数据结构 链表

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数据结构中linklist的理解

数据结构中linklist的理解

数据结构中linklist的理解LinkList(链表)的理解。

在数据结构中,链表(LinkList)是一种基本的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

链表是一种线性数据结构,它可以用来表示一系列元素的顺序。

与数组不同,链表中的元素在内存中不是连续存储的,而是通过指针相互连接起来的。

这种特性使得链表具有一些独特的优势和应用场景。

链表的基本结构。

链表由节点组成,每个节点包含两部分,数据和指针。

数据部分用来存储元素的值,指针部分用来指向下一个节点。

链表的第一个节点称为头节点,最后一个节点称为尾节点,尾节点的指针指向空值(NULL)。

链表的分类。

链表可以分为单向链表、双向链表和循环链表三种基本类型。

单向链表,每个节点只包含一个指针,指向下一个节点。

双向链表,每个节点包含两个指针,分别指向前一个节点和后一个节点。

循环链表,尾节点的指针指向头节点,形成一个闭环。

不同类型的链表适用于不同的场景,选择合适的链表类型可以提高数据操作的效率。

链表的优势。

链表相对于数组有一些明显的优势:插入和删除操作高效,由于链表中的元素不是连续存储的,插入和删除操作可以在常数时间内完成,而数组中的插入和删除操作需要移动大量元素,时间复杂度为O(n)。

动态扩展,链表的大小可以动态调整,不需要预先分配固定大小的内存空间。

链表的应用场景。

由于链表的优势,它在一些特定的应用场景中得到了广泛的应用:LRU缓存,链表可以用来实现LRU(Least Recently Used)缓存淘汰算法,当缓存空间不足时,链表可以高效地删除最久未使用的元素。

大整数运算,链表可以用来表示大整数,实现大整数的加减乘除运算。

图论算法,在图论算法中,链表常常用来表示图的邻接表,用于表示图中的顶点和边的关系。

链表的实现。

链表的实现可以使用指针或者引用来表示节点之间的关系。

在C语言中,可以使用指针来表示节点之间的连接关系;在Java等语言中,可以使用引用来表示节点之间的连接关系。

数据结构链表的特点

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

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。

数据结构单链表实验报告

数据结构单链表实验报告

数据结构单链表实验报告一、实验目的1、深入理解单链表的数据结构及其基本操作。

2、掌握单链表的创建、插入、删除、查找等操作的实现方法。

3、通过实际编程,提高对数据结构和算法的理解和应用能力。

二、实验环境1、操作系统:Windows 102、编程语言:C 语言3、开发工具:Visual Studio 2019三、实验原理单链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据域和指针域。

指针域用于指向下一个节点,从而形成链表的链式结构。

单链表的基本操作包括:1、创建链表:通过动态分配内存创建链表的头节点,并初始化链表为空。

2、插入节点:可以在链表的头部、尾部或指定位置插入新的节点。

3、删除节点:根据给定的条件删除链表中的节点。

4、查找节点:在链表中查找满足特定条件的节点。

四、实验内容(一)单链表的创建```cinclude <stdioh>include <stdlibh>//定义链表节点结构体typedef struct Node {int data;struct Node next;} Node;//创建单链表Node createList(){Node head =(Node)malloc(sizeof(Node));if (head == NULL) {printf("内存分配失败!\n");return NULL;}head>data = 0;head>next = NULL;return head;}int main(){Node list = createList();//后续操作return 0;}```在创建单链表时,首先为头节点分配内存空间。

