线性表讲义的链式存储-课件PPT(演示稿)
合集下载
第2章 数据结构(顺序表和线性链表)PPT课件
DELETELIST(V，n，i）
1.if(i<1)OR(i>n) then{参数错return} 2.for j=i to n-1 step(1)
3. V[j]V[j+1] 4.end(j) 5.n n-1 7.return
2020/11/14
16
Questions:
如删除最后一个元素，作何操作？(最好情 形)
对于计算机存储空间,前后件元素不一定相邻,且前 件元素不一定在前,后件元素不一定在后.
例:C中线性表的数组和动态链表实现
2020/11/14
7
• 数据类型(data type):是指程序设计语言中允许的 变量类型。
• 注意：每一个变量必须与一个且仅与一个数据类型相联系， 规定了该变量可以设定的值的集合，及这个集合上的一组 运算。（语言不同而不同）
3
2.1.2 基本概念和术语
• 数据(data)：对客观事物的符号表示，信息的载 体，可用计算机表示和处理。
• 数(figure/number)、文本(text)、图形(graph)、视频 (video)、声音（audio）和图像(image)等。
• 数据元素(data element/node/record):是数据集 合中的一个个体，是数据的基本单位。
3.return (3)插入运算
从头开始
问题描述：在头指针为head的链表中，在值为a的结点前
插入一个值为b的结点。如为空表，则b为第一个结点，
如表中无a元素，则将b插入链表的末尾。
2020/11/14
26
2020/11/14
27
INLINKST（head,a,b） 1.GETNODE(p); data(p) b;//取得一个新结点p// 2.if(head=nil)then{head p;next(p) nil;return} //空表情况// 3.if(data(head)=a)then{next(p) head; headp;return}//a为第一个 结点,改进待叙,不同:head指向第一个结点.第一个结点 变了,所以要修改head// 4.LOOKFOR(head,a,q)//寻找元素a的前趋结点q// 5.next(p)next(q);next(q)p 6.return
第3章线性表的链式存储
L
(a) 空循环链表
L
a1
a2
...
an
(b) 非空循环链表
3.1.3 双向链表
在单链表结点中只有一个指向其后继结点的next 指针域，而找其前驱则只能从该链表的头指针开始，顺 着各结点的next指针域进行查找，也就是说找后继的时 间复杂度是O(1)，找前驱的时间复杂度是O(n)。如果也 希望找前驱像后继那样快，则只能付出空间的代价：每 个结点再加一个指向前驱的指针域prior，结点的结构修 改为下图，这样链表中有两个方向不同的链，用这种结 点组成的链表称为双向链表。
1．带头结点的单链表 2．不带头结点的单链表
3.3.3 单链表插入操作的实现
单链表的插入操作是指在表的第i个位置结点处插入 一个值为data的新结点。插入操作需要从单链表的第一个结 点开始遍历，直到找到第i个位置的结点。插入操作分为在 结点之前插入的前插操作和在结点之后插入的后插操作。
1．前插操作 2．后插操作
2．整数型单链表算法
3．不带头结点的单链表算法
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
用头插法实现单链表的创建，比较简单，但读入的 数据元素的顺序与生成的链表中元素的顺序是相反的。若希 望两者次序一致，则用尾插法创建单链表。为了快速找到新 结点插入到链表的尾部位置，所以需加入一个尾指针r用来 始终指向链表中的尾结点。初始状态：头指针L和尾指针r均 为空，把各数据元素按顺序依次读入，申请结点，将新结点 插入到r所指结点的后面，然后r指向新结点，直到读入结束 标志为止。
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
L
插入P前的尾指针 插入P后的尾指针
r
3
4
P1
x^
2
3.3 单链表运算的实现
(a) 空循环链表
L
a1
a2
...
