数据结构单链表及其应用
数据结构实验报告--单链表

数据结构实验报告--单链表数据结构实验报告--单链表1.引言1.1 研究目的本实验旨在通过实践的方式,深入了解单链表的数据结构以及相关操作,提升对数据结构的理解和应用能力。
1.2 实验内容本实验主要包括以下几个方面的内容:●单链表的基本定义和实现●单链表的插入、删除、遍历操作●单链表的逆置操作●单链表的查找和修改操作2.理论基础2.1 单链表的定义单链表是一种常见的线性数据结构,它由一系列的节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
2.2 单链表的基本操作①单链表的插入操作在单链表中,可以通过插入操作在指定位置插入一个新节点,该操作主要包括以下步骤:●创建一个新的节点,并为其赋值●将新节点的next指针指向插入位置的后一个节点●将插入位置的前一个节点的next指针指向新节点②单链表的删除操作在单链表中,可以通过删除操作删除指定位置的节点,该操作主要包括以下步骤:●将删除位置的前一个节点的next指针指向删除位置的后一个节点●释放删除节点的内存③单链表的遍历操作单链表的遍历操作主要是依次访问链表中的每一个节点,并执行相应的操作。
④单链表的逆置操作单链表的逆置操作可以将一个单链表中的节点顺序进行颠倒。
⑤单链表的查找操作在单链表中,可以通过查找操作找到指定值的节点。
⑥单链表的修改操作在单链表中,可以通过修改操作修改指定位置的节点的值。
3.实验过程3.1 实验环境本次实验使用C语言进行编程,需要先安装相应的编程环境,如gcc编译器。
3.2 实验步骤①单链表的创建和初始化首先创建一个空链表,并初始化链表的头指针。
②单链表的插入操作按照需求,在链表的指定位置插入一个新节点。
③单链表的删除操作按照需求,删除链表中的指定位置的节点。
④单链表的遍历操作依次访问链表中的每一个节点,并输出其值。
⑤单链表的逆置操作将单链表中的节点顺序进行逆置。
⑥单链表的查找操作按照需求,在链表中查找指定值的节点。
3.2.7 单链表的修改操作按照需求,修改链表中指定位置的节点的值。
数据结构 单链表

数据结构单链表(实用版)目录1.单链表的定义和特点2.单链表的节点结构3.单链表的插入和删除操作4.单链表的遍历方式5.单链表的应用实例正文一、单链表的定义和特点单链表是一种线性数据结构,它是由一系列节点组成,每个节点包含两个部分: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。
单链表的特点在于每个节点只知道下一个节点的位置,而不知道整个链表的结构,因此插入和删除操作较为简单。
二、单链表的节点结构单链表的节点结构如下:```struct Node {data_type data; // 数据域Node* next; // 指针域,指向下一个节点};```其中,`data_type`表示节点中存储的数据类型,可以根据实际情况进行定义。
三、单链表的插入和删除操作在单链表中进行插入和删除操作,需要遍历整个链表,找到插入或删除的位置。
具体操作如下:1.插入操作:遍历链表,找到插入位置。
然后将新节点的指针域指向原节点的下一个节点,原节点的指针域指向新节点。
这样就将新节点插入到链表中。
2.删除操作:遍历链表,找到删除位置。
然后将原节点的指针域指向下一个节点的指针域,使得原节点的下一个节点跳过被删除的节点,直接连接到下一个节点。
这样就完成了删除操作。
四、单链表的遍历方式单链表的遍历方式有以下几种:1.顺序遍历:从头节点开始,依次遍历每个节点,直到尾节点。
2.逆序遍历:从尾节点开始,依次遍历每个节点,直到头节点。
3.中序遍历:从第二个节点开始,依次遍历每个节点,直到尾节点的前一个节点。
五、单链表的应用实例单链表在实际应用中具有广泛的应用,例如:1.文本编辑器:单链表可以用来存储文本中的单词和句子,便于进行编辑和排版。
2.数据库管理系统:单链表可以用来存储数据库中的记录,方便进行查询和更新。
3.编程语言解释器:单链表可以用来存储程序代码,便于进行解释和执行。
数据结构单链表实验报告

数据结构单链表实验报告实验目的:掌握单链表的基本操作,学会使用单链表实现各种算法。
实验内容:实现单链表的基本操作,包括创建、插入、删除、访问等。
利用单链表完成以下算法:- 单链表逆序- 查找单链表中的中间节点- 删除单链表中的倒数第K个节点- 合并两个有序单链表为一个有序单链表实验步骤:1. 创建单链表在创建单链表时,先定义一个结构体Node来表示链表中的节点,节点包括数据域和指针域,指针域指向下一个节点。
然后,用指针p指向链表的头节点,将头节点的指针域初始化为NULL。
2. 插入节点在单链表中插入节点的操作分为两种情况:- 在链表头插入节点- 在链表中间或尾部插入节点无论是哪种情况,先将新节点的指针域指向要插入的位置的下一个节点,再将要插入的位置的指针域指向新节点即可。
3. 删除节点删除链表节点的操作同样分为两种情况:- 删除头节点- 删除中间或尾部节点要删除头节点,先用一个指针将头节点指向的下一个节点保存起来,再将头节点释放掉。
