链表
链表及其应用
头指针是指向链表中第一个结点（或为头结点或为首
元素结点）的指针。 单链表可由一个头指针唯一确定。
头结点是在链表的首元素结点之前附设的一个结点；
数据域内只放空表标志和表长等信息;
首元素结点是指链表中存储线性表第一个数据元素
a1的结点。
33
第3章 链表及其应用
讨论1. 在链表中设置头结点有什么好处？
我们可以用结构体来定义静态链表的节点数据类型： typedef struct{ Datatype data； int next； }node；
一个静态链表可以描述为： #define maxsize 100 node nodepool[maxsize]；//存放链表的数组 int head； //放头指针的head 在静态链表中进行插入与删除操作不需要移动元素，
4
第3章 链表及其应用
3.1 链表的基本概念
3.1.1 什么是链表 ☞ 3.1.2 链表的逻辑结构
3.1.3 链表的存储结构 3.1.4 静态链表和动态链表 3.1.5 链表的基本运算
5
第3章 链表及其应用
♣ 链表的逻辑结构
☞ 同一链表中所有数据元素的数据类型必须相同。 ☞ 链表中相邻的元素ai-1、ai间存在序偶关系，即 对于非空的链表，ai-1是ai的唯一直接前驱，ai＋1是 ai的唯一直接后继；而a1无前驱，an无后继 ☞ 链表属于线性逻辑结构。
结点3的地址：p->next；
28
第3章 链表及其应用
H
a1
p
p
a2
a3
a4
a5 ∧
再令p = p->next， 数据元素a3值：p ->data
结点4的地址：p->next；
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。
c++中链表的定义
c++中链表的定义链表是一种常见的数据结构，它通过每个节点的指针连接在一起。
在C++中，链表的定义可以通过以下方式实现：```cpptemplate <typename T>class ListNode {public:T data; // 存储数据ListNode<T>* next; // 指向下一个节点的指针// 构造函数，初始化节点数据ListNode(T data) : data(data), next(nullptr) {}};```接下来，我们来看一下链表的基本操作：1.创建链表：首先需要创建一个链表节点，然后通过不断添加节点来构建链表。
```cppListNode<int>* createList(int[] nums, int len) {if (len == 0) {return nullptr;}ListNode<int>* head = new ListNode<int>(nums[0]);ListNode<int>* tail = head;for (int i = 1; i < len; i++) {tail->next = new ListNode<int>(nums[i]);tail = tail->next;}return head;}```2.遍历链表：可以使用递归或迭代的方式遍历链表，访问链表中的每个节点。
```cppvoid traverseList(ListNode<int>* head) {while (head != nullptr) {cout << head->data << " ";head = head->next;}cout << endl;}```3.插入节点：在链表的某个位置插入一个新节点。
链表教学设计
链表教学设计一、教学目标1、让学生理解链表的基本概念和结构。
2、使学生掌握链表的创建、插入、删除和遍历操作。
3、培养学生运用链表解决实际问题的能力。
4、提高学生的逻辑思维和程序设计能力。
二、教学重难点1、重点链表的概念和特点。
链表节点的创建和链接。
链表的插入、删除和遍历操作的实现。
2、难点理解链表中指针的作用和操作。
处理链表操作中的边界情况和错误。
三、教学方法1、讲授法：讲解链表的基本概念、原理和操作方法。
2、演示法：通过演示程序的运行过程，帮助学生理解链表的动态特性。
3、实践法：让学生亲自动手编写链表操作的代码，加深对链表的理解和掌握。
四、教学过程1、导入（5 分钟）通过一个简单的例子，如存储学生信息，引出顺序存储和链式存储的概念。
比较顺序存储（如数组）和链式存储（链表）的优缺点，让学生对链表有一个初步的认识。
2、链表的概念和结构（15 分钟）讲解链表的定义：链表是一种常见的数据结构，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。
画图展示链表的结构，包括节点的组成（数据域和指针域）以及节点之间的链接关系。
强调链表的动态性，可以根据需要灵活地添加或删除节点，而不像数组那样需要预先分配固定的存储空间。
3、链表节点的创建（15 分钟）以 C 语言为例，讲解链表节点的结构体定义：｀｀｀cstruct Node ｛int data;struct Node next;｝；｀｀｀演示如何使用动态内存分配函数（如 malloc）创建一个链表节点，并为节点的数据域赋值。