an
(b) 非空循环链表
3.1.3 双向链表
在单链表结点中只有一个指向其后继结点的next 指针域，而找其前驱则只能从该链表的头指针开始，顺 着各结点的next指针域进行查找，也就是说找后继的时 间复杂度是O(1)，找前驱的时间复杂度是O(n)。如果也 希望找前驱像后继那样快，则只能付出空间的代价：每 个结点再加一个指向前驱的指针域prior，结点的结构修 改为下图，这样链表中有两个方向不同的链，用这种结 点组成的链表称为双向链表。
1．带头结点的单链表 2．不带头结点的单链表
3.3.3 单链表插入操作的实现
单链表的插入操作是指在表的第i个位置结点处插入 一个值为data的新结点。插入操作需要从单链表的第一个结 点开始遍历，直到找到第i个位置的结点。插入操作分为在 结点之前插入的前插操作和在结点之后插入的后插操作。
1．前插操作 2．后插操作
2．整数型单链表算法
3．不带头结点的单链表算法
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
用头插法实现单链表的创建，比较简单，但读入的 数据元素的顺序与生成的链表中元素的顺序是相反的。若希 望两者次序一致，则用尾插法创建单链表。为了快速找到新 结点插入到链表的尾部位置，所以需加入一个尾指针r用来 始终指向链表中的尾结点。初始状态：头指针L和尾指针r均 为空，把各数据元素按顺序依次读入，申请结点，将新结点 插入到r所指结点的后面，然后r指向新结点，直到读入结束 标志为止。
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
L
插入P前的尾指针 插入P后的尾指针
r
3
4
P1
x^
2
3.3 单链表运算的实现
线性表的链式存储结构
19
1. 初始化链表 ：即只有一个头结点，并且头结点的 初始化链表CL：即只有一个头结点， next域指向它自身。 域指向它自身。 域指向它自身 int InitList(LinkList *CL) { CL->head=(*LNode)malloc(sizeof(LNode)); if (CL->head) {CL->head->next=CL->head; return OK;} //让next域指向它自身 让 域指向它自身 else return ERROR ; }
16
10. 在链表 中第 个数据元素之前插入数据元素 在链表L中第 个数据元素之前插入数据元素e 中第i个数据元素之前插入数据元素 int ListInsert(LinkList *L,int i,EntryType e) { LNode *p,*s; int j; if (i<1||i>ListLength(L)+1) return ERROR; s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));//s为存放 的结点 为存放e的结点 为存放 if (s==NULL) return ERROR; s->data=e; for (p=L->head,j=0;p&&j<i-1;p=p->next;j++); //寻找第 个结点 寻找第i-1个结点 寻找第 s->next=p->next; p->next=s; //将s结点插入 将 结点插入 return OK; }//P25图2-9。 图 。
8
2. 销毁链表 ：删除链表中包括头结点在内所有结点。 销毁链表L：删除链表中包括头结点在内所有结点。 void DestoryList(LinkList *L) { LNode *p; while (L->head){ //依次删除链表中的所有结点 依次删除链表中的所有结点 依次
第2章 线性表 (数据结构教程PPT课件)
3.在数组a中检索（查找）值为X的数据元素
int locate (int a[ ],int n, int x) { int i; i=0; while((i<=n-1)&&(a[i]!=x)) i++; if(i<=n-1) return (i); /*返回的是存储位置*/ else return (0);} }
(2)按值查找即定位 Locate_LinkList(L,x) Lnode * Locate_LinkList( LinkList L, datatype x) /*在单链表L中查找值为x的结点，找到后 返回其指针，否则返回空*/ { Lnode * p=L->next; while ( p!=NULL && p->data != x) p=p->next; return p; }
2.2.2 典型操作的算法实现
1. 初始化线性表L
SeqList *init_SeqList( )
{ SeqList *L; L=malloc(sizeof(SeqList)); L->last=-1; return L; }
2.在数组a第i个数据元素之（ai-1）前插入数据 元素X insert (int a[ ],int n,int i, int x) { int j; for(j=n-1;j>=i-1;j--) a[j+1]=a[j]; /* 结点移动 */ a[i-1]=x; /*新元素插入*/ n++; /*修改长度*/ }
4.删除数组a第i个数据元素（ai-1） delete (int a[ ],int n,int i) { int j; for(j=i;j<=n;j++) a[j-1]=a[j]; /* 结点移动 */ n--; /*修改长度*/ }
数据结构线性表ppt课件(2024)
2024/1/30
顺序存储定义
用一段地址连续的存储单元依次 存储线性表的数据元素。
存储方式
逻辑上相邻的元素，其物理存储 位置也相邻。
