元素x在L中的位置7)Insert(L,i,x)在表L的位置i处插入元素x,将原占据位置i的元素及后面的元素都向后推一个位置8)Delete(L,p)从表L中删除位置p处的元素9)IsEmpty(L) 如果表L为空表(长度为0)则返回true,否则返回false10)Clear(L)清除所有元素11)Init(L)同第一个,初始化线性表为空12)Traverse(L)遍历输出所有元素13)Find(L,x)查找并返回元素14)Update(L,x)修改元素15)Sort(L)对所有元素重新按给定的条件排序16) strstr(string1,string2)用于字符数组的求string1中出现string2的首地址。
【数据结构】线性表的基本操作
【数据结构】线性表的基本操作线性表的基本操作⒈创建线性表⑴静态创建静态创建是指在编译或运行前确定线性表的大小并分配相应的内存空间。
可以使用数组来实现静态创建。
⑵动态创建动态创建是指在运行时根据需要动态分配内存空间。
可以使用链表来实现动态创建。
⒉插入元素⑴头部插入在线性表的头部插入一个元素,即将现有的元素全部后移一位。
⑵中间插入在线性表的指定位置插入一个元素,需要将指定位置之后的元素全部后移一位。
⑶尾部插入在线性表的尾部插入一个元素,即在现有元素的后面新增一个元素。
⒊删除元素⑴头部删除删除线性表的头部元素,即将头部元素后面的元素全部前移一位。
⑵中间删除删除线性表的指定位置元素,需要将指定位置之后的元素全部前移一位。
⑶尾部删除删除线性表的尾部元素。
⒋查找元素⑴按值查找按给定的值,在线性表中查找相应的元素,并返回其位置。
⑵按索引查找按给定的索引,直接在线性表中查找相应的元素。
⒌修改元素⑴按索引修改按给定的索引,直接修改线性表中相应位置的元素。
⑵按值修改按给定的值,在线性表中查找相应的元素,并修改其值。
⒍获取元素个数获取线性表中元素的个数。
⒎判断线性表是否为空判断线性表中是否没有任何元素。
⒏清空线性表将线性表中的元素全部删除,使线性表为空。
⒐销毁线性表释放线性表所占用的内存空间,销毁线性表。
附件:●暂无附件法律名词及注释:暂无相关法律名词及注释。
线性表的链式存储求表长,查找,插入,删除
线性表的链式存储求表长,查找,插⼊,删除 1 typedef struct LNode *List;23struct LNode {45 ElementType Data; //节点对应的数据6 List Next; //下⼀个节点位置7 };89struct LNode L;1011 List PtrL;1.求表长1int Length (List PtrL){23 List p = PtrL; //p指向表的第⼀个结点,临时的指针p45 int j = 0;67 while (p) { //指针不等于NULL89 p = p->Next;1011 j++;1213 }1415 return j; //j的值代表表长的值1617 }2.查找(1)按序号查找(遍历)1 List FindKth (int K, List PtrL){ //第K个位置上的数23 List p = PtrL; //设为链表的表头45 int i = 1; //i代表第⼀个元素67 while (p!=NULL && i<K){89 p = p->Next;1011 i++;1213 }1415 if (i==K) return p; //找到第K个,返回指针1617 else return NULL; //没找到,返回空1819 }(2)按值查找(通过数X找到这个数的位置)1 List Find (ElementType X, List PtrL){23 List p = PtrL;45 while (p!=NULL && p->Data !=X){67 p = p->Next;89 }1011 return p;1213 }3.插⼊(在第i-1个结点后插⼊⼀个值为X的新结点)要知道插的结点的前⾯⼀个是谁(1)先构造⼀个新的结点,⽤s指向(2)再找到链表的第i-1个结点,⽤p指向(3)修改指针,插⼊结点(p之后插⼊新结点是s)平均查找次数是n/2;1 List Insert(ElementType X, int i, List PtrL){23 List p, s;45 if (i==1){ //i=1即证明将新结点插在表头67 s = (List)malloc(sizeof(struct LNode)); //申请新结点89 s->Data = X;1011 s->Next = PtrL;1213 return s; //返回新表头指针1415 }1617 p = FindKth (i-1, PtrL); //查找第i-1个结点1819 if (p==NULL){ //第i-1个不存在,不能插⼊2021 printf("参数i错");2223 return NULL;2425 }2627 else {2829 s = (List)malloc(sizeof(struct LNode));3031 s->Data = X;3233 s->Next = p->Next;3435 p->Next = s;3637 return PtrL;3839 }4.删除(删除链表第i个位置的结点)(1)先找到链表的第i-1个结点,⽤p指向;(2)⽤指针s指向要被删除的结点(p的下⼀个结点);(3)修改指针,删除s所指结点(4)最后释放s所指结点的空间平均时间复杂度是n/2;1 List Delete (int i, List PtrL){23 List p, s;45 if (i==1){ //若要删除表的第⼀个结点67 s = PtrL; //s指向第⼀个结点89 if(PtrL!