双向链表和循环链表

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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。

C语言中都有哪些常见的数据结构你都知道几个?

C语言中都有哪些常见的数据结构你都知道几个?

C语⾔中都有哪些常见的数据结构你都知道⼏个?上次在⾯试时被⾯试官问到学了哪些数据结构,那时简单答了栈、队列/(ㄒoㄒ)/~~其它就都想不起来了,今天有空整理了⼀下⼏种常见的数据结构,原来我们学过的数据结构有这么多~⾸先,先来回顾下C语⾔中常见的基本数据类型吧O(∩_∩)OC语⾔的基本数据类型有:整型int,浮点型float,字符型char等等添加描述那么,究竟什么是数据结构呢?数据结构是计算机存储、组织数据的⽅式。

数据结构是指相互之间存在⼀种或多种特定关系的数据元素的集合⼤部分数据结构的实现都需要借助C语⾔中的指针和结构体类型下⾯,进⼊今天的重点啦O(∩_∩)O⼏种常见的数据结构(1)线性数据结构:元素之间⼀般存在元素之间存在⼀对⼀关系,是最常⽤的⼀类数据结构,典型的有:数组、栈、队列和线性表(2)树形结构:结点间具有层次关系,每⼀层的⼀个结点能且只能和上⼀层的⼀个结点相关,但同时可以和下⼀层的多个结点相关,称为“⼀对多”关系,常见类型有:树、堆(3)图形结构:在图形结构中,允许多个结点之间相关,称为“多对多”关系下⾯分别对这⼏种数据结构做⼀个简单介绍:1、线性数据结构:典型的有:数组、栈、队列和线性表(1)数组和链表a、数组:存放着⼀组相同类型的数据,需要预先指定数组的长度,有⼀维数组、⼆维数组、多维数组等b、链表:链表是C语⾔中⼀种应⽤⼴泛的结构,它采⽤动态分配内存的形式实现,⽤⼀组任意的存储单元存放数据元素链表的,⼀般为每个元素增设指针域,⽤来指向后继元素c、数组和链表的区别:从逻辑结构来看:数组必须事先定义固定的长度,不能适应数据动态地增减的情况;链表动态地进⾏存储分配,可以适应数据动态地增减的情况,且可以⽅便地插⼊、删除数据项(数组中插⼊、删除数据项时,需要移动其它数据项)从内存存储来看:(静态)数组从栈中分配空间(⽤NEW创建的在堆中), 对于程序员⽅便快速,但是⾃由度⼩;链表从堆中分配空间, ⾃由度⼤但是申请管理⽐较⿇烦从访问⽅式来看:数组在内存中是连续存储的,因此,可以利⽤下标索引进⾏随机访问;链表是链式存储结构,在访问元素的时候只能通过线性的⽅式由前到后顺序访问,所以访问效率⽐数组要低(2)栈、队列和线性表:可采⽤顺序存储和链式存储的⽅法进⾏存储顺序存储:借助数据元素在存储空间中的相对位置来表⽰元素之间的逻辑关系链式存储:借助表⽰数据元素存储地址的指针表⽰元素之间的逻辑关系a、栈:只允许在序列末端进⾏操作,栈的操作只能在栈顶进⾏,⼀般栈⼜被称为后进先出或先进后出的线性结构顺序栈:采⽤顺序存储结构的栈称为顺序栈,即需要⽤⼀⽚地址连续的空间来存储栈的元素,顺序栈的类型定义如下:添加描述链栈:采⽤链式存储结构的栈称为链栈:添加描述b、队列:只允许在序列两端进⾏操作,⼀般队列也被称为先进先出的线性结构循环队列:采⽤顺序存储结构的队列,需要按队列可能的最⼤长度分配存储空空,其类型定义如下:添加描述 链队列:采⽤链式存储结构的队列称为链队列,⼀般需要设置头尾指针只是链表的头尾结点:添加描述c、线性表:允许在序列任意位置进⾏操作,线性表的操作位置不受限制,线性表的操作⼗分灵活,常⽤操作包括在任意位置插⼊和删除,以及查询和修改任意位置的元素顺序表:采⽤顺序存储结构表⽰的线性表称为顺序表,⽤⼀组地址连续的存储单元⼀次存放线性表的数据元素,即以存储位置相邻表⽰位序相继的两个元素之间的前驱和后继关系,为了避免移动元素,⼀般在顺序表的接⼝定义中只考虑在表尾插⼊和删除元素,如此实现的顺序表也可称为栈表:添加描述线性表:⼀般包括单链表、双向链表、循环链表和双向循环链表单链表:添加描述 