若内存分配失败,则提示错误信息并返回`NULL`。

成功分配内存后,初始化头节点的数据域和指针域。

(二)单链表的插入操作插入操作分为三种情况:头部插入、尾部插入和指定位置插入。

1、头部插入```cvoid insertAtHead(Node head, int data) {Node newNode =(Node)malloc(sizeof(Node));if (newNode == NULL) {printf("内存分配失败!\n");return;}newNode>data = data;newNode>next = head>next;head>next = newNode;}```头部插入时,创建新节点,将新节点的数据域赋值,并将其指针域指向原头节点的下一个节点,然后更新头节点的指针域指向新节点。

c++数据结构链表的选择题

c++数据结构链表的选择题

以下是一些关于C++数据结构链表的选择题:
链表是一种什么类型的数据结构?
A. 线性数据结构
B. 非线性数据结构
C. 图数据结构
D. 树数据结构
正确答案:A. 线性数据结构。

链表中的元素是如何存储的?
A. 顺序存储
B. 链式存储
C. 散列存储
D. 二叉树存储
正确答案:B. 链式存储。

链表中的元素之间是通过什么方式连接的?
A. 指针
B. 数组下标
C. 索引
D. 哈希值
正确答案:A. 指针。

链表的长度可以通过什么方式获取?
A. sizeof()运算符
B. length()函数
C. count()函数
D. size()函数
正确答案:D. size()函数。

在链表中插入元素时,通常需要执行哪些操作?
A. 在指定位置插入元素,并修改指针指向下一个元素。

B. 在指定位置插入元素,并修改指针指向前一个元素。

C. 在指定位置插入元素,并修改指针指向当前元素。

D. 在指定位置插入元素,并修改指针指向空。

正确答案:A. 在指定位置插入元素,并修改指针指向下一个元素。

数据结构课件单链表

数据结构课件单链表
删除节点
删除链表中的节点需要遍历至指定位置,时间复杂度为 O(n)。
查找节点
在链表中查找一个节点需要遍历整个链表,时间复杂度为 O(n)。
空间复杂度
空间占用
单链表的空间占用主要取决于链表中的 节点数,因此空间复杂度为O(n)。
VS
内存分配
每个节点需要分配内存空间存储数据和指 针,因此内存分配的空间复杂度也为O(n) 。
需要根据数据元素顺 序进行遍历的场景, 如排序算法等。
需要频繁插入、删除 操作的场景,如动态 规划、图算法等。
02
单链表的实现
创建单链表
定义节点结构体
首先需要定义一个节点结构体,包含 数据域和指针域两个部分,数据域用 于存储数据,指针域用于指向下一个 节点。
初始化头节点
创建一个头节点,并将其指针域指向 NULL,表示单链表的起始位置。
05
单链表常见问题与解决方 案
循环链表
总结词
循环链表是一种特殊类型的单链表,其中尾节点的指针指向头节点,形成一个闭环。
详细描述
在循环链表中,由于尾节点的指针指向头节点,因此遍历链表时需要特别注意,以避免无限循环。常见的解决方 法是在遍历时记录已经访问过的节点,避免重复访问。
链表中的重复元素
总结词
链表中可能存在重复元素的问题,这会影响数据处理的正确性。
详细描述
为了解决这个问题,可以在插入节点时检查新元素是否已存在于链表中。如果存在,则不进行插入操 作。另外,也可以使用哈希表等数据结构来快速查找重复元素。
链表的排序
总结词
对链表进行排序是常见的需求,但链表的排 序算法通常比数组的排序算法复杂。
合并单链表
总结词
将两个已排序的单链表合并为一个新的已排序的单链表。

数据结构-链表

数据结构-链表

链表一种数据结构的链接实现是指按链式存储方式构建其存储结构,并在此链式存储结构上实现其基本运算。

线性表的常见链式存储结构有单链表、循环链表和双链表,其中最简单的单链表。

本节讨论单链表的组织方法以及线性表的基本运算在单链表上的实现。

单链表示法的基本思想是用指针表示结点间的逻辑关系。

因此单链表的一个存储结点包含两个部分,结点形式如下:其中,data部分称为数据域,用于存储线性表的一个数据元素。

next部分称为指针域或链域,用于存放一个指针,该指针指向本结点所含数据元素的直接后继所在的结点。

从上述单链表中可以联想到我们生活中的火车,还有一种火车只有火车头。

假设数据元素的类型为Datatype。

单链表的类型定义如下:typedef struct node{Datatype data;struct node * next;} node,* LinkList;struct node表示链表的结点,一个结点是由两个域数据域data和指针域next组成的记录(每个域实际上相当于一个变量),而next本身又是一个pointer类型的指针型变量。