要删除中间或尾部节点,先用一个指针指向要删除节点的前一个节点,然后将指向要删除节点的前一个节点的指针域指向要删除节点的下一个节点,最后将要删除的节点释放掉。
4. 单链表逆序单链表逆序可以使用三个指针来完成,分别为pre指针、cur指针和next指针。
首先将pre指针和cur指针指向NULL,然后循环遍历链表,将cur指针指向当前节点,将next指针指向当前节点的下一个节点,然后将当前节点的指针域指向pre指针,最后将pre指针和cur指针向前移动一个节点,继续进行循环。
5. 查找单链表中的中间节点查找单链表中的中间节点可以使用双指针法,将两个指针p1和p2都指向链表头,然后p1每次向前移动一个节点,而p2每次向前移动两个节点,当p2指向了链表尾部时,p1指向的节点即为中间节点。
6. 删除单链表中的倒数第K个节点删除单链表中的倒数第K个节点可以使用双指针法,在链表中定义两个指针p1和p2,p1指向链表头,p2指向第K个节点,然后p1和p2同时向前移动,直到p2指向链表尾部,此时p1指向的节点即为要删除的节点。
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;
单链表的实验报告总结

单链表的实验报告总结单链表是一种常用的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含了数据和指向下一个节点的指针。
在实验中,我们对单链表进行了操作和实现,通过此次实验,我深刻理解了单链表的特点和应用。
以下是我对此次实验的总结和体会。
在实验中我们实现了单链表的创建和初始化。
通过创建一个头节点,并将头节点的指针指向空,我们成功地初始化了一个空的单链表。
这为后续的操作打下了基础。
接着,我们实现了单链表的插入操作。
通过指定要插入的位置和值,我们可以在单链表的任意位置插入一个新的节点。
这个操作非常灵活,让我感受到了单链表的动态性和可变性。
通过插入操作,我们可以在单链表中任意位置插入新的元素,从而灵活地调整单链表的结构和内容。
在实验中,我们还实现了单链表的删除操作。
通过指定要删除的节点位置,我们可以将该节点从单链表中删除。
这个操作也非常重要,可以帮助我们对单链表中的数据进行动态管理。
通过删除操作,我们可以方便地删除单链表中的某个元素,从而保持单链表的整洁和有序。
除了插入和删除操作,我们还实现了单链表的查找操作。
通过指定要查找的值,我们可以在单链表中查找到对应的节点。
这个操作非常实用,可以帮助我们快速定位和访问单链表中的数据。
通过查找操作,我们可以方便地获取单链表中特定元素的值,从而满足我们对数据的需求。
在实验中,我们还实现了单链表的修改操作。
通过指定要修改的节点位置和新的值,我们可以将单链表中某个节点的值进行修改。
这个操作也非常有用,可以帮助我们对单链表中的数据进行更新和改进。
通过修改操作,我们可以方便地对单链表中的某个元素进行数值的调整,从而满足我们对数据的要求。
通过本次实验,我对单链表的原理和操作有了更深入的理解。
单链表是一种非常灵活和实用的数据结构,可以应用于各种场景和问题。
它的特点是插入和删除操作的效率很高,但查找和修改操作的效率较低。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体的需求和场景选择合适的数据结构。
掌握数据结构中的链表和数组的应用场景

掌握数据结构中的链表和数组的应用场景链表和数组都是常用的数据结构,它们在不同的场景下有不同的应用。
一、链表的应用场景:1.链表适合动态插入和删除操作:链表的插入和删除操作非常高效,只需修改指针的指向,时间复杂度为O(1)。
因此,当需要频繁进行插入和删除操作时,链表是一个很好的选择。
-操作系统中的进程控制块(PCB):操作系统需要频繁地创建、停止、销毁进程,使用链表存储这些PCB,可以方便地插入、删除和管理进程。
-聊天记录:在聊天应用中,新的消息会动态插入到聊天记录中,使用链表存储聊天记录可以方便地插入新消息。
2.链表节省内存空间:每个节点只需存储当前元素和指向下一个节点的指针,不需要像数组一样预分配一块连续的内存空间,因此链表对内存空间的利用更加灵活。
-操作系统中的内存管理:操作系统使用链表来管理空闲内存块和已分配的内存块,可有效节省内存空间。
3.链表支持动态扩展:链表的长度可以随时变化,可以动态地扩容和缩容。
-缓存淘汰算法:在缓存中,如果链表已满,当有新数据需要加入缓存时,可以通过删除链表头部的节点来腾出空间。
4.链表可以快速合并和拆分:将两个链表合并成一个链表只要调整指针的指向即可,时间复杂度为O(1)。
-链表排序:在排序算法中,链表归并排序利用链表快速合并的特性,使得归并排序在链表上更高效。
二、数组的应用场景:1.随机访问:数组可以根据索引快速访问元素,时间复杂度为O(1)。
-图像处理:图像通常以像素点的形式存储在数组中,可以通过索引快速访问某个特定像素点的颜色信息。
2.内存连续存储:数组的元素在内存中是连续存储的,可以利用硬件缓存机制提高访问效率。
-矩阵运算:矩阵可以通过二维数组来表示,利用矩阵的连续存储特性,可以高效地进行矩阵运算。
3.大数据存储:数组可以预先分配一块连续的内存空间,非常适合存储大量的数据。
