动态链表详细讲解
汇编语言 链表结构
汇编语言链表结构全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:汇编语言是一种底层编程语言,用于直接操作计算机硬件。
在汇编语言中,链表结构是一种常见的数据结构,用于存储和组织数据。
链表可以灵活地添加或删除元素,并且可以在任意位置访问元素,使其在编程中具有重要作用。
本文将介绍汇编语言中链表结构的实现及其运用。
在汇编语言中,链表通常由节点构成。
每个节点包含两部分:数据部分和指针部分。
数据部分用于存储实际数据,而指针部分用于指向下一个节点。
通过不断跟随指针,可以在链表中遍历所有节点。
链表的头节点通常用一个特殊的指针来表示,称为头指针。
在汇编语言中,创建链表时需要定义节点的结构。
以下是一个简单的示例:```assemblynode STRUCTdata DWORD ?next DWORD ?node ENDS```上面的代码定义了一个节点结构体,包含一个数据部分和一个指向下一个节点的指针。
在实际编程中,可以根据需要定义更复杂的节点结构。
创建链表时,首先需要初始化头指针为空。
然后逐个添加节点到链表中。
以下是一个示例代码:```assembly; 初始化链表mov DWORD PTR head, 0; 添加第一个节点push 1call addNodeaddNode PROC; 申请内存空间用于新节点pushadmov edx, 8call mallocmov esi, eaxpopad; 将数据部分赋值mov DWORD PTR [esi], eax; 将指针部分赋值mov DWORD PTR [esi + 4], DWORD PTR head; 将新节点设置为头节点mov DWORD PTR head, esiretaddNode ENDP```上面的示例代码演示了如何创建一个简单的链表并向其中添加节点。
在addNode过程中,首先申请内存空间用于新节点,然后将数据部分和指针部分填充,并将新节点设置为头节点。
通过调用addNode 过程,可以逐个向链表中添加节点。
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。
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。
2.2链表(教学设计)高中信息技术选修1数据与数据结构同步高效课堂(浙教版2019版)
学生活动:
- 完成作业:学生独立完成作业,运用链表知识解决实际问题。
- 拓展学习:学生查阅推荐资料,拓宽知识面。
- 反思总结:学生总结学习过程,提出改进建议。
教学方法/手段/资源:
- 自主学习法:学生独立完成作业,自主拓展学习。
- 反思总结法:学生总结学习过程,促进自我提升。
课堂小结:
1. 链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。
2. 链表的分类包括单链表、双向链表和循环链表,它们在插入、删除等操作上有所不同。
3. 链表的基本操作包括创建、插入、删除和遍历,这些操作使用指针来实现。
4. 链表在实际应用中具有优势,如动态扩容、便于插入和删除等,但也存在局限,如不支持随机访问等。
学生活动:
- 自主阅读预习资料:学生独立阅读理解链表的基础知识。
- 思考预习问题:学生针对问题进行思考,记录疑问。
- 提交预习成果:学生提交预习笔记或问题,分享学习成果。
教学方法/手段/资源:
- 自主学习法:培养学生的独立思考和自主学习能力。
- 信息技术手段:利用在线平台共享资源,监控预习进度。
作用与目的:
当堂检测:
1. 请简述链表的概念和特点。
2. 请列举链表的三种分类,并简要说明它们的区别。
3. 请写出链表的基本操作(创建、插入、删除和遍历)的代码实现。
4. 请分析链表在实际应用中的优势和局限。
首先,在课前自主探索环节,我发现部分学生在预习时对链表的理解不够深入,对于链表的内部结构和工作原理存在疑问。因此,在今后的教学中,我计划提供更多的案例和实际应用场景,帮助学生更好地理解链表的知识。同时,我也会加强对学生预习进度的监控,及时解答学生的疑问,确保预习效果。
链表在单片机中的应用
链表在单片机中的应用链表是一种数据结构,被广泛应用于计算机编程领域。
在单片机中,链表也有着重要的应用。
下面将从链表的基本概念、实现方式及其在单片机中的应用三个方面进行介绍。
一、链表的基本概念链表是一种由节点构成的数据结构,每个节点包含数据域和指针域。