8
顺序表基本操作实现
初始化操作
创建一个空表，分配存储空间。
插入操作
在指定位置插入一个元素，需移动插入位置后的所有元素。
删除操作
删除指定位置的元素，需移动删除位置后的所有元素。
数据结构线性表ppt课 件
2024/1/30
1
目录
2024/1/30
• 线性表基本概念与特点 • 顺序存储结构及其实现 • 链式存储结构及其实现 • 线性表应用与案例分析 • 线性表性能分析与优化策略 • 总结回顾与拓展延伸
2
01
线性表基本概念与特点
2024/1/30
3
线性表定义及性质
线性表定义：由n（n>=0）个具有相 同类型的数据元素（结点）a1，a2，
动态分配
如果使用动态数组或链表实现线性表，空间复杂度为O(n)，其中n为当前线性表中的元素数量。这种 实现方式可以灵活应对元素数量的变化。
2024/1/30
26
优化策略探讨
使用更高效的数据结构
例如，可以使用哈希表或二叉搜索树等数据结构 来优化查找操作的时间复杂度。
批量操作优化
对于批量插入、删除或查找操作，可以通过一次 性处理多个元素来减少操作次数，从而提高效率 。
任何一种逻辑结构都可以用多种存储结构表示。
03
5
线性表基本操作
插入操作
在指定位置插入一 个元素。
查找操作
查找指定元素的位 置。
初始化操作
建立一个空的线性 表。
2024/1/30
顺序存储定义
用一段地址连续的存储单元依次 存储线性表的数据元素。
存储方式
逻辑上相邻的元素，其物理存储 位置也相邻。
8
顺序表基本操作实现
初始化操作
创建一个空表，分配存储空间。
插入操作
在指定位置插入一个元素，需移动插入位置后的所有元素。
删除操作
删除指定位置的元素，需移动删除位置后的所有元素。
数据结构线性表ppt课 件
2024/1/30
1
目录
2024/1/30
• 线性表基本概念与特点 • 顺序存储结构及其实现 • 链式存储结构及其实现 • 线性表应用与案例分析 • 线性表性能分析与优化策略 • 总结回顾与拓展延伸
2
01
线性表基本概念与特点
2024/1/30
3
线性表定义及性质
线性表定义：由n（n>=0）个具有相 同类型的数据元素（结点）a1，a2，
动态分配
如果使用动态数组或链表实现线性表，空间复杂度为O(n)，其中n为当前线性表中的元素数量。这种 实现方式可以灵活应对元素数量的变化。
2024/1/30
26
优化策略探讨
使用更高效的数据结构
例如，可以使用哈希表或二叉搜索树等数据结构 来优化查找操作的时间复杂度。
批量操作优化
对于批量插入、删除或查找操作，可以通过一次 性处理多个元素来减少操作次数，从而提高效率 。
任何一种逻辑结构都可以用多种存储结构表示。
03
5
线性表基本操作
插入操作
在指定位置插入一 个元素。
查找操作
查找指定元素的位 置。
初始化操作
建立一个空的线性 表。
2024/1/30
数据结构教学课件：线性表链表
头结点好处
a、由于开始结点的位置被存放在头结点的指针域中， 所以在链表的第一个位置上的操作（如插入、删 除等）就和在表的其它位置上的操作一致，无需 进行特殊处理； b、无论链表是否为空，其头指针是指向头结点的非 空指针（空表中头结点的指针域为空），头指针 始终不为空，因此空表和非空表的处理也就统一 了
}
带头结点的单链表 H
# a1 a2
…
an NULL
头结点
H
# NULL
头结点
linklist * initList() linklist * initList() { { linknode* pHead = (linknode*) linknode* pHead = 0; // pHead、 malloc( sizeof(linknode)); pRail分别为头、尾指针 linknode* pRail = pHead; linknode* pRail = pHead; // pHead、 char c; pRail分别为头、尾指针 char c; while( (c = getchar()) != ‘\n’) { linknode* pNode = while( (c = getchar()) != ‘\n’) { (linknode*)malloc( sizeof(linknod linknode* pNode = e )); (linknode*)malloc( sizeof( linknode scanf( "%c", &pNode->data ); )); scanf( "%c", &pNode->data ); pNode->next = 0; //新结点指 针域为空 pNode->next = 0; //新结点指针 pRail->next = pNode; 域为空 pRail = node; if( !pHead) pHead = pNode; } else pRail->next = pNode; return pHead; pRail = node; } } return pHead; }
《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;
第二章 线性表PPT课件
（二）线性表的删除(1)
1﹑删除下标为i的 数据元素
例2.3 为在V[0]到V[99] 中删除一个元素 V[i],引用del1函数。 删除前后的线性表 的示意图如右
举例（续）
分析： ①初始条件： 数组V，
删除下标i ②删除条件：0≤i≤99 ③执行结果：1成功,0
不成功 ④N-S流程图如右:
举例（续）
(一)线性表插入操作(1)
1、在数组中下标为i的元 素前插入一个新元素。