4、链表的创建（20 分钟）逐步讲解如何通过逐个创建节点并链接起来，构建一个链表。
给出示例代码，让学生理解创建链表的过程：｀｀｀cstruct Node createList(）｛struct Node head ＝ NULL, newNode, temp;int data;printf(＂输入节点数据（输入－1 结束）：＂）；scanf(＂％d"，＆data)；while （data!＝－1) ｛newNode ＝（struct Node ）malloc(sizeof(struct Node)）；newNode>data ＝ data;newNode>next ＝ NULL;if （head ＝＝ NULL) ｛head ＝ newNode;temp ＝ newNode;｝ else ｛temp>next ＝ newNode;temp ＝ newNode;｝printf(＂输入节点数据（输入－1 结束）：＂）；scanf(＂％d"，＆data)；｝return head;｝｀｀｀让学生自己动手编写代码创建一个简单的链表。
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。
《C语言链表》课件
详细描述
删除链表中的节点需要找到要删除的节点，修改其前一个节点的指针，使其指向要删除节点的下一个 节点，然后将要删除节点的指针置为NULL。如果要删除的是头节点或尾节点，还需要对头指针或尾 指针进行相应的修改。
遍历链表
总结词
了解如何遍历链表中的所有节点
VS
详细描述
遍历链表需要从头节点开始，依次访问每 个节点，直到达到链表的尾部。在遍历过 程中，可以使用一个指针变量来指向当前 节点，每次循环将指针向后移动一个节点 ，即修改指针的next指针。
链表和循环链表的主要区别在于它们的最后一个节点指向的方向。在链表中，最后一个节点指向NULL； 而在循环链表中，最后一个节点指向第一个节点。循环链表具有更好的性能，但实现起来相对复杂一些 。
05
总结与展望
总结链表的重要性和应用场景
总结1
链表作为C语言中一种基本的数据结构，在计算机科学中 有着广泛的应用。通过学习链表，可以更好地理解数据 结构的基本概念，提高编程能力和解决实际问题的能力 。
详细描述
合并两个有序链表可以通过比较两个链表的 节点值来实现。从头节点开始比较，将较小 的节点添加到结果链表中，并将指针向后移 动。重复此过程直到其中一个链表为空。如 果还有剩余的节点，将其添加到结果链表的 末尾。这种方法的时间复杂度为O(n)，其中
n为两个链表中节点的总数。
04
常见错误与注意事项
内存泄漏问题
内存泄漏定义
在C语言中，内存泄漏是指在使用动 态内存分配函数（如malloc、calloc 、realloc等）分配内存后，未能正确 释放这些内存，导致程序运行过程中 不断占用越来越多的内存，最终可能 导致程序崩溃或性能下降。
链表
ListNode<Type> *GetNode ( const Type& item, ListNode<Type> *next ); //创建数据为item，指针为next的新结点 void InsertAfter ( ListNode<Type> *p ); //在当前结点后插入结点p ListNode<Type> *RemoveAfter ( ); //摘下当前结点的下一结点 };
单链表的存储映像
单链表的类定义
• 多个类表达一个概念(单链表)。
– 链表结点(ListNode)类 – 链表(List)类 – 链表游标(Iterator)类
链表类定义（复合方式）
class List; class ListNode { //链表结点类 friend class List; //链表类为其友元类 private: int data; //结点数据, 整型 ListNode *link; //结点指针 }; class List { //链表类 public: //链表公共操作 ……… private: ListNode *first, *last; //表头和表尾指针 };
单链表中的插入与删除 • 插入
–
第一种情况：在第一个结点前插入
newnode→link = first ; first = newnode；
newnode first newnode first
（插入前）
（插入后）
– 第二种情况：在链表中间插入
newnode→link = p→link;
p→link = newnode；
}
• 删除
– 第一种情况: 删除表中第一个元素 – 第二种情况: 删除表中或表尾元素
链表节点定义
链表节点定义
链表节点:
是一种类似数组的数据结构，但却和数组有着很大的不同。
链表节点由节点组成，每个节点都有一个值以及指向下一个节点的指针，这种数据结构允许快速查找和改变数据结构，十分实用。
1. 有效和无效链表节点:
链表节点有两种类型：有效和无效。
有效节点指的是存在值并且可以被识别的节点，它们连接下一个有效节点；而无效节点则指的是被标记无效的节点，他们不能被识别并且无法连接到下一个有效节点。