数据域用于存储数据,指针域则指向下一个节点。
链表中每个节点之间并没有直接的关联,因此在插入、删除等操作时,只需改变节点间的指针即可,不用涉及数据的移动,从而实现高效的操作。
链表可以分为单向链表、双向链表、循环链表等多种类型。
其中,单向链表是指链表中每个节点只有一个指针,指向下一个节点;双向链表则每个节点有两个指针,分别指向前一个和后一个节点;而循环链表则是一种特殊的链表,它的尾节点指向头节点,形成一个环形。
二、链表的实现方式链表的实现方式有两种:静态链表和动态链表。
静态链表是指使用数组实现的链表,每个节点在数组中都有一个预分配的空间,链表中每个节点之间的关联通过下标实现。
而动态链表则是在程序运行时通过动态分配内存来实现的。
动态链表的实现需要用到C语言中的动态内存分配函数malloc和free。
在单片机中,由于内存大小有限,需要特别注意动态链表的内存分配和释放,避免出现内存浪费或内存不足的情况。
三、链表在单片机中的应用链表在单片机中有着广泛的应用,这里只列举了其中几个常见的应用场景:1.存储传感器数据在单片机的嵌入式应用中,需要采集各种传感器数据,如温度、湿度、气压等。
这些数据可以通过链表的形式存储起来,可以方便地进行操作和分析,同时也能节省内存空间。
2.任务调度在单片机中,常常需要同时执行多个任务,这就需要一种任务调度的机制。
链表可以用来存储各个任务,同时根据不同的优先级进行排序。
通过遍历链表,可以按照优先级执行不同的任务,从而实现任务调度的功能。
3.堆栈堆栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,可以用来存储和管理程序执行时需要的临时数据。
链表可以用来实现堆栈,每次入栈或出栈时修改链表的头部指针即可。
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语言中linklist类型
c语言中linklist类型LinkList类型是C语言中常用的数据结构之一,用于表示链表。
链表是一种动态数据结构,它可以根据需要动态地分配和释放内存空间,比较灵活。
在本文中,我们将深入探讨LinkList类型及其相关操作。
一、什么是链表链表是一种由节点组成的数据结构,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
链表中的节点可以按照任意顺序存储,通过指针将它们连接起来。
与数组相比,链表的插入和删除操作更加高效,但是访问元素的效率较低。
链表分为单向链表和双向链表两种形式,本文主要介绍单向链表。
二、LinkList类型的定义在C语言中,我们通过结构体来定义链表节点的数据结构,具体定义如下:```ctypedef struct Node{int data;struct Node *next;}Node;typedef Node *LinkList;```其中,Node表示链表的节点类型,LinkList表示链表的类型。
三、LinkList类型的常用操作1. 初始化链表初始化链表主要是将链表的头指针置空,表示链表为空。
具体实现如下:```cvoid InitList(LinkList *L){*L = NULL;}```2. 判断链表是否为空判断链表是否为空可以通过判断链表的头指针是否为空来实现。
具体实现如下:```cint ListEmpty(LinkList L){return L == NULL;}```3. 求链表的长度求链表的长度即统计链表中节点的个数。
具体实现如下:```cint ListLength(LinkList L){int count = 0;Node *p = L;while(p != NULL){count++;p = p->next;}return count;}```4. 插入节点插入节点可以在链表的任意位置插入新的节点。
具体实现如下:```cint ListInsert(LinkList *L, int pos, int data){if(pos < 1 || pos > ListLength(*L) + 1){return 0;}Node *p = *L;Node *newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));newNode->data = data;newNode->next = NULL;if(pos == 1){newNode->next = *L;*L = newNode;}else{for(int i = 1; i < pos - 1; i++){p = p->next;}newNode->next = p->next;p->next = newNode;}return 1;}```5. 删除节点删除节点可以删除链表中指定位置的节点。