=NULL) PtrL = PtrL->Next;1011 else return NULL; //本⾝链表就是空的1213 free(s); //释放空间1415 return PtrL;1617 }1819 p = FindKth(i-1, PtrL); //查找第i-1个结点2021 if (p==NULL)2223 printf("第%d个结点不存在", i-1); return NULL; 2425 else if (p->Next==NULL)2627 printf("第%d个结点不存在", i); return NULL; 2829 else {3031 s = p->Next; //s指向第i个结点3233 p->Next = s->Next; //从链表中删除3435 free(s);3637 return PtrL;3839 }4041 }。
数据结构知识点归纳
一、数据结构的章节结构及重点构成数据结构学科的章节划分基本上为:概论,线性表,栈和队列,串,多维数组和广义表,树和二叉树,图,查找,内排,外排,文件,动态存储分配。
对于绝大多数的学校而言,“外排,文件,动态存储分配”三章基本上是不考的,在大多数高校的计算机本科教学过程中,这三章也是基本上不作讲授的。
数据结构的章节比重大致为:1.概论:概念,时间复杂度。
2.线性表:基础章节,必考内容之一。
概念,算法设计题。
3.栈和队列:基本概念。
4.串:基本概念。
5.多维数组及广义表: 基本概念。
6.树和二叉树:重点难点章节,各校必考章节。
概念,问答,算法设计题。
7.图:重点难点章节,各校必考章节。
概念,问答,算法设计题。
8.查找:重点难点章节,概念,问答。
9.排序:重点难点章节,问答各种排序算法的排序过程二、各章节的主要内容:第一章概述主要内容:本章主要起到总领作用,为读者进行数据结构的学习进行了一些先期铺垫。
大家主要注意以下几点: (1)数据结构的基本概念。
(数据;数据元素;数据项;数据结构;数据的逻辑结构:线性和非线性,具体分为集合、线性结构、树形结构和图状结构;数据的存储结构:顺序存储和链式存储;运算)(2)算法的度量:时间效率和空间效率,分别用时间复杂度和空间复杂度度量,掌握时间复杂度的度量方法量方法。
(大O表示法)参考题目:填空题:1、数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,它包括三方面的内容,分别是数据的逻辑结构、()和()。
2、数据结构按逻辑结构可分为两大类,它们分别是()和()3. 数据的物理结构主要包括()和()两种情况。
4.线性表,栈,队列和二叉树四种数据结构中()是非线性结构,()是线性结构。
5、线性结构中元素之间存在()关系,树形结构中元素之间存在()关系,图形结构中元素之间存在()关系。
6、程序段的时间复杂度是_______。
for(i=1;i<=n;i++){ k++;for(j=1;j<=n;j++)x=x+k;}7.下列算法的时间复杂度是_____。
数据结构与算法--线性表
数据结构与算法--线性表⽬录线性结构特点唯⼀头元素唯⼀尾元素除头元素外,都有⼀个直接前驱除尾元素外,都有⼀个直接后继线性表定义语⾔定义线性表是n个数据元素的有限序列。
线性表中的数据元素可以由若⼲个数据项组成。
形式定义线性表可以表⽰成n个数据元素的有限序列(a1,a2,a3……a i-1,a i,……a n)其中a1是头元素,a n是尾元素,a i是第i个元素。
a i-1是a i的直接前驱,a i是a i-1的直接后继。
当2 $\leq$ i $\leq$ n时,a i只有⼀个直接前驱当1 $\leq$ i $\leq$ n-1时,a i只有⼀个直接基本操作InitList(&L)//构造空线性表LDestroyList(&L)//销毁已存在的线性表LClearList(&L)//将L重置为空表ListEmpty(L)//判断列表是否为空ListLength(L)//获取列表长度GetElem(L,i,&e)//返回L中的第i个元素到eLocateElem(L,e,compare())//查找元素e的位置PriorElem(L,cur_e,&pre_e)//查找前驱元素NextElem(L,cur_e,&next_e)//查找后继元素ListInsert(&L,i,e)//插⼊元素ListDelete(&L,i,&e)//删除元素ListTraverse(L,visit())//遍历元素线性表的实现顺序表⽰和实现线性表的顺序表⽰是指⽤⼀组地址连续的存储单元⼀次存储线性表的数据元素,⽤物理位置相邻来表⽰逻辑关系相邻,任意数据元素都可随意存取(故⼜称随机存取结构)readme顺序表中元素下标从0开始以下顺序表的实现可以直接运⾏#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#define LIST_INIT_SIZE 100//顺序表初始化长度#define LIST_INCREMENT 10 //每次不⾜时新增长度#define OVERFLOW 0 //分配空间失败#define REFREE 0 //重复释放,释放空指针#define OK 1#define ERROR 0typedef int ElemType;//需要时进⾏修改typedef int Status;template <typename ElemType>//使⽤模板⽅便更多数据类型的使⽤//结构定义class