2. 指针:
指针是每一个链表节点都具有的特性，每个节点都有一个指针指向下一个节点，有效节点的指针指向另一个有效节点，而无效节点的指针则指向自身或者指向空，当指针指向空时，它表明该节点是链表的最后一个节点。
3. 头节点:
头节点就是链表的第一个节点，它指向下一个节点。
链表的头节点一般也会包含一些特殊的值，可以用来标识该链表的类型、特性、时间戳等信息。
4. 尾节点:
尾节点就是链表的最后一个节点，它的指针指向自身或者是指向空，
表明没有更多节点需要被遍历。
5. 头尾节点:
有时候，链表头节点和尾节点可以放在一起，构成一个头尾节点，这
样就可以节省一些空间，更容易管理链表。
6. 哨兵节点:
哨兵节点是一种特殊的头尾节点，它们无法被指向，但可以作为引导
程序进行操作，比如用来指向第一个有效节点或者是指向尾节点。
7. 循环链表:
循环链表是一种特殊的链表，它的尾部指针则指向头部，形成了一个环，这使得遍历链表时更加容易，而且可以保证所有节点都被遍历到。
链表的特点及适合的应用场景。
链表的特点及适合的应用场景一、链表的特点1. 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。
2. 链表可以动态地分配内存，因此可以根据需要随时插入或删除节点，而不需要提前分配固定大小的内存空间。
3. 链表可以实现随机访问，但相对于数组，它的查找效率较低，因为需要从头节点开始遍历直到找到目标节点。
4. 链表不需要连续的内存空间，可以存储在任意位置，因此更灵活，可以节省内存空间。
二、链表的适合的应用场景1. 链表适合需要频繁插入或删除节点的场景。
由于链表的节点可以动态分配内存，因此可以在不同位置高效地插入或删除节点，这在一些需要频繁更新数据的场景中非常有用。
2. 链表适合处理大数据集合的场景。
在处理大规模数据集合时，链表的灵活性可以节省内存空间，并且可以随时根据需要进行扩展或收缩。
3. 链表适合实现队列或栈相关的算法。
由于链表的结构与队列和栈的特性相似，因此链表可以很好地用来实现这些数据结构，例如使用链表实现队列可以实现高效的入队和出队操作。
三、结论链表是一种灵活的数据结构，具有动态分配内存、高效的插入与删除操作的特点，适合处理需要频繁更新的数据集合和实现队列、栈等算法。
在实际应用中，程序员可以根据具体的应用场景选择合适的数据结构，充分发挥链表的优势，提高程序的效率和性能。
链表是一种非常重要的数据结构，在计算机科学领域中被广泛应用。
它的特点决定了它在某些特定的场景下具有独特的优势和适用性。
接下来，将继续探讨链表的特点及其适用的更多应用场景。
四、链表的特点进一步解析1. 动态性链表是一种动态数据结构，可以动态分配内存空间以存储数据，并且可以随时增加或删除节点，而不需要提前分配固定大小的空间。
这种动态性使得链表在处理实时更新的数据时表现出色，比如实时数据监控、上线游戏中玩家位置的更新等。
在生活中，如果需要管理一些动态变化的数据，比如列车的乘客名单、音乐播放列表等，链表也能很好地胜任。
3_第三章 链表(新)
4-1-2-1 建立单链表
在单链表的尾部插入结点建立单链表 newnode->next = p->next; p->next = newnode； p = newnode; newnode newnode
p
(插入前) (插入后)
4-1-2-1 建立单链表
在链表的尾部插入结点建立单链表
4-1-2-4 删除
在单链表中删除第一个结点 p = first; first = first->next; free(p); p = NULL;
删除前 first q
^
删除后
first
^
q
4-1-2-4 删除
在单链表中删除第一个结点 算法如下
LinkList Del_LinkList(LinkList first) /*删除单链表删除第一个节点*/ { LinkList p; if( first == NULL ) /*判断是否为空表*/ { printf(“ 链表为空!\n”); } else { p = first; first = first->next; free(p); /* 释放删除的节点 */ p = NULL; /* 防止野指针 */ } return first; /* 返回更新的头结点 */ }
4-1-4-2 求表长
带头节点的链表
算法思路：设一个移动指针ｐ和计数器ｊ，初始化后，ｐ所指结点后面若还有结 点，ｐ向后移动，计数器加1。 算法如下：
int Length_LinkList1 (LinkList L) { Lnode * p=L; /* p指向头结点*/ int j=0; while (p->next) { p=p->next; j++ } /* p所指的是第 j 个结点*/ return j; }
c语言链表定义
c语言链表定义链表是一种非常基础的数据结构，它的定义可以用多种编程语言来实现，其中最为常见的就是C语言。
本文将着重介绍C语言的链表定义。