C语言中指针链表学习
C语言中指针链表的学习探讨摘要:指针链表是一种最简单也是最常用的动态数据结构,它是对动态获得的内存进行组织的一种结构。
本文通过教学实践,通过图示法从基本概念的理解入手,并深入讲解动态链表的建立,插入和删除,在教学过程中起到了良好的效果。
关键词:动态;链表中图分类号:tp311.12c语言中存储数据的结构用的最普遍的是数组,包括简单类型的数组,指针数据和结构体数组等,但是他们在实际应用中,会因为实现定义过大的数组容量而造成内存的浪费,或者因为保守的预测分配而满足不了实际使用的要求,这时就需要另一种方法来解决这个问题,这就是动态数据结构和动态分配内存技术。
链表就是这样一种最简单的动态数据结构。
那么如何让学生能够很好的学习并掌握它,本人就近几年的教学过程中经过探讨,采用了图示法进行教学,效果很好。
1 基本概念的理解1.1 指针的理解(1)指针与简单变量。
通过图1所示理解指针与简单变量的关系,当把变量i的地址存入指针变量p1后,就可以说这个指针指向了该变量。
如需要指向下一个元素,只需要指针往后移动即可!1.2 结构体的理解(1)结构体类型。
结构体类型是一种专门组织和处理复杂关系的数据结构,是一种自定义类型。
同一个数据对象由于应用不同定义的类型也有所不同。
比如处理学生的信息,可以有很多种方式:结构体中的成员名可增,可减,形成新的结构体类型。
(2)结构体变量与数组。
以上是结构体类型的定义,变量定义方式有三种,这里不一一举例,可根据自己的个人习惯选择不同的定义方式。
比如上面两个类型,分别定义简单变量,可这样定义:struct student s1,s2; struct stu s3,s4;如定义数组,结合前面所学数组的知识,可这样定义:struct student s[10]; struct stu s1[20];2 指针链表掌握了前面指针和结构体的知识内容,对于指针链表的理解和掌握是非常重要的。
2.1 指针链表的定义这里主要讲解单项链表结点的结构体类型的定义,对于初学者掌握了这种定义,对于以后学习更为复杂的链表知识的理解是很有帮助的。
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。
Python数据结构之链表详解
Python数据结构之链表详解⽬录0.学习⽬标1.线性表的链式存储结构1.1指针相关概念1.2指针结构1.3结点1.4结点类2.单链表的实现2.1单链表的初始化2.2获取单链表长度2.3读取指定位置元素2.4查找指定元素2.5在指定位置插⼊新元素2.6删除指定位置元素2.7其它⼀些有⽤的操作3.单链表应⽤3.1单链表应⽤⽰例3.2利⽤单链表基本操作实现复杂操作0. 学习⽬标在顺序存储⽅式中,根据数据元素的序号就可随机存取表中任何⼀个元素,但同时在插⼊和删除运算需要移动⼤量的元素,造成算法效率较低。
解决此缺陷的⼀个办法是:对线性表采⽤链式存储⽅式。
在链表存储⽅式中,在逻辑上相邻的数据元素在存储空间中不⼀定相邻,数据元素的逻辑次序是通过链表中指针链接实现的。
本节将介绍链式存储结构的特点以及各种基本操作的实现。
通过本节学习,应掌握以下内容:线性表的链式存储及实现⽅法链表基本操作的实现利⽤链表的基本操作实现复杂算法1. 线性表的链式存储结构链式存储结构⽤于存放线性表中的元素的存储单元在内存中可以是连续的,也可以是零散分布的。
由于线性表中各元素间存在着线性关系,为了表⽰元素间的这种线性关系,链式存储结构中不仅要存储线性表中的元素,还要存储表⽰元素之间逻辑关系的信息。
所以⽤链式存储结构表⽰线性表中的⼀个元素时⾄少需要两部分信息,除了存储每⼀个数据元素值以外,还需存储其后继或前驱元素所在内存的地址。
采⽤链式存储结构表⽰的线性表简称链表 (Linked List)。
1.1 指针相关概念在继续进⾏讲解前,我们⾸先来了解指针的相关概念,以便更好的理解链表。
假设我们需要处理⼀个⼤型数据⽂件,这⼀⽂件已经被读取保持在内存中,当我们在函数间传递⽂件时,并不会直接传递整个⽂件,我们需要创建变量来保存⽂件在内存中的位置,这些变量很⼩,很容易在不同的函数之间传递。