List{public:typedef struct{ElemType *elem;//存储数据元素int length;//表长,初始为0int listsize;//表存储容量,也就是实际分配的存储空间}SqList;SqList L;//线性表List();//构造函数~List();//析构函数Status List_Init();//线性表初始化函数Status List_Insert(int i,ElemType e);//线性表插⼊元素Status List_Delete(int i,ElemType &e);//线性表删除元素Status List_Traverse();//线性表遍历Status List_Destroy();//线性表销毁Status List_Clear();//线性表清空};template <typename ElemType>List<ElemType>::List(){List_Init();//含有指针变量,构造时需要分配空间,不过我们可以直接利⽤线性表的初始化函数}template <typename ElemType>List<ElemType>::~List(){if(!L.elem)//避免我们之前调⽤过线性表的销毁函数,导致重复释放指针free(L.elem);}//线性表的初始化template <typename ElemType>Status List<ElemType>::List_Init(){L.elem = (ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));if(!L.elem)//指针为空时,说明分配失败,通常由于内存满了,但这种情况⼀般不会出现exit(OVERFLOW);L.length = 0;L.listsize = LIST_INIT_SIZE;return OK;}//插⼊元素e到顺序表i位置//可以插⼊第0个位置⼀直到第n个位置(第n个位置也就是附加在结尾)template <typename ElemType>Status List<ElemType>::List_Insert(int i, ElemType e){if(i<0||i>L.length)//插⼊位置错误return ERROR;if(L.length>=L.listsize)//空间不⾜时分配空间,相等时说明当前空间已满不能再插⼊元素了,所以也要分配空间{ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(L.elem,(L.listsize+LIST_INCREMENT)*sizeof(ElemType));if(!newbase)exit(OVERFLOW);L.elem = newbase;//上述重新分配时,如果后续空间充⾜则会扩展并返回原指针,否则会寻找⼤⼩适合的空间,返回新指针(并⾃动释放原内存),所以elem指针需要进⾏更改。
【数据结构】线性表的基本操作
【数据结构】线性表的基本操作【数据结构】线性表的基本操作【一、概述】线性表是一种常见的数据结构,它是由一组具有相同特性的数据元素组成的有序序列。
线性表的基本操作包括插入、删除、查找和修改等操作,本文将对这些操作进行详细介绍。
【二、插入操作】插入操作是向线性表中某个位置插入一个新元素的操作。
插入操作包括头部插入、尾部插入和中间插入三种情况。
首先需要确定插入的位置,然后将插入位置后的元素依次向后移动一位,最后在插入位置处放入新元素。
1.头部插入:将新元素插入线性表的头部位置。
2.尾部插入:将新元素插入线性表的尾部位置。
3.中间插入:将新元素插入线性表的任意中间位置。
【三、删除操作】删除操作是从线性表中删除某个元素的操作。
删除操作包括删除头部元素、删除尾部元素和删除中间元素三种情况。
首先需要确定删除的位置,然后将删除位置后的元素依次向前移动一位,最后删除最后一个元素位置上的元素。
1.删除头部元素:删除线性表的头部元素。
2.删除尾部元素:删除线性表的尾部元素。
3.删除中间元素:删除线性表的任意中间位置的元素。
【四、查找操作】查找操作是在线性表中搜索某个元素的操作。
查找操作包括按值查找和按位置查找两种情况。
1.按值查找:根据给定的元素值,在线性表中搜索并返回该元素的位置。
2.按位置查找:根据给定的位置,返回该位置上的元素值。
【五、修改操作】修改操作是修改线性表中某个元素的值的操作。
需要先找到要修改的元素位置,然后将其值修改为新的值。
【附件】本文档涉及附件略。
【法律名词及注释】本文档所涉及的法律名词及注释略。
线性表实验报告
线性表实验报告实验目的:掌握线性表的基本概念和实现方式,熟悉线性表的各种操作。
实验原理:线性表是由同类型的数据元素构成的有序序列。
在线性表中,除了第一个元素外,每个元素都有且仅有一个直接前驱元素;除了最后一个元素外,每个元素都有且仅有一个直接后继元素。
本实验主要通过C语言的实现,实现了线性表的基本操作,包括初始化、插入、删除、查找等。
实验内容:1.初始化线性表:定义一个长度为n的结构体数组,用于存储线性表的元素,同时设置线性表的长度为0。
2.插入元素:在指定位置pos后插入元素elem,首先判断线性表是否已满,若已满则无法插入;若未满,则将pos后的所有元素往后移动一位,然后将elem插入到pos位置,最后将线性表的长度加1。
3.删除元素:删除指定位置pos的元素,首先判断线性表是否为空或pos是否合法,若为空或pos不合法则无法删除;若合法,则将pos后的所有元素往前移动一位,最后将线性表的长度减1。