-数据库中的数据表:数据库中的数据表通常使用数组来实现,可以快速存取和处理大量的数据。
单链表数据结构
插入
if (p != NULL && j == i-1) { // 找到第i个结点
s = (LinkList) malloc ( sizeof (LNode)); // 生成新结点
s->data = e;
// 数据域赋值
s->next = p->next; //新结点指针指向后一结点
p->next = s; return OK;
6、销毁
4.6 销毁操作
while(L) { p = L->next; free(L); L=p;
// p指向第一结点(头节点为“哑结点”) // 释放首结点 // L指向p
}
// 销毁完成后,L为空(NULL)
算法的时间复杂度为:O(ListLength(L))
判空 求表长
4.7 其它操作
if(L->next==NULL) return TRUE; // 空
5、清空
4.5 清空操作
while (L->next) { p = L->next; L->next = p->next; free(p);
// p指向当前结点 // 头结点指向当前结点的后结点 // 释放当前结点内存
}
// 清空完成后,仍保留头结点L
算法的时间复杂度为:O(ListLength(L))
点。
5.1.2 逆序建立单链表
①建立一个带头结点的空单链表;
②输入数据元素ai,建立新结点p, 并把p插入在头结点之后成为第一个 结点。
③重复执行②步,直到完成单链表的 建立。
a1
a2 a1
创建出来的链表 点顺序与插入操作
顺序相反。
数据结构课件单链表
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。
C#数据结构之单链表(LinkList)实例详解
C#数据结构之单链表(LinkList)实例详解本⽂实例讲述了C#数据结构之单链表(LinkList)实现⽅法。
分享给⼤家供⼤家参考,具体如下:这⾥我们来看下“单链表(LinkList)”。
在上⼀篇《》的最后,我们指出了:顺序表要求开辟⼀组连续的内存空间,⽽且插⼊/删除元素时,为了保证元素的顺序性,必须对后⾯的元素进⾏移动。
如果你的应⽤中需要频繁对元素进⾏插⼊/删除,那么开销会很⼤。
⽽链表结构正好相反,先来看下结构:每个元素⾄少具有⼆个属性:data和next。
data⽤来存放数据,⽽next⽤来指出它后⾯的元素是谁(有点“指针”的意思)。
链表中的元素,通常也称为节点Node,下⾯是泛型版本的Node.csnamespace 线性表{public class Node<T>{private T data;private Node<T> next;public Node(T val, Node<T> p){data = val;next = p;}public Node(Node<T> p){next = p;}public Node(T val){data = val;next = null;}public Node(){data = default(T);next = null;}public T Data{get { return data; }set { data = value; }}public Node<T> Next{get { return next; }set { next = value; }}}}链表在存储上并不要求所有元素按顺序存储,因为⽤节点的next就能找到下⼀个节点,这好象⼀根“⽤珠⼦串成的链⼦”,要找到其中的某⼀颗珠⼦,只要从第⼀颗节点(通常称为Head节点)开始,不断根据next指向找到下⼀个,直到找到需要的节点为⽌。
单链表元素最大值以及结点数 解释说明
单链表元素最大值以及结点数解释说明1. 引言1.1 概述单链表是一种常见的数据结构,它由节点组成,每个节点包含一个元素和指向下一个节点的指针。
在实际应用中,我们经常需要找到单链表中的最大值,并且计算链表中的节点数。
本文将探讨单链表元素最大值以及节点数的意义与作用,并介绍了查找最大值和计算节点数的算法实现方法。
1.2 文章结构本文分为五个部分:引言、单链表元素最大值及节点数的意义与作用、查找单链表中最大值的算法实现与优化方法、计算单链表节点数的算法实现与效率分析以及结论与展望。
在引言部分,我们将介绍本文研究内容及结构安排。
1.3 目的本文旨在探讨单链表中元素最大值和节点数这两个问题,并提供相应的算法实现和优化方法。
通过研究和解释这些问题,读者将能够更好地理解单链表的特点和应用场景,并且能够运用相关算法来解决类似问题。
此外,文章还将探讨这些算法的效率,并给出选择建议。
通过阅读本文,读者将获得对单链表的深入理解和应用指导。
2. 单链表元素最大值及节点数的意义与作用2.1 单链表的定义与特点单链表是一种常见的数据结构,它由节点组成,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。
单链表具有以下特点:- 每个节点只能访问下一个节点,无法直接访问前一个节点。
- 最后一个节点的指针指向空值,表示链表结束。
- 可以动态地插入或删除节点。