使⽤指针的好处之⼀就是可以⽤⼀个简单的内存地址就可以指向⼀个更⼤的内存地址段。
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。
链表常用方法
链表常用方法
1.增加节点:链表的特性就是可以动态增加节点,常用的方式是在链表末尾添加新节点或在指定节点后添加新节点。
2. 删除节点:删除节点时需要注意保持链表的连续性,一般有
两种方式,一种是将该节点的前一个节点直接指向该节点的下一个节点,另一种是将该节点的值设为 null 或者其他特殊值,将该节点标记为删除。
3. 遍历链表:使用循环语句对链表进行遍历,依次访问每个节
点即可。
4. 查找节点:查找链表中的某个节点时可以使用循环遍历或者
递归查找的方式,如果链表是有序的,则可以使用二分查找的方式。
5. 反转链表:将链表中节点的指针反转即可实现链表的反转,
可以使用迭代或者递归的方式实现。
6. 合并链表:将两个有序链表合并成一个有序链表,可以使用
迭代或者递归的方式实现。
7. 判断链表是否存在环:使用两个指针分别从链表头开始遍历,一个指针每次移动一个节点,另一个指针每次移动两个节点,如果存在环,则两个指针一定会相遇。
8. 找到环的起点:使用上一步中相遇的节点作为起点,再使用
两个指针分别从该节点和链表头开始遍历,相遇的节点即为环的起点。
9. 删除倒数第 n 个节点:使用快慢指针的方式找到倒数第 n
个节点,然后删除该节点即可。
10. 检测链表是否回文:使用快慢指针将链表分成两部分,将后半部分反转,然后比较两部分是否相等。
数组和链表的底层原理
数组和链表的底层原理数组和链表是两种常见的数据结构,广泛应用于计算机科学中。
它们在数据存储、内存分配、访问方式、动态调整、插入和删除等方面具有显著差异。
本文将深入探讨这些底层原理,以帮助更好地理解这两种数据结构的特性和应用。
一、数据存储1. 数组:数组是一种线性数据结构,通过连续的内存块来存储数据。
每个元素在数组中都有一个固定的索引,通过该索引可以直接访问对应的元素。
2. 链表:链表通过非连续的内存块来存储数据。
每个元素在链表中都有一个指向下一个元素的指针,通过这些指针可以访问链表中的所有元素。
二、内存分配1. 数组:数组在内存中占据一块连续的空间,大小在声明时确定,无法动态调整。
2. 链表:链表中的元素在内存中并不一定连续,每个元素通常包含数据和指向下一个元素的指针。
链表的内存分配相对灵活,可以根据需要动态添加或删除元素。
三、访问方式1. 数组:由于数组元素在内存中连续存储,可以通过索引直接访问任意位置的元素,时间复杂度为O(1)。
2. 链表:链表中的元素通过指针链接,访问任意位置的元素需要从头节点开始逐个遍历,时间复杂度为O(n)。
四、动态调整1. 数组:数组的大小在声明时确定,无法动态调整。
如果需要添加或删除元素,可能需要重新分配内存并复制所有数据。
2. 链表:链表的动态调整相对简单,可以随时添加或删除节点。
只需修改指针指向即可完成元素的增删操作。
五、插入和删除1. 数组:在数组中插入或删除元素需要移动大量数据,时间复杂度较高。
例如,在数组中间插入一个元素可能需要移动所有后续元素。
2. 链表:在链表中插入和删除节点相对简单,只需修改指针指向即可。
但是,删除节点时需要注意释放其占用的内存空间。
总结:数组和链表作为两种常见的数据结构,在底层原理上存在显著差异。
数组通过连续内存块存储数据,访问速度快但不易动态调整;而链表则通过非连续内存块存储数据,具有更好的动态调整能力但访问速度较慢。
在实际应用中,应根据具体需求选择合适的数据结构以实现最佳性能和功能。
C语言链表详解PPT课件
26
链表中结点删除
需要由两个临时指针: P1: 判断指向的结点是不是要删除的结点 (用于寻找); P2: 始终指向P1的前面一个结点;
27
图 11.19
4
结点里的指针是存放下一个结点的地址
Head
1249
1249
A 1356
1356
B 1475
1475
C 1021
1021
D Null
1、链表中的元素称为“结点”,每个结点包括两 个域:数据域和指针域;
2、单向链表通常由一个头指针(head),用于指 向链表头;
3、单向链表有一个尾结点,该结点的指针部分指
7
(4)删除操作是指,删除结点ki,使线性表的长度 减1,且ki-1、ki和ki+1之间的逻辑关系发生如下变 化:
删除前,ki是ki+1的前驱、ki-1的后继;删除后,ki-1 成为ki+1的前驱,ki+1成为ki-1的后继.
