3线性链表

V(p)＝x
NEXT(p)＝top top＝p RETURN
[置新结点数据域]
[置新结点指针域] [改变栈顶指针]
#include "stdlib.h" struct node { ET d； /*定义结点类型*/ /*数据元素类型*/ *next；
struct node
}；
pushll(top，x)
struct student *next;
/*指针域*/
假设h,p,q为指针变量，可用下列语句来说明： struct student *h,*p,*q;
具有结点数据结构p的含义
• 指针p与指向的结点关系示意图：
data
p
next
结点 (*p)
说明：
• P——指向链表中某一结点的指针，其值是所指结点的地址。
i
1
V(i) a2 a1 a4
NEXT(i)
9 1 10
HEAD 3
2 3
4
5 6 7 8 9 10
a3
a5
5
0
3 HEAD
1
9
5
10
a1
a2
a3
a4
a5
01
对于线性表，可以从头指针开始，沿各结点的指针扫描 到链表中的所有结点。其算法思想是从头指针开始，依次输 出各结点值。 [算法3.1]依次输出线性链表中的各结点值
• 从可利用栈取得一个结点
输入：可利用栈的栈顶指针TOP（默认）。
输出：退栈后的可利用栈栈顶指针TOP（默认）；存放取得结点序号
的变量p。 PROCEDURE NEW(p)
p＝TOP； TOP＝NEXT(TOP)
RETURN
• 带链栈的入栈运算
输入：带链栈的栈顶指针top；入栈的元素值x。 输出：元素x入栈后的带链栈栈顶指针top。 PROCEDURE PUSHLL(top，x) NEW(p) [从可利用栈取得一个新结点]
while(x＞0)
/*若输入值大于0*/
{ p＝(struct node *)malloc(sizeof(struct node))；/*申请一个结点*/ p－>d＝x； p－>next＝NULL； /*置当前结点的数据域和指针域*/ if(head＝＝NULL) head＝p；/*若链表空，则将头指针指向当前结点p*/ else q＝p； } p＝head； while(p!＝NULL) /*从链表第一个结点开始打印各结点元素值，并删除*/ { } printf("\n")； } printf("%5d"， p－>d)； /*打印当前结点中的数据*/ q＝p；p＝p－>next；free(q)；/*删除当前结点并释放该结点空间*/ q－>next＝p； /*将当前结点链接在最后*/ /*置当前结点为链表最后一个结点*/
例：建立一个线性链表，其元素值依次 为从键盘输入的正整数（以输入一个非正整 数为结束）；然后依次输出线性链表中的各 元素值。
例：建立一个线性链表，其元素值依次为从键盘输入的正整数（以输入一个非
正整数为结束）；然后依次输出线性链表中的各元素值。
#include "stdlib.h" #include "stdio.h" struct node /*定义结点类型*/ { int d； struct node *next； }； main() { int x； struct node *head， *p， *q； head＝NULL； /*置链表空*/ q＝NULL； scanf(“%d”， &x)； /*输入一个正整数*/
数据结构 第三章 线 性 链 表
第三章
3.1 3.2 3.3 3.4
线 性 链 表
线性链表的基本概念 线性链表的基本运算 循环链表 多项式的表示与运算(不做要求）
线性表顺序存储的问题
1、采用顺序存储结构很不方便，插入与删除运算的效率都很低 2、在顺序存储结构下，线性表的存储空间不便于扩充 3、线性表的顺序存储结构不便于对存储空间的动态分配
二、链表的特点
假设数据结构中的每一个数据结点 对应于一个存储单元，这种存储单 元称为存储结点，简称结点。
链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。即：逻
辑上相邻未必在物理上相邻。(注意与顺序表区别) 结点之间的相对位置由链表中的指针域指示，而结点在 存储器中的存储位置是随意的。 链式存储结构既可以用于表示线性结构，也可用于表示非 线性结构。在用链式结构表示较复杂的非线性结构时，其指针
பைடு நூலகம்
• *p——表示 由指针p所指向的结点。
• (*p).data或p->data——表示由p所指向结点的数据域，其值为
一个数据元素。 • (*p).next或p->next——表示由p所指向结点的指针域，其值为
一个指针。
配置内存空间