第一步：首先，我们需要定义一个链表节点的结构体，用来存储链表中每个节点的数据信息以及指向下一个节点的指针。
具体代码如下所示：```struct ListNode {int val;struct ListNode *next;};```在这个结构体中，我们定义了两个成员变量，一个是表示节点值的val，一个是表示指向下一个节点的指针next。
其中，节点值可以是任意类型的数据，而指针next则是一个指向结构体类型的指针。
第二步：我们需要定义链表的头节点，通常会将头节点的指针定义为一个全局变量，方便在程序的不同部分中都能够访问。
这个头节点的作用是指向链表的第一个节点，同时也充当了哨兵节点的作用，使得链表的操作更加方便。
具体代码如下所示：```struct ListNode *list_head = NULL;```在这个全局变量中，我们定义了一个指向链表头节点的指针list_head，并将它初始化为NULL，表示目前链表为空。
第三步：链表的基本操作主要包括创建、插入、删除和遍历等。
我们将逐一介绍它们的定义方法。
1. 创建链表创建链表时，我们需要动态地分配内存，以保证每个节点的空间都是连续的而不会被覆盖。
具体代码如下所示：```struct ListNode *create_list(int arr[], int n) {struct ListNode *head = NULL, *tail = NULL;for (int i = 0; i < n; i++) {struct ListNode *node = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));node->val = arr[i];node->next = NULL;if (head == NULL) {head = node;tail = node;} else {tail->next = node;tail = node;}}return head;}```在这个代码中，我们首先定义了链表的头节点head和尾节点tail，并将它们初始化为空。
数组和链表的区别和优缺点总结
数组和链表的区别和优缺点总结数组和链表是两种基本的数据结构，他们在内存存储上的表现不⼀样，所以也有各⾃的特点。
链表中各结点在内存中的存放位置是任意的。
链表与数组的主要区别（1）数组的元素个数是固定的,⽽组成链表的结点个数可按需要增减;（2）数组元素的存诸单元在数组定义时分配，链表结点的存储单元在程序执⾏时动态向系统申请:（3）数组中的元素顺序关系由元素在数组中的位置(即下标)确定,链表中的结点顺序关系由结点所包含的指针来体现。
（4）对于不是固定长度的列表,⽤可能最⼤长度的数组来描述，会浪费许多内存空间。
（5）对于元素的插⼈、删除操作⾮常频繁的列表处理场合,⽤数组表⽰列表也是不适宜的。
若⽤链表实现，会使程序结构清晰，处理的⽅法也较为简便。
例如：在⼀个列表中间要插⼈⼀个新元素，如⽤数组表⽰列表，为完成插⼈⼯作，插⼈处之后的全部元素必须向后移动⼀个位置空出的位置⽤于存储新元素。
对于在⼀个列表中删除⼀个元素情况，为保持数组中元素相对位置连续递增，删除处之后的元素都得向前移⼀个位置。
如⽤链表实现列表.链表结点的插⼈或删除操作不再需要移动结点，只需改变相关的结点中的后继结点指针的值即可，与结点的实际存储位置⽆关。
数组的特点在内存中，数组是⼀块连续的区域。
数组需要预留空间，在使⽤前要先申请占内存的⼤⼩，可能会浪费内存空间。
插⼊数据和删除数据效率低，插⼊数据时，这个位置后⾯的数据在内存中都要向后移。
随机读取效率很⾼。
因为数组是连续的，知道每⼀个数据的内存地址，可以直接找到给定地址的数据。
并且不利于扩展，数组定义的空间不够时要重新定义数组。
链表的特点在内存中可以存在任何地⽅，不要求连续。
每⼀个数据都保存了下⼀个数据的内存地址，通过这个地址找到下⼀个数据。
第⼀个⼈知道第⼆个⼈的座位号，第⼆个⼈知道第三个⼈的座位号……增加数据和删除数据很容易。
再来个⼈可以随便坐，⽐如来了个⼈要做到第三个位置，那他只需要把⾃⼰的位置告诉第⼆个⼈，然后问第⼆个⼈拿到原来第三个⼈的位置就⾏了。
《数据结构与算法》课件 第3章 链表
练习
1、链表中逻辑上相邻的元素在物理上（）相邻。 2、已知带头结点的单链表L，指针p指向链表中的一个节点， 指针q指向链表外的节点，在指针p的后面插入q的语句序 列（ ） 3、设某非空单链表，要删除指针p所指的结点的直接后继结 点，则需要执行下述语句序列： p=q->next； （ ）；free（p）； 4、线性表的存储有顺序存储和（ ）存储两种。 5、线性表中哪些元素只有一个直接前驱和一个直接后继？ A 首元素 b 尾元素 c 中间的元素 d 所有的元素 6、线性表的各元素之间是（）关系 A 层次 b 网状 c 有序 d 集合 7、在单链表中一个结点有（）个指针，在双向链表中的一 个结点有（）指针
2、求长度 L 21 18 p k p
30
p
75
p
42
p
56 ∧
p p
6 5 4 3 2 1 0