(5)打印输出
8
一个指针类型的成员既可指向其它类型的结构体数 据,也可以指向自己所在的结构体类型的数据
(x7,y7)
为了表示这种既有数据又有指针的情况, 引入结构这种数据类型。
3
11.7 用指针处理链表
链表是程序设计中一种重要的动态数据结构, 它是动态地进行存储分配的一种结构。
动态性体现为: 链表中的元素个数可以根据需要增加和减少,不 像数组,在声明之后就固定不变;
元素的位置可以变化,即可以从某个位置删除, 然后再插入到一个新的地方;
链表基本操作
链表基本操作链表作为一种重要的数据结构,在计算机程序设计中被广泛应用。
链表是一种元素之间通过指针相连接的线性结构,每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。
链表能够灵活地增加和删除元素,适用于许多需要频繁插入和删除数据的场景。
在本文中,我们将介绍链表的基本操作,并按照类别进行介绍。
创建链表链表的创建是链表操作的第一步。
首先需要声明链表节点类型的结构体,并定义链表头指针。
然后通过动态内存分配函数malloc为链表节点动态分配内存,建立链表节点之间的关系,直到最后一个节点。
struct Node{int data;Node* next;};Node* createLinkedList(int n){Node* head = NULL;Node* tail = NULL;for(int i = 0; i < n; i++){Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));node->data = 0;node->next = NULL;if(head == NULL){head = node;}else{tail->next = node;}tail = node;}return head;}插入数据链表的插入操作包括在链表头插入和在链表尾插入两种情况。
在链表头插入时,新节点的指针指向链表头,链表头指针指向新节点。
在链表尾插入时,先找到链表尾节点,然后将新节点插入在尾节点后面。
void insertAtFront(Node** head, int data){Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));node->data = data;node->next = *head;*head = node;}void insertAtEnd(Node** head, int data){Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node)); node->data = data;node->next = NULL;if(*head == NULL){*head = node;}else{Node* tail = *head;while(tail->next != NULL){tail = tail->next;}tail->next = node;}}删除数据链表的删除操作包括在链表头删除和在链表尾删除两种情况。
浙教版五年级上册信息科技第4课《算法中的数据》(教学设计)
例题1:请简述数组在数据处理中的应用。
解答:数组是一种基本的数据结构,它用于存储具有相同数据类型的元素集合。在数据处理中,数组常用于以下场景:
1.存储大量数据,如学生成绩、商品库存等。
2.实现数据的快速查找,如二分查找法。
3.实现数据的排序,如冒泡排序、快速排序等。
4.实现数据的批量处理,如批量修改数组元素的值。
解答:树是一种非线性数据结构,它具有层级关系和分支结构。树在算法中的应用包括:
1.实现组织结构图,如公司的组织架构图。
(2)责任与伦理:五年级学生正处于道德观念形成的关键时期,应注重培养他们在信息科技领域的责任感和伦理意识。
教学资源
1.硬件资源:
-计算机教室
-投影仪
-学生每人一台计算机
2.软件资源:
-信息科技教学软件
-编程环境
-数据处理软件(如Excel)
3.课程平台:
-学校课程管理系统
-班级交流群
4.信息化资源:
2.知识方面:
(1)已有知识:学生在前期的学习中,对计算机的基本操作、简单的编程思维有了一定的了解,为本课程的学习奠定了基础。
(2)相关知识:学生对数据的概念和作用有一定的认识,但可能对数据类型、数据结构等概念较为陌生。因此,在教学中需要从已有知识出发,逐步引导学生掌握新知识。
3.能力方面:
(1)逻辑思维能力:五年级学生的逻辑思维能力逐渐增强,但仍有待提高。在本课程中,通过数据的学习和应用,有助于培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力。
-利用在线资源和教育平台,如Khan Academy、Coursera等,学习数据科学和编程基础。