这个定义与上面给出的单链表的结点形式一致。

单链表的简单操作:1、初始化建立一个空表。

空表由一个头指针和一个头结点(该结点同时也是尾结点)组成。

LinkList Initiate_LinkList()/* 建立一空表 */{ LinkLis head;head= malloc(sizeof(node));head -> next = NULL;return head;}2、定位:按值查找。

按从前往后的顺序,依次比较单链表中各表结点数据域的值与给定值X,第一个值与X相等的表结点的序号就是结果。

若没有这样的结点,运算结果为0。

int Locate_LinkList(LinkList head,Datatype x){ Node *p;p = head; /* 置初值 */p=p->next;j = 0; /* 置初值 */while((p!= NULL)&&(p -> data != x)){ p = p -> next;j ++;} /* 未达尾结点又未找到等于x的结点时继续扫描 */if (p -> data == x)return(j+1);elsereturn(0);}3、插入:把新的结点x插入到i结点之前。

数据结构—链表

数据结构—链表

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。

数据结构线性表与链表的区别

数据结构线性表与链表的区别

数据结构线性表与链表的区别数据结构是计算机科学中的重要概念,它用于组织和存储数据,以便有效地进行操作和检索。

其中,线性表和链表是两种常见的数据结构,它们在实现方式和性能上有着明显的区别。

本文将详细阐述线性表和链表的定义、特点以及它们之间的区别,帮助读者更好地理解这两种数据结构。

一、线性表的定义与特点线性表是一种线性结构,它由一组按照顺序排列的元素组成,其中元素之间存在一种明确的前后关系。

线性表可以用一维数组或者顺序存储实现,它具有以下几个特点:1. 有限性:线性表的长度是有限的,它包含的元素个数是固定的。

2. 顺序性:线性表中的元素是按照一定的顺序排列的,每个元素都有唯一的前驱和后继。

3. 存储空间固定:线性表使用顺序存储结构,其内部的存储空间是固定的,无法动态增加或减少。

二、链表的定义与特点链表是一种动态数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。

链表中的节点不是顺序存储的,而是通过指针来相连,它具有以下几个特点:1. 动态性:链表的长度可以动态改变,可以根据需要动态增加或删除节点。

2. 灵活性:链表中的节点可以在内存中分散存储,节点之间的关系通过指针连接,可以灵活地插入、删除元素。

3. 存储空间不固定:链表使用指针来存储节点之间的关系,节点可以根据需要动态生成,所需的存储空间没有固定限制。

三、线性表与链表的区别线性表和链表在实现方式、性能和应用场景上存在明显的区别,具体如下:1. 存储方式:线性表使用一维数组或者顺序存储结构实现,内部的存储空间是固定的。