4.查找元素:按照元素值查找元素在线性表中的位置,首先判断线性表是否为空,若为空则无法查找;若不为空,则遍历线性表,逐一比较元素值,找到则返回其位置,找不到则返回-1。
5.输出线性表:按顺序输出线性表中的元素值。
实验结果:经过测试,线性表的各种操作均实现了。
可以正确地初始化、插入、删除、查找元素,并成功输出线性表中的元素值。
实验总结:通过本实验,我对线性表的概念和实现方式有了更深入的了解,并通过C语言的实现掌握了线性表的各种操作。
线性表是数据结构中最基本、最简单的一种,但在实际应用中非常广泛。
掌握了线性表的操作,对于理解和应用其他更复杂的数据结构具有重要的意义。
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mid=1 14=14
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例:查找值为22的记录的过程:
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
7 14 18 21 23 29 31 35 38 42 46 49 52 low=0 mid=6 31>22 18<22 high=5 mid=2 low=3 mid=4 23>22 high=3 21<22
职工号 0001 0002 0003 姓名 王刚 张亮 刘楠 性别 男 男 女 年龄 38 25 47 参加工作 1990年4月 2003年7月 1979年9月
0004
0005
2012
齐梅
刘楠
女
女
25
50
2003年7月
1972年9月
2
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8.1 查找的基本概念
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散列表
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8.1 查找的基本概念
查找算法的性能
平均查找长度:将查找算法进行的关键码的比较次数 的数学期望值定义为平均查找长度。计算公式为: n ASL = pi ci i =1 其中:n:问题规模,查找集合中的记录个数; pi:查找第i个记录的概率; ci:查找第i个记录所需的关键码的比较次数。 结论:ci取决于算法;pi与算法无关,取决于具体应用。 如果pi是已知的,则平均查找长度只是问题规模的函数。
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数据结构(Java版)
8.1 查找的基本概念
查找的基本概念
查找结构 :面向查找操作的数据结构 ,即查找基于的 数据结构。
本章讨论的查找结构(查找表) :
线性表:适用于静态查找,主要采用顺序查找技术、 二分查找技术。
树表:适用于动态查找,主要采用二叉排序树的查找 技术。
数据结构(Java版)
8.2 静态查找表
平均查找长度ASL
具有n个记录的线性表,查找第i个记录。 查找成功时,需要进行n-i+1次比较。 (只需要和后面的n-i+1个记录比较,不必和哨兵比较) ASL= pi c i = pi ( n - i +1) = (n+1)/2=O(n) i =1
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8.2 静态查找表
二分查找的基本思想
(mid=(1+n)/2)
k
[ r1 … … … rmid-1 ] rmid [ rmid+1 … … … rn ]
如果k<rmid 查找左半区 如果k>rmid 查找右半区
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high=12
mid=3 low=4 low>high
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8.2 静态查找表
二分查找——非递归算法
public int binarySearch (Comparable key) { if (length() >0) { int low=0, high=length()-1; //查找范围的上下界 while(low <= high) { int mid = (low + high) / 2; //中间位置 if(r[mid].getKey().compareTo(key)==0){ return mid; //查找成功 } else if(r[mid].getKey().compareTo(key)>0){ //给定值小 high=mid-1; //查找范围缩小至前半段 } else { low= mid+1 ; //查找范围缩小至后半段 } } return -1; //查找失败 }
i =1 n n
查找失败时,需要进行n+1次比较。 (除了和n个记录比较之外,还需要和哨兵比较一次)
ASL= pi c i = pi ( n + 1 ) = (n+1)=O(n) i =1
i =1
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n
n
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8.2 静态查找表
顺序查找的缺点:
平均查找长度较大,特别是当待查找集合中元素较多 时,查找效率较低。适用于中小型集合的查找。