2.2 查找单链表中的最大值在很多情况下,我们需要找到单链表中的最大值。
这个操作对于数据分析、排序算法等都有重要意义。
例如,在一组数字中找到最大值可以帮助我们确定数据范围、找到异常值等。
为了查找单链表中的最大值,可以使用遍历法。
具体步骤如下:- 初始化一个变量max_value为负无穷大。
- 从头节点开始依次遍历每个节点。
- 如果当前节点的值大于max_value,则将max_value更新为当前节点的值。
- 否则,继续遍历下一个节点。
- 当所有节点遍历完毕后,max_value即为单链表中的最大值。
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课程上机实验二
一、上机题目:线性表及其应用
二、上机目的
1、深入复习C 语言程序设计课程中所学的指针等相关知识;
2、进一步掌握在TurboC2.0环境下调试程序的基本方法;
3、掌握线性表的链式存储结构(单链表)的基本操作。
三、上机内容
1、建立单链表的存储结构;
2、建立一个带头结点的单链表,并输出其元素值;
3、完成带头结点的单链表插入、删除一个数据元素操作
四、基本思想和算法描述(包括主要存储结构和程序流程图 )
线性表的链式存储结构是指用一组任意的、连续的或不连续的内存单元存储线性表中逻辑上连续的数据。
在链式存储结构中,为了反映数据元素i a 与其直接后继元素1+i a 或者直接前驱元素1-i a 之间的关系,每个数据元素除了存储自身的信息外,还要存储指向后继元素或者直接前驱元素位置的指针。
这两部分信息组成了数据元素的存储映像,称为结点。
其中表示数据元素内容的部分称为数据域,表示直接后继元素或直接前驱元素位置的部分称为指针域。
用链式存储结构的线性表也称为链表。
在链表中插入或者删除数据时,只需要修改指针即可,从而避免了顺序存储中数据元素的大量移动问题。
链表是一种动态存储结构,在需要插入一个结点时,按结点类型向系统申请一个结点的存储空间;当删除一个结点时,就将这个结点的存储空间释放,它比顺序表的静态存储方式更加灵活高效。
程序的主要过程流程图如下:
五、测试用例及测试结果
测试用例:XXXXXX
测试结果:
六、调试分析(遇到哪些问题,都是如何解决的)
XXXXXXXXXXXXXX
七、心得体会(本次上机实验的收获)
八、源程序清单
#include "stdafx.h"
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
typedef struct node
{
int data;
struct node *next;
}NODE;
NODE *createlink() //初始化单链表
{
int len;
printf("输入想要建立的链表的长度:\n");
scanf("%d",&len);
NODE *h,*p,*s;
p=h=(NODE*)malloc(sizeof(NODE));
h->next=NULL;
printf("请输入链表各元素值:\n");
for(int i=1;i<=len;i++)
{
s=(NODE*)malloc(sizeof(NODE));
scanf("%d",&s->data);
s->next=0;
p->next=s;
p=s;
}
return h;
}
void display(NODE *h) //输出单链表
{
NODE *p;
p=h->next;
printf("链表各元素的值为:\n");
while(p!=0)
{
printf("%d,",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
void insertelement(NODE *h) //插入元素{
int i,t;
printf("请输入插入链表元素的位置:\n");
scanf("%d",&i);
printf("输入要插入的元素:\n");
scanf("%d",&t);
NODE *p=h,*s;
int j=0;
while(p->next!=0 && j<i-1)
{
p=p->next;
j++;
}
s=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));
s->data=t;
s->next=p->next;
p->next=s;
return;
}
void deleteelement(NODE *h) //删除节点{
int i,e;
printf("请输入想要删除节点的位置:\n");
scanf("%d",&i);
NODE *p=h->next,*q;
int j=1;
while(p!=0&&j<i-1)
{
p=p->next;
j++;
}
q=p->next;
p->next=q->next;
e=q->data;
free(q);
return;
}
void main()
{
NODE *h;
h=createlink(); display(h); insertelement(h); display(h); deleteelement(h); display(h);
}。