而链表使用指针和节点之间的指针连接实现,存储空间是动态分配的。

2. 插入和删除操作:线性表在插入和删除元素时,需要将插入点之后的元素往后移动或删除点之后的元素往前移动,操作复杂度为O(n)。

而链表在插入和删除时,只需修改指针的指向,操作复杂度为O(1)。

3. 存储效率:线性表由于采用顺序存储结构,可以通过下标直接访问元素,存储效率较高。

数据结构中的链表与队列的应用

数据结构中的链表与队列的应用

数据结构中的链表与队列的应用链表和队列是数据结构中常用的两种数据类型,它们在实际应用中有着广泛的用途。

本文将探讨链表和队列在数据结构中的应用,并分析其优势和特点。

一、链表的应用链表是由一系列节点组成的数据结构,每个节点都包含一个值和指向下一个节点的指针。

链表具有以下几个应用场景:1. 动态数据集合:链表的节点可以在运行时创建和删除,因此适用于动态数据集合的场景。

例如,当需要实现一个队列或栈时,链表是一个理想的选择。

2. 高效插入和删除操作:链表的插入和删除操作只需修改节点的指针,时间复杂度为O(1)。

这使得链表特别适合在中间位置进行元素的插入和删除操作。

3. 无需提前估计容量:与数组不同,链表的容量可以根据需要进行动态调整,无需事先指定容量大小。

这使得链表在处理未知大小的数据集时非常方便。

4. 实现其他数据结构:链表可以作为其他高级数据结构(如图形、树等)的基础。

通过链接节点,可以轻松地实现复杂的数据结构和算法。

二、队列的应用队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,具有以下几个应用场景:1. 任务调度:队列常用于实现任务调度算法,确保任务按照特定的顺序执行。

例如,操作系统中的进程调度器可以使用队列来管理进程的执行顺序。

2. 缓冲区管理:队列可以作为输入和输出缓冲区的数据结构,用于调节生产者和消费者之间的速度差异。

例如,网络传输中的数据包可以使用队列来缓存。

3. 广度优先搜索:在图论中,广度优先搜索算法使用队列来实现节点的访问顺序,以便按照层级的顺序逐步遍历图的节点。

4. 消息传递:多线程或分布式系统中,队列常用于不同线程或不同计算节点之间的消息传递。

通过队列传递消息可以实现解耦和异步通信的效果。

三、链表与队列综合应用链表和队列常常结合使用,以满足特定的需求。

一种常见的应用是实现LRU缓存机制(最近最少使用)。

LRU缓存是一种常见的内存管理技术,其中缓存的大小有限,当缓存已满时,最近最少使用的数据将会被淘汰。

数据结构-链表

数据结构-链表

设顺序表L是一个递增有序表,试写一算法,将x插入L 设顺序表L是一个递增有序表,试写一算法,将x插入L中,并使 L仍是一个有序表。 因已知顺序表L 因已知顺序表L是递增有序表,所以只要从头找起找到第一个比 它大(或相等)的结点数据,把x 它大(或相等)的结点数据,把x插入到这个数所在的位置就是了。 算法如下: void InsertIncreaseList( Seqlist *L , Datatype x ) { int i; Lfor ( i=0 ; i < L -> length && L->data[ i ] < x ; i++) ; // 查找并比较 调用顺序表插入函数p24 ListInsert_sq ( L ,x , i ); // 调用顺序表插入函数p24 }
2.1 试描述头指针、头结点、开始结点的区别、并 试描述头指针、头结点、开始结点的区别、 说明头指针和头结点的作用。 说明头指针和头结点的作用。 2.2 何时选用顺序表、何时选用链表作为线性表的 何时选用顺序表、 存储结构为宜? 存储结构为宜 2.3 在顺序表中插入和删除一个结点需平均移动 多少个结点?具体的移动次数取决于哪两个因素? 多少个结点?具体的移动次数取决于哪两个因素? 2.4 为什么在单循环链表中设置尾指针比设置头 指针更好? 指针更好? 2.5 在单链表、双链表和单循环链表中,若仅知 道指针p 道指针p指向某结点,不知道头指针,能否将结点 从相应的链表中删去? *p从相应的链表中删去?若可以,其时间复杂度各 为多少? 为多少?
假设在长度大于1的单循环链表中,既无头结点也无头指针。s 假设在长度大于1的单循环链表中,既无头结点也无头指针。s为指向链 表中某个结点的指针,试编写算法删除结点* 表中某个结点的指针,试编写算法删除结点*s的直接前趋结点。 已知指向这个结点的指针是* 已知指向这个结点的指针是*s,那么要删除这个结点的直接前趋结点, 就只要找到一个结点,它的指针域是指向* 就只要找到一个结点,它的指针域是指向*s的,把这个结点删除就可以 了。 算法如下: void DeleteNode( ListNode *s) { //删除单循环链表中指定结点的直接前趋结点 //删除单循环链表中指定结点的直接前趋结点 ListNode *p, *q; p=s; p->nextwhile( p->next->next!=s) { q=p; / p=pp=p->next; } //删除结点 q->next=s; //删除结点 //释放空间 free(p); //释放空间 }