-访问科技博物馆或参加相关讲座,了解数据科学在现代社会中的广泛应用。
2.2链表说课稿
为了激发学生的学习兴趣和动机,我将采取以下策略或活动:
1.引入实例:通过一些实际应用实例,让学生看到链表在解决问题中的重要作用,激发他们对链表的学习兴趣。
2.问题驱动:提出一些与链表相关的问题,引导学生思考和探索,激发他们的求知欲。
3.合作学习:组织学生进行小组合作学习,让他们通过讨论和共同解决问题来加深对链表的理解。
(二)新知讲授
在新知讲授阶段,我会采取逐步呈现知识点的方式,引导学生深入理解。首先,我会介绍链表的基本概念,如链表的定义、节点结构和链接方式。然后,我会逐个讲解链表的基本操作,如插入、删除、查找和遍历,并通过图示和示例来解释这些操作的原理和步骤。在讲解过程中,我会鼓励学生提问和参与讨论,以加深他们对知识点的理解。
五、板书设计与教学反思
(一)板书设计
我的板书设计将注重清晰性和结构性,以帮助学生把握知识要点。板书将包括链表的定义、分类、基本操作以及应用实例。我会使用简洁的文字和图示来表达知识点,确保学生能够一目了然地理解。板书的作用是提供一种视觉辅助工具,帮助学生整理和回顾所学内容。为了确保板书清晰、简洁且有助于学生把握知识结构,我会使用大号字体和清晰的图示,并且在板书过程中保持简洁明了的风格。
这些媒体资源和技术工具在教学中的作用是提供丰富的学习资源和实践平台,帮助学生更好地理解和应用链表知识。
(三)互动方式
为了促进学生的参与和合作,我计划设计以下师生互动和生生互动环节:
1.提问与讨论:在讲解过程中,我将鼓励学生提问和参与讨论,通过互动来解答疑惑和深化理解。
2.小组合作:组织学生进行组合作学习,让他们共同解决编程练习和项目,通过合作来提高解决问题的能力。
其次,我们将详细讲解链表的基本操作,包括插入、删除、查找和遍历。这些操作是使用链表进行数据管理的基础,对于理解链表的应用至关重要。
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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链表我自我感觉是真的很好的.对于c语言的一些不同类型的数据是很方便处理的.它就像一个容器.容纳着多种类型的数据.至于这个我就不说什么了.只说说我们今天的主题是链表的建立,删除和添加.至于静态链表我就不说了.这个比较简单.动态的还是有点绕.我也是在网上找了半天找不到什么好的自己想要的效果.就自己写了一段程序.我把该标记的都标记了.我相信你看了会有大的收获的./*头文件所需要的库文件*/#include "iostream"#include "stdlib.h"#include "stdio.h"#include "iomanip"#define LEN sizeof(struct student)using namespace std;void input();struct student{int number;float price;struct student *next;};int n=0; //全局变量定义节点数/* 创建链表总共有三个结构体指针分别是*head,(头指针标记)*p1(动态产生内存空间指针),*p2(当前链表的指针最后一个节点)*/struct student * creat(){struct student *head,*p1,*p2;head=NULL; //head返回是void*类型p1=p2=(struct student*)malloc(LEN); //p1 p2指向同一块内存空间即你申请的那个空间input(); //input函数接受输入界面cin>>p1->number>>p1->price; //在申请的里边输入数据while(p1->number!=0) //结束标记符数字0作为输入结束的标记{n=n+1; //n计数器记录你输入记录的个数if(n==1) //第一个节点head=p1; //如果是第一个节点那么就直接将其内容写进去elsep2->next=p1; //否则即不是第一个节点,那么将指针p1赋值p2->nextp2=p1; //p2移动到当前位置p1=(struct student*)malloc(LEN); //重新为p1申请空间cout<<setw(35)<<"输入编号"<<setw(10)<<"输入成绩"<<endl;cin>>p1->number>>p1->price; //继续输入看是不是输入结束标记0了}p2->next=NULL; //如果输入结束可以将本链表的指针域即p2所在位置赋值为空。
return (head);}/*下边是打印部分由于上边创建部分返回的是head结构体指针,他是你生成链表的头所以在打印时他应该作为参数,所以在打印中有一个指针。