例2.1 某Ｃ语言程序中， 整型数组Ｖ的９９个元数 Ｖ［０］～Ｖ［９８］组 成一个线性表。为了在Ｖ ［i］位置前插入一个新元 素b，可用如下函数inst1 来实现，当插入成功时返 回1，否则返回0，所以该 函数的返回值类型是整型。 插入前后的线性表的示意 图如右：
第二章 线性表
2.1 线性表的逻辑结构 2.2 线性表的顺序存储结构 2.3线性表的链式存储结构 2.4 典型例题
线性表的特点是：在数据元素的非空有
限集中，（1）存在唯一的一个被称为 “第一个”的数据元素；（2）存在唯一
的一个被称为“最后一个”的数据元素； （3）除第一个以外，集合中的每一个数 据元素均有且只有一个前驱；（4）除最
V[99]=0; /*数组最后一个元素清0或某种结束标记*/ return 1; /*删除成功 */ }
线性表的删除操作(2)
2﹑在有序顺序表 中删除一个数据 元素
例2.4 在有序表中 删除一个值为x的 数据元素。当x的 值为78时删去前 后的线性表的
示意图如右：
举例（续）
分析： ①初始条件：数组
return 0; /*插入失败*/
} for (j=99；j>i；j--) v[j]=v[j-1];/*后移*/ v[i]=b； /*插入*/ return 1； /*插入成功 */ ｝
数据结构课件之线性表(ppt 86页)
删除算法
int DelList(SeqList *L,int i,ElemType *e)
/*在顺序表L中删除第i个数据元素，并用指针参数e返回其值*/
{ int k;
if((i<1)||(i>L->last+1))
{ printf(“删除位置不合法！”)； return(ERROR)； }
*e= L->elem[i-1]; /* 将删除的元素存放到e所指向的变量中*/
loc(ai) =loc(a1)+(i-1)×k
8
15.10.2019
顺序存储结构示意图
存储地址
Loc(a1) Loc(a1)+(2-1)k
…
loc(a1)+(i-1)k
…
loc(a1)+(n-1)k
...
loc(a1)+(maxlen-1)k
内存空间状态
a1 a2
…
ai
…
an
9
逻辑地址
1 2
…
i
操作前提：L为未初始化线性表。 操作结果：将L初始化为空表。 操作前提：线性表L已存在。 操作结果：将L销毁。 操作前提：线性表L已存在 。 操作结果：将表L置为空表。
………
}ADT LinearList
6
15.10.2019
2.2 线性表的顺序存储
2.2.1 线性表的顺序存储结构 2.2.2 线性表顺序存储结构上的基本运算
17
15.10.2019
删除算法示意
将线性表(4,9,15,21,28,30,30,42,51,62)中的第5个元素 删除。
序号
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 4 9 15 21 28 30 30 42 51 62
线性表的链式存储结构
1
2
3
4 89
5
10
11
6
7
12
13 14 15
第三层上(i=3)，有23-1=4个节点。 第四层上(i=4)，有24-1=8个节点。
21
(2) 二叉树的基本性质
A、 二叉树的第i层上至多有2 i-1（i 1）个结点。 B、 深度为h的二叉树中至多含有2h-1个结点。
1
2
3
4 89
5
10
11
6
7
6
7
n0=8 n2=7
8
9 10
11 12
13 14 15
23
（3）满二叉树
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
11 12
13 14 15
特点：每一层上都含有最大结点数。
24
（4）完全二叉树
1
2
4
5
3
6
7
8 9 10 11 12
1
2
4
5
3
6
7
8 9 10 11
12
完全二叉树
非完全二叉树
特点：除最后一层外，每一层都取最大结点数，
左子树 为空
二叉树的五种基本形态
左右子树 均非空
19
二叉数是n(n0)个结点的有限集合。它或为空 数(n=0),或由一个根结点和两棵分别称为根的左子 树和右子树的互不相交的二叉数组成。
特别要注意：二叉数不是树的特殊情况。
a
a
b
b
两棵不同的二叉数
20
(2) 二叉树的基本性质
A、 二叉树的第i层上至多有2 i-1（i 1）个结点。
第2章2线性表的单链表存储结构PPT课件
(1)
p = p->next; j++;
}
if(j != i - 1){
printf("插入位置参数错！"); return 0; }
(2) if((q = (SLNode *)malloc(sizeof(SLNode))) == NULL)
exit(1);
q->data = x;
(3) q->next = p->next;
p->next=q->next; //将a、c两结点相连，淘汰b结点；
free(q) ；
//彻底释放b结点空间
思考： 省略free(q)语句行不行？
12
int ListDelete(SLNode *head, int i, DataType *x)
{ SLNode *p, *s; int j;
(1) p = head; j = -1;
p=head;
for( i=1; i<26; i++) //因尾结点要特殊处理，故i≠26
{ p->data=i+‘a’-1; // 第一个结点值为字符a
p->next=(node*)malloc(m); //为后继结点“挖坑”！
p=p->next；}
//让指针变量P指向后一个结点
p->data=i+‘a’-1;
while(p->next != NULL && p->next->next!= NULL
&& j < i - 1)
{ p = p->next;
j++; }
相关主题