数据结构链表的基本操作

数据结构链表的基本操作

数据结构链表的基本操作一、引言链表是计算机科学中的一种数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

链表可以用于实现栈、队列和其他数据结构。

本文将详细介绍链表的基本操作。

二、链表的基本概念1. 节点:链表中的每个元素称为节点,它包含两部分:数据和指向下一个节点的指针。

2. 头结点:链表中第一个节点称为头结点,它不包含实际数据,只有指向第一个真正节点的指针。

3. 尾节点:链表中最后一个节点称为尾节点,它的指针为空。

4. 空链表:不包含任何元素的链表称为空链表。

三、链表的基本操作1. 创建链表创建一个空链表很简单,只需要让头结点指针为空即可。

如果需要创建带有多个元素的非空链表,则需要依次创建每个节点,并将前一个节点的指针指向当前节点。

2. 插入元素在插入元素时,需要先找到要插入位置前面的那个节点。

然后新建一个要插入的节点,并将其指针指向原来位置上后面那个节点。

最后将前面那个节点的指针改为新建立的节点。

3. 删除元素在删除元素时,需要先找到要删除的那个节点。

然后将前一个节点的指针指向后一个节点,从而跳过要删除的那个节点。

最后释放要删除的节点。

4. 遍历链表遍历链表是指依次访问链表中每个元素。

可以使用循环结构来实现遍历操作。

从头结点开始,依次访问每个节点,并将其数据输出即可。

5. 查找元素查找元素时,需要从头结点开始依次遍历每个节点,直到找到目标元素或者遍历完整个链表为止。

6. 反转链表反转链表是指将原来的链表顺序倒置。

可以使用三个指针分别表示当前节点、前一个节点和后一个节点,依次修改它们之间的指针即可实现反转操作。

四、链表的应用举例1. 栈和队列:栈和队列都可以用链表来实现。

栈是一种先进后出(FILO)的数据结构,而队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构。

2. 链式存储文件系统:文件系统中通常采用基于树或者基于哈希表的存储方式。

但是在某些情况下,也可以采用基于链式存储方式来实现文件系统。

数据结构--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。

数据结构考试复习题及答案 (8)

数据结构考试复习题及答案 (8)

1. 什么是链表?链表有哪些优点和缺点?答案:链表是一种数据结构,其中每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。

链表的优点是可以动态分配内存,缺点是插入和删除操作需要遍历链表。

2. 什么是二叉树?二叉树有哪些基本操作?答案:二叉树是一种树形数据结构,其中每个节点最多有两个子节点,通常称为左子节点和右子节点。

二叉树的基本操作包括插入、删除、搜索和遍历。

3. 什么是堆?堆有哪些性质?答案:堆是一种完全二叉树,通常用于实现优先队列。

堆具有上三角性质,即每个节点的值都不大于或等于其子节点的值。

4. 什么是哈希表?哈希表有哪些优点和缺点?答案:哈希表是一种基于哈希函数的数据结构,用于快速查找和插入元素。

哈希表的优点是查找和插入时间复杂度为O(1),缺点是哈希冲突可能导致性能问题。

5. 什么是并查集?并查集有哪些应用场景?答案:并查集是一种数据结构,用于处理不相交集合的合并和查询问题。

并查集的应用场景包括图形连通性分析、树的并查等。

6. 请描述二叉搜索树和平衡二叉搜索树的区别。

答案:二叉搜索树是一种二叉树,其中每个节点的值都大于其左子树中的所有节点的值且小于其右子树中的所有节点的值。

平衡二叉搜索树是一种特殊的二叉搜索树,它通过调整节点的高度来保持平衡,从而提高了搜索效率。

7. 请描述红黑树的特点和用途。

答案:红黑树是一种自平衡的二叉搜索树,具有以下特点:每个节点要么是红色,要么是黑色;每个叶节点(NIL节点)都是黑色;任何节点的子孙节点的颜色要么与其左子节点相同,要么与其右子节点相同;根节点是所有红色节点的祖先等。