• 结点定义后，程序并不会马上配置我们所需的内存空间，而是需利用函数 malloc( ) 向系统要求配置内存空间，如： p=(Link)malloc(sizeof(JD)) • 对指针p赋值使其指向某一结点（按需生成一个JD结点类型的新结点）。 其中： (Link)——进行类型转换。 sizeof(JD)——求结点需要占用的字节数，JD为数据类型。
• • 每个结点只包含一个指向后继结点的链域。 头指针——用一个专门的指针HEAD指向线性链表中第一 个数据元素的结构（即存放线性表中第一个数据元素的 存储结点的序号）。 • 表尾结点——指针为空（无后继），用0或NULL表示。
•
中间结点——由其前趋的指针域指向之。
特别的，当HEAD=NULL（或0）时称为空表。 一般而言，在线性表的链式存储结构中，各数据结点 的存储序号是不连续的，并且各结点在存储空间中的位置 关系与逻辑关系也不一致
*top；
/*取出栈顶元素值*/ /*改变栈顶指针*/
/*释放被删除结点后返回*/
带链的队列
• 带链队列的入队运算
输入：带链队列的队尾指针rear；入队的新元素x。
输出：元素x入队后的带链队列队尾指针rear。
另一个称为右指针（Rlink），用以指向其后件结点。这样的线性链表称为 双向链表，其逻辑状态为：
带 链 的 栈
栈也是线性表，也可以采用链式存储结构，其逻辑状态如下：
在实际应用中，带链的栈可以用来收集计算机存储空间中 所有空闲的存储结点，这种带链的栈称为可利用栈。计算机中 所有可利用空间都可以以结点为单位链接在可利用栈中，随着
域的个数要多一些。
三、结点的组成
数据域
数据域
指针域
指针域
数据域——表示数据元素自身值。 指针域（链域）——表示与其它结点关系。通过链域， 可将n个结点按其逻辑顺序链接在一起（不论其物理次
序如何）。
3.1.2
线性链表
线性表的链式存储结构称为线性链表。 线性链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储 结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实
输入：线性链表的存储空间V(1：m)、NEXT(1：m)；
线性链表的头指针HEAD。 输出：依次输出线性链表中各结点的值。 PROCEDURE j＝HEAD WHILE RETURN (j≠0) DO V(j) ； j＝NEXT(j) } { OUTPUT PRTLL(HEAD)
在C语言中，定义链表结点的形式如下：
其他线性链表中结点的插入与删除，可利用栈处于动态变化之
中，即可利用栈经常要进行退栈与入栈操作。
●可利用栈及其运算
• 将结点送回可利用栈
输入：可利用栈栈顶指针TOP（默认）；送回可利用栈的结点序号p。 输出：结点p入栈后的可利用栈栈顶指针TOP（默认）。 PROCEDURE DISPOSE(p) NEXT(p)＝TOP； TOP＝p RETURN
scanf("%d"， &x)；
双 向 链 表
由于单链表中每个结点只有一个指针域，由这个指针只能找到后件结 点，但不能找到前件结点，若要找到某个结点的前件则必须从头指针开始 重新寻找。为了弥补单链表的这个缺点，在某些应用中，对线性链表中的
每个结点设置两个指针，一个称为左指针（Llink），用以指向某前件结点；
申请分配该结点类型的一个存储空间，其首地址存放在指针变量p 中。)
#include "stdlib.h”/* malloc 函数需要包含头文件stdlib.h*/ struct node /*定义结点类型*/ { int d； /*数据域*/ struct node *next； /*指针域*/ } main() { struct node *p； /*定义该类型的指针变量p*/ „ p=(struct node *)malloc(sizeof(struct node))； /*申请分配结点存储空间*/ „ free(p)； /*释放结点存储空间*/ }
malloc(size)——在内存中分配size个连续可用字节的空间。
• 当内存配置成功时，p所返回的将是一个指针，当内存配置 失败时，p所返 回的则是NULL指针。
• 注意: 使用malloc( )时，必须在程序开头加上：
#include<stdlib.h>
内存配置成功后状态
内存配置成功后，其内存结构如下：
struct 结构体名
{ 数据成员表； struct 结构体名 * 指针变量名；}
例如，下面定义的结点类型中，数据域包含三个数据项：学号、姓名、 成绩。 struct student
{ char num[8];
char name[8]; int score; };
/*数据域——学号*/
/*数据域——姓名*/ /*数据域——成绩*/