int list_length(LinkList L) {int n=0; LinkList p=L->next; while(p!=NULL) { n++;p=p->next;} return n; }
exit(0);}
s=(SNode *) malloc(sizeof(SNode)); sdata=x; snext=prenext; prenext=s; }
5、删除算法的实现
void LinkListDelete(LinkList L,int i)
……..
ai-1
ai
ai+1
……..
P
相互之间的关系是靠其中的后继地址来表示的
动态链表：根据实际需要临时分配
结构描述如下： typedef struct SNode{ ElemType data; struct SNode *next; //指向结构体类型指针 }*LinkList;
链表、堆栈、队列的区别
数据结构知识：链表，队列和栈的区别链表，队列和栈都是数据结构的一种。
Sartaj Sahni 在他的《数据结构、算法与应用》一书中称：“数据结构是数据对象，以及存在于该对象的实例和组成实例的数据元素之间的各种联系。
这些联系可以通过定义相关的函数来给出。
”他将数据对象（data object）定义为“一个数据对象是实例或值的集合”。
一. 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，而是在由一个个节点组成，每个节点（node）中储存着数据变量（data）和指针变量（node next），又有一个头节点（head）连接下面的节点，而最后一个节点指向空（null）。
可以在链表类中定义增加，删除，插入，遍历，修改等方法，故常用来储存数据。
2. 优点（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。
（2）.数据的存取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。
3. 缺点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。
4. 类型主要有单向链表，双向链表以及循环链表。
5. 实例（1）.单向链表（2）.双向链表6. 与数组（Array）的对比链表的使用不需要知道数据的大小，而数组在创建时必须指明数组的大小。
链表没有对应的下标，只有指向下一个数据的指针，而数组中每一个都有一个相对应的下标。
链表在内存中储存的数据可以是不连续的，而数组储存的数据占内存中连续的一段，用标识符标识。
二. 队列1. 定义队列是一种特殊的线性表，它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作。
进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。
链表
1、 链表带“头结点”的好处？[答]:（1）在链表头的操作和在表中其它位置上的操作统一,无需进行特殊处理。
（2）空链表和非空链表操作统一。
（3）各种空链表相互区别（否则，空链表都用head=NULL 表示，不能区别是什么组织方式的空链表）。
2、 不带头结点的单链表head 为空的判定条件是（），带头结点的单链表head 为空的判定条件是（）3、 在循环双链表的指针p 所指结点之后插入指针s 所指结点的操作序列。
4、 有一个单链表（带头结点），其头指针为head ，编写一个函数计算数据域为x 的结点个数。
5、 单链表（带头结点）倒置。
[算法思路]：依次取原链表中的每个结点，将其作为第一个结点插入到新链表中去，指针p 用来指向当前结点，p 为空时结束。
算法如下：（图）单链表的倒置HH (a) (b)void reverse (node *head){ node *p;p=head->next; /*p指向第一个数据结点*/head->next=NULL; /*将原链表置为空表head*/while (p){ q=p; p=p->next;q->next=head->next; /*将当前结点插到头结点的后面*/head->next=q;}}该算法只是对链表顺序扫描一遍即完成了倒置，所以时间复杂度为O(n)。
6、归并两个有序的单链表。
7、某百货公司仓库中有一批电视机，按其价格从底到高的次序构成一个循环单链表，每个结点有价格、数量和链指针三个域，现新到M台价格为H的电视机，编写一个函数修改原循环链表。
8、编写一个函数实现两个多项式相加的运算[程序如下]：// 多项式链表结点存储结构定义typedef struct polynode{int expn；/*expn代表指数域*/float coef；/*coef代表系数域*/struct polynode *next；}polynode；。
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。
链表在现实世界中的应用