红黑树通常用于需要高效查找、插入和删除操作的场景。

8. 请描述图的基本概念以及一些基本操作,如遍历、深度优先搜索和广度优先搜索。

答案:图是由节点和边组成的集合,其中节点表示对象,边表示对象之间的关系。

图的基本概念包括顶点、边、有向图和无向图等。

图的基本操作包括创建图、添加边、删除边、查找节点等。

遍历是图的一种重要操作,包括深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。

数据结构中的线性表与链表区别

数据结构中的线性表与链表区别

数据结构中的线性表与链表区别数据结构是计算机科学中的重要概念,用于组织和存储数据。

其中,线性表和链表是两种常用的数据结构。

本文将介绍线性表和链表的定义、特点和区别。

一、线性表线性表是一种线性结构,由n个数据元素的有限序列组成,顺序存储在一块连续的存储空间中。

线性表中的数据元素之间存在前后关系,每个元素仅有一个直接前驱和一个直接后继。

线性表具有以下特点:1. 存储结构:线性表采用顺序存储结构,即元素在内存中按照连续的地址存储。

2. 访问方式:线性表支持随机访问,可以通过下标直接获取元素。

3. 插入和删除:在线性表中插入或删除一个元素会导致其他元素的位置发生变化,需要进行移动操作。

4. 存储效率:线性表的存储效率较高,适用于元素个数固定,操作频繁的场景。

二、链表链表也是一种线性结构,由一系列具有相同数据类型的节点组成。

每个节点包含一个数据元素和一个指向后继节点的指针。

链表具有以下特点:1. 存储结构:链表采用链式存储结构,即节点在内存中的位置不一定连续,通过指针相连。

2. 访问方式:链表不支持随机访问,只能通过遍历节点来获取元素。

3. 插入和删除:链表的插入和删除操作仅需修改指针的指向,不需要移动其他节点,效率较高。

4. 存储效率:链表的存储效率较低,因为每个节点除了数据元素外,还需要存储指针。

三、线性表与链表的区别线性表和链表虽然都是线性结构,但在存储结构、访问方式、插入和删除操作以及存储效率等方面存在明显的区别。

1. 存储结构:线性表使用顺序存储结构,通过连续的存储空间存储元素;链表使用链式存储结构,通过指针相连存储元素。

2. 访问方式:线性表支持随机访问,可以通过下标直接访问元素;链表需要通过遍历节点来访问元素。

3. 插入和删除操作:线性表插入和删除元素需要移动其他元素,操作较为繁琐;链表的插入和删除操作仅需修改指针指向,效率较高。

4. 存储效率:线性表的存储效率较高,适用于元素个数固定、操作频繁的场景;链表的存储效率较低,因为需要额外的指针存储地址信息。

《数据结构与算法》课件 第3章 链表

《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;

数据结构之链表

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

数据结构中链表及常见操作

链表1 定义链表(Linked list)是一种常见的基础数据结构,是一种线性表,但是并不会按线性的顺序存储数据,而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。

由于不必须按顺序存储,链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度,比另一种线性表顺序表快得多,但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间,而顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。

使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点,链表结构可以充分利用计算机内存空间,实现灵活的内存动态管理。