他的作用大家也可以猜到了吧就是接受你的参数*/void show(struct student *head){struct student *p;p=head; //将参数结构体指针head给另一个结构体指针pif(head!=NULL) //如果为空head是空指针即不指向任何地方所以此处不能写成head->next;无意义{cout<<setw(50)<<"总共有"<<n<<"条记录"<<endl; //输出记录总共的条数cout<<setw(50)<<"正在输出结果"<<endl;while(p!=NULL) //因为如果为空head是空指针所以想对应的p也是空指针即不指向任何地方{cout<<setw(50)<<"编号为"<<p->number<<"成绩"<<p->price<<endl;;p=p->next; //顺序移动指针}}else //否则和上边的if对应链表为空的情况cout<<setw(50)<<"此链表为空,没有输出的结果。
"<<endl;}/*添加指针函数中参数是(你建立的head和你新建的stu)*/struct student *addorder(struct student *head , struct student *stu){/*总共有三个结构体指针指针p1作为头指针的作用在函数总作用指针p2作为你生成的添加的指针*/struct student *p1,*p2;p1=head;p2=stu;if(p1!=NULL) //即添加的链表在添加之前不是空指针{while(p1->next!=NULL) //开始寻找知道你寻找到他的指针域为空{p1=p1->next; //指针p1寻找自己的指针域中存储地址地方}n=n+1;p1->next=p2; //将你产生的节点指针p2接到p2后边p2->next=NULL;}else //添加之前是空{n=n+1;cout<<setw(40)<<"你的原来链表为空链表"<<endl;head=p2; //把你产生的节点给了headp2->next=NULL;}return (head); }/*删除节点有两个参数一个数指针head另一个是你要删除的标志num 还是有两个指针*/struct student *del(struct student *head,intnum){struct student *p1,*p2; //指针p2指向找到的前一个指针p1=head;if(head!=NULL) //此链表不为空{while(p1->number!=num&&p1->next!=NULL) //顺序查找链表结构{ p2=p1;p1=p1->next;}if(p1->number==num){cout<<setw(50)<<"找到删除结果删除的记录为"<<endl;cout<<setw(50)<<"编号为"<<p1->number<<"成绩"<<p1->price<<endl;n=n-1;if(p1->next==NULL){cout<<setw(50)<<"你要删除的是的是最后一条记录"<<endl;p2->next=NULL;cout<<setw(50)<<"编号为"<<p1->number<<"成绩"<<p1->price<<endl;}elsep2->next=p1->next;}else //此处是没有找到节点cout<<setw(50)<<"没有找到要删除的节点。
"<<endl;}else //此处为链表head为空时cout<<setw(50)<<"你要删除的链表为空不能进行删除操作。
"<<endl; return (head);}void input(){ cout<<setw(50)<<"************************************"<<endl; cout<<setw(50)<<"*** 输入你要输入的记录。
***"<<endl;cout<<setw(50)<<"************************************"<<endl; cout<<endl;cout<<setw(35)<<"输入编号"<<setw(10)<<"输入成绩"<<endl;}int main(){struct student *head,*p;intnum;head=creat();show(head);cout<<endl;cout<<setw(50)<<"输入你要删除的节点"<<endl;cin>>num;head=del(head,num);show(head);cout<<setw(40)<<"输入你要添加的信息"<<endl;p=(struct student *)malloc(LEN);cin>>p->number;cin>>p->price;head=addorder(head,p);show(head);return 0;}红线是标注.我相信会对你有很大的收获的.。