链表在现实世界中的应用链表是一种常用的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含两个部分：数据和指向下一个节点的指针。
链表在计算机科学中被广泛应用于各种场景，而在现实生活中，我们也可以找到许多应用链表的例子：1. 文件系统：在计算机的文件系统中，目录的结构就是一个链表。
每个目录（文件夹）都包含多个文件和子目录。
子目录可以包含更多的文件和子目录，形成了一个层次结构。
这种结构可以用链表来表示，其中每个节点都代表一个目录，节点中的数据部分包含目录的名称，而指针部分指向下一个目录。
2. 网页浏览器的历史记录：当你在网页浏览器中浏览网页时，浏览器的历史记录功能使用链表来记录你访问过的网页。
新访问的网页会被添加到链表的头部，而链表的尾部是你最早访问的网页。
这样，你就可以方便地向前翻页，查看你之前访问过的网页。
3. 电话簿：在电话簿应用中，联系人信息被存储在一个链表中。
每个节点都代表一个联系人，节点中的数据部分包含联系人的姓名和电话号码，指针部分指向下一个联系人。
通过这种方式，你可以方便地按照字母顺序或其他方式浏览联系人列表。
4. 音乐播放器：在许多音乐播放器中，歌曲的播放列表使用链表来组织。
用户可以添加、删除和编辑播放列表，这些操作都可以在链表上方便地实现。
5. 操作系统：在操作系统的进程管理中，链表用于存储正在运行的进程。
每个节点代表一个进程，节点中的数据部分包含进程的状态和相关信息，指针部分指向下一个进程。
操作系统需要经常对链表进行操作，如创建新进程、删除进程和调度进程等。
以上只是链表在现实世界中的一些应用示例，实际上链表的应用非常广泛，它是一种非常有用的数据结构。
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}
/*第二件事*/
if (min == head) /*如果找到的最小节点就是第一个节点*/
{
head = head->next; /*显然让head指向原head->next,即第二个节点，就OK*/
}
first 3->next 2->next n->next
图12
---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（排序后链表）
head 1->next 2->next 3->next n->next
图13：有N个节点的链表直接插入排序
==========================
功能：选择排序(由小到大)
返回：指向链表表头的指针
==========================
*/
/*
选择排序的基本思想就是反复从还未排好序的那些节点中，
选出键值（就是用它排序的字段，我们取学号num为键值）最小的节点，
}
head = first;
return head;
}
/*
==========================
功能：直接插入排序(由小到大)
返回：指向链表表头的指针
==========================
*/
/*
直接插入排序的基本思想就是假设链表的前面n-1个节点是已经按键值
（就是用它排序的字段，我们取学号num为键值）排好序的，对于节点n在
这个序列中找插入位置，使得n插入后新序列仍然有序。按照这种思想，依次
对链表从头到尾执行一遍，就可以使无序链表变为有序链表。
单向链表的直接插入排序图示：
---->[1]---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原链表）
*/
struct student *InsertSort(struct student *head)
{
struct student *first; /*为原链表剩下用于直接插入排序的节点头指针*/
struct student *t; /*临时指针变量：插入节点*/
struct student *p; /*临时指针变量*/
struct student *q; /*临时指针变量*/
first = head->next; /*原链表剩下用于直接插入排序的节点链表：可根据图12来理解。*/
head->next = NULL; /*只含有一个节点的链表的有序链表：可根据图11来理解。*/
while (first != NULL) /*遍历剩下无序的链表*/
else /*如果不是第一个节点*/
{
p_min->next = min->next; /*前次最小节点的next指向当前min的next,这样就让min离开了原链表。*/
}
}
if (first != NULL) /*循环结束得到有序链表first*/
{
tail->next = NULL; /*单向链表的最后一个节点的next应该指向NULL*/
head 1->next 3->next 2->next n->next
---->[NULL]（空链表）
first
tail
---->[1]---->[2]---->[3]...---->[n]---->[NULL]（排序后链表）
first 1->next 2->next 3->next tail->next