但是链表失去了数组随机读取的优点,同时链表由于增加了结点的指针域,空间开销比较大。

在计算机科学中,链表作为一种基础的数据结构可以用来生成其它类型的数据结构。

链表通常由一连串节点组成,每个节点包含任意的实例数据(data fields)和一或两个用来指向明上一个或下一个节点的位置的链接("links")。

链表最明显的好处就是,常规数组排列关联项目的方式可能不同于这些数据项目在记忆体或磁盘上顺序,数据的访问往往要在不同的排列顺序中转换。

而链表是一种自我指示数据类型,因为它包含指向另一个相同类型的数据的指针(链接)。

链表允许插入和移除表上任意位置上的节点,但是不允许随机存取。

链表有很多种不同的类型:单向链表,双向链表以及循环链表。

2 结构2.1 单向链表链表中最简单的一种是单向链表,它包含两个域,一个信息域和一个指针域。

这个链接指向列表中的下一个节点,而最后一个节点则指向一个空值。

一个单向链表的节点被分成两个部分。

第一个部分保存或者显示关于节点的信息,第二个部分存储下一个节点的地址。

单向链表只可向一个方向遍历。

链表最基本的结构是在每个节点保存数据和到下一个节点的地址,在最后一个节点保存一个特殊的结束标记,另外在一个固定的位置保存指向第一个节点的指针,有的时候也会同时储存指向最后一个节点的指针。

一般查找一个节点的时候需要从第一个节点开始每次访问下一个节点,一直访问到需要的位置。

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int LocateElem(SqList L, ElemType e, bool (*compare)(ElemType,ElemType))
{
// TODO (#1#): 在表中定位元素e,用compare(a,b)匹配元素
for (int j=0; j<L.length; j++)
if ( compare(L.elem[j],e) ) return j+1;
return 0;
//-------------------------------------
}
//在表L中插入第i个元素e. 操作成功返回OK,失败时返回ERROR
Status ListInsert(SqList &L, int i, ElemType e)
Status InitList(SqList &L)
{
// TODO (#1#): 创建空表
//L.elem=(ElemType*)malloc(MAXSIZE*sizeof(ElemType));不用动态分配内存
//if(!L.elem)exit(OVERFLOW);
L.length=0;
Status ListDelete(SqList &L, int i, ElemType &e)
{
// TODO (#1#): 在顺序表中删除元素
if (i < 1 || i > L.length+1) return ERROR;
e=L.elem[i-1];
for(;i<L.length-1;i++)
return false;
if(L.length!=0)
return true;
return false;
//-------------------------------------
}
//求表L的长度
int ListLength(SqList L)
{
// TODO (#1#): 遍历顺序表
for (int j=0; j<L.length; j++)
if ( ! visit(L.elem[j]) )
return ERROR;
return OK;
//-------------------------------------
L.length=0;
return ERROR;
//-------------------------------------
}
//判断表L是否为空表
bool ListEmpty(SqList L)
{
// TODO (#1#): 顺序表判空
if(L.length==0)
}
{
// TODO (#1#): 在链表中插入元素
if (i < 1 || i > L.length+1) return ERROR;
for (int j= L.length ; j>=i ; j-- )
L.elem[j]=L.elem[j-1]; // 插入位置及之后的元素右移
L.elem[i-1] = e ; // 插入e
++L.length; // 表长增1
return OK;
//-------------------------------------
}
//删除表L中第i个元素,结果用e返回. 操作成功返回OK,失败时返回ERROR
//L.listsize=MAXSIZE;
return ERROR;
//-------------------------------------
}
//将表L置空
Status ClearList(SqList &L)
{
// TODO (#1#): 清空表
{
L.elem[i-1]=L.elem[i];
}
L.length-=1;
return OK;
//-------------------------------------
}
//遍历表L,对每个元素调用visit(x).
Status ListTraverse(SqList L, Status (*visit)(ElemType))
{
// TODO (#1#): 求顺序表长度
return L.length;
//-------------------------------------
}
//取表L中的第i个元素,并用e返回. 操作成功返回OK,失败时返回ERROR
Status GetElem(SqList L, int i, ElemType &e)
{
// TODO (#1#): 取元素
e=L.elem[i];
return ERROR;
//-------------------------------------
}
//在表L中定位元素e首次出现的位置. 操作成功返回位序,失败时返回0
// compare(a,b) 为比较函数,匹配时返回true,否则返回false
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