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数据结构(Java版)
8.2 静态查找表
顺序查找 (线性查找)
基本思想:从线性表的一端向另一端逐个将关键码与 给定值进行比较,若相等,则查找成功,给出该记录 在表中的位置;若整个表检测完仍未找到与给定值相 等的关键码,则查找失败,给出失败信息。
例:查找k=35 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
二分查找性能分析
具有n个结点的二分查找判定树的深度为 log 2 n +1 。
查找成功:在表中查找任一记录的过程,即是二分查 找判定树中从根结点到该记录结点的路径,和给定值 的比较次数等于该记录结点在树中的层数。 O(log2n)
查找不成功:查找失败的过程就是走了一条从根结 点到外部结点的路径,和给定值进行的关键码的比 较次数等于该路径上内部结点的个数。
25 10 15 24 6 12 35 40 98 55
i
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i
i
i
i i i 查找方向
i
i
i
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8.2 静态查找表
改进的顺序查找
public int seqSearchWithGuard(Comparable key) { int i = length() - 1; r[0].setKey(key); //设置哨兵 while ((r[i].getKey()).compareTo(key) != 0) {//比较一次 i--; } if (i >0) { return i; } else { return -1; } } 2012 辽宁科技大学软件学院 12
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8.2 静态查找表
判定树的构造方法
⑴ 当n=0时,二分查找判定树为空; ⑵ 当n>0时,二分查找判定树的根结点是有序表中 序号为mid=(n+1)/2的记录,根结点的左子树是与有 序表r[1] ~ r[mid-1]相对应的二分查找判定树,根结 点的右子树是与r[mid+1] ~ r[n]相对应的二分查找判 定树。
35 10 15 24 6 12 35 40 98 55
哨兵
i 查找方向
i
i
i
10
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8.2 静态查找表
改进的顺序查找
基本思想:设置“哨兵”。哨兵就是待查值,将它放 在查找方向的尽头处,免去了在查找过程中每一次比 较后都要判断查找位置是否越界,从而提高查找速度 。 例:查找k=25 查找失败时,哨兵拦截成功 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0005
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女
50
1972年9月
3
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8.1 查找的基本概念
查找的基本概念
静态查找 :不涉及插入和删除操作的查找 。 动态查找 :涉及插入和删除操作的查找。
静态查找适用于:查找集合一经生成,便只对其进行 查找,而不进行插入和删除操作,或经过一段时间的 查找之后,集中地进行插入和删除等修改操作; 动态查找适用于:查找与插入和删除操作在同一个阶 段进行,例如当查找成功时,要删除查找到的记录, 或当查找不成功时,要插入被查找的记录。
顺序查找的优点:
算法简单而且使用面广。
对表中记录的存储没有任何要求,顺序存储和链接 存储均可; 对表中记录的有序性也没有要求,无论记录是否按 关键码有序均可。
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8.2 静态查找表
二分查找(折半查找)
使用条件: 线性表中的记录必须按关键码有序; 必须采用顺序存储。 基本思想:在有序表中,取中间记录作为比较对象, 若给定值与中间记录的关键码相等,则查找成功;若 给定值小于中间记录的关键码,则在中间记录的左半 区继续查找;若给定值大于中间记录的关键码,则在 中间记录的右半区继续查找。不断重复上述过程,直 到查找成功,或所查找的区域无记录,查找失败。
散列表:静态查找和动态查找均适用,主要采用散列 技术。
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数据结构(Java版)
8.1 查找的基本概念
查找的基本概念
查找结构 :面向查找操作的数据结构 ,即查找基于的 数据结构。 查找结构 查找方法
集合中元素之间不存在明显的组织规律,不便查找。
线性表
集合
2012
树
表
提高查找效率
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数据结构(Java版)
8.2 静态查找表
判定树的构造方法
6 3 9
n=11
1
-1
1-2
4 2
3-4 2-3
4-5
7 5 6-7 8
9-10
10 11
10-11 11-
5-6 7-8 8-9
内部结点
2012
外部结点
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