{
for (p=p1=head; p1->next->next!=endpt; p1=p1->next)
{
first = min; /*第一次找到键值最小的节点。*/
tail = min; /*注意：尾指针让它指向最后的一个节点。*/
}
else /*有序链表中已经有节点*/
{
tail->next = m指针的next指向它。*/
{
/*注意：这里for语句就是体现直接插入排序思想的地方*/
for (t=first, q=head; ((q!=NULL) && (q->num < t->num)); p=q, q=q->next); /*无序节点在有序链表中找插入的位置*/
/*退出for循环，就是找到了插入的位置*/
功能：冒泡排序(由小到大)
返回：指向链表表头的指针
==========================
*/
/*
直接插入排序的基本思想就是对当前还未排好序的范围内的全部节点，
自上而下对相邻的两个节点依次进行比较和调整，让键值（就是用它排
序的字段，我们取学号num为键值）较大的节点往下沉，键值较小的往
p1->next->next->next就指向q的后继节点，我们用p2保存
p1->next->next指针。即：p2=p1->next->next，则有：
[ ]---->[p]---------->[q]---->[ ]（排序前）
p1->next p1->next->next p2->next
图10：有N个节点的链表选择排序
1、先在原链表中找最小的，找到一个后就把它放到另一个空的链表中；
2、空链表中安放第一个进来的节点，产生一个有序链表,并且让它在原链表中分离出来（此时要注意原链表中出来的是第一个节点还是中间其它节点）；
3、继续在原链表中找下一个最小的，找到后把它放入有序链表的尾指针的next,然后它变成其尾指针；
*/
struct student *SelectSort(struct student *head)
{
struct student *first; /*排列后有序链的表头指针*/
struct student *tail; /*排列后有序链的表尾指针*/
struct student *p_min; /*保留键值更小的节点的前驱节点的指针*/
5、至此，我们完成了相邻两节点的顺序交换。
6、下面的程序描述改进了一点就是记录了每次最后一次节点下沉的位置，这样我们不必每次都从头到尾的扫描，只需要扫描到记录点为止。
因为后面的都已经是排好序的了。
*/
struct student *BubbleSort(struct student *head)
3、在图15中p2->next原是q发出来的指向，排序后图16中q的指向要变为指向p的，而原来p1->next是指向p的，所以p2->next=p1->next;
4、在图15中p1->next原是指向p的，排序后图16中p1->next要指向q,原来p1->next->next（即p2)是指向q的，所以p1->next=p2;
上冒。即：每当两相邻的节点比较后发现它们的排序与排序要求相反时，
就将它们互换。
单向链表的冒泡排序图示：
---->[1]---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原链表）
head 1->next 3->next 2->next n->next
p1->next = head; /*注意理解：我们增加一个节点，放在第一个节点的前面，主要是为了便于比较。因为第一个节点没有前驱，我们不能交换地址。*/
head = p1; /*让head指向p1节点，排序完成后，我们再把p1节点释放掉*/
for (endpt=NULL; endpt!=head; endpt=p) /*结合第6点理解*/
head 1->next 3->next 2->next n->next
---->[1]---->[NULL]（从原链表中取第1个节点作为只有一个节点的有序链表）
head
图11
---->[3]---->[2]...---->[n]---->[NULL]（原链表剩下用于直接插入排序的节点）
图15
[ ]---->[q]---------->[p]---->[ ]（排序后）
图16
1、排序后q节点指向p节点，在调整指向之前，我们要保存原p的指向节点地址，即：p2=p1->next->next；
2、顺着这一步一步往下推,排序后图16中p1->next->next要指的是p2->next,所以p1->next->next=p2->next;
min = p->next; /*保存键值更小的节点。*/
}
}
/*上面for语句结束后，就要做两件事；一是把它放入有序链表中；二是根据相应的条件判断，安排它离开原来的链表。*/
/*第一件事*/
if (first == NULL) /*如果有序链表目前还是一个空链表*/
1、先在原链表中以第一个节点为一个有序链表，其余节点为待定节点。
2、从图12链表中取节点，到图11链表中定位插入。