双向链表:添加描述线性表两种存储结构的⽐较:顺序表: 优点:在顺序表中,逻辑中相邻的两个元素在物理位置上也相邻,查找⽐较⽅便,存取任⼀元素的时间复杂度都为O(1) 缺点:不适合在任意位置插⼊、删除元素,因为需要移动元素,平均时间复杂度为O(n)链表: 优点:在链接的任意位置插⼊或删除元素只需修改相应指针,不需要移动元素;按需动态分配,不需要按最⼤需求预先分配⼀块连续空空 缺点:查找不⽅便,查找某⼀元素需要从头指针出发沿指针域查找,因此平均时间复杂度为O(n)2、树形结构:结点间具有层次关系,每⼀层的⼀个结点能且只能和上⼀层的⼀个结点相关,但同时可以和下⼀层的多个结点相关,称为“⼀对多”关系,常见类型有:树、堆(1)⼆叉树:⼆叉树是⼀种递归数据结构,是含有n(n>=0)个结点的有限集合,⼆叉树具有以下特点:⼆叉树可以是空树;⼆叉树的每个结点都恰好有两棵⼦树,其中⼀个或两个可能为空;⼆叉树中每个结点的左、右⼦树的位置不能颠倒,若改变两者的位置,就成为另⼀棵⼆叉树(2)完全⼆叉树:从根起,⾃上⽽下,⾃左⽽右,给满⼆叉树的每个结点从1到n连续编号,如果每个结点都与深度为k的满⼆叉树中编号从1⾄n的结点⼀⼀对应,则称为完全⼆叉树a、采⽤顺序存储结构:⽤⼀维数组存储完全⼆叉树,结点的编号对于与结点的下标(如根为1,则根的左孩⼦为2*i=2*1=2,右孩⼦为2*i+1=2*1+1=2)添加描述b、采⽤链式存储结构:⼆叉链表:添加描述三叉链表:它的结点⽐⼆叉链表多⼀个指针域parent,⽤于执⾏结点的双亲,便于查找双亲结点添加描述两种存储结构⽐较:对于完全⼆叉树,采⽤顺序存储结构既能节省空间,⼜可利⽤数组元素的下标值确定结点在⼆叉树中的位置及结点之间的关系,但采⽤顺序存储结构存储⼀般⼆叉树容易造成空间浪费,链式结构可以克服这个缺点(3)⼆叉查找树:⼆叉查找树⼜称⼆叉排序树,或者是⼀课空⼆叉树,或者是具有如下特征的⼆叉树:a、若它的左⼦树不空,则左⼦树上所有结点的值均⼩于根结点的值b、若它的右⼦树不空,则右⼦树上所有结点的值均⼤于根结点的值c、它的左、右⼦树也分别是⼆叉查找树(4)平衡⼆叉树:平衡⼆叉查找树简称平衡⼆叉树,平衡⼆叉树或者是棵空树,或者是具有下列性质的⼆叉查找树:它的左⼦树和右⼦树都是平衡⼆叉树,且左⼦树和右⼦树的⾼度之差的绝对值不超过1添加描述平衡⼆叉树的失衡及调整主要可归纳为下列四种情况:LL型、RR型、LR型、RL型(5)树:树是含有n(n>=0)个结点的有限集合,在任意⼀棵⾮空树种: a、有且仅有⼀个特定的称为根的结点b、当n>1时,其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1,T2,...,Tm,其中每⼀个集合本⾝⼜是⼀棵树,并且T1,T2,...,Tm称为根的⼦树(6)堆:堆是具有以下特性的完全⼆叉树,其所有⾮叶⼦结点均不⼤于(或不⼩于)其左右孩⼦结点。

[转载整理]C语言链表实例

[转载整理]C语言链表实例

[转载整理]C语⾔链表实例 C语⾔链表有单链表、双向链表、循环链表。

单链表由数据域和指针域组成,数据域存放数据,指针域存放该数据类型的指针便于找到下⼀个节点。

双链表则含有头指针域、数据域和尾指针域,域单链表不同,双链表可以从后⼀个节点找到前⼀个节点,⼆单链表则不⾏。

循环链表就是在单链表的基础上,将头结点的地址指针存放在最后⼀个节点的指针域⾥以,此形成循环。

此外还有双向循环链表,它同时具有双向链表和循环链表的功能。

单链表如:链表节点的数据结构定义struct node{int num;struct node *p;} ;在此链表节点的定义中,除⼀个整型的成员外,成员p是指向与节点类型完全相同的指针。

※在链表节点的数据结构中,⾮常特殊的⼀点就是结构体内的指针域的数据类型使⽤了未定义成功的数据类型。

这是在C中唯⼀规定可以先使⽤后定义的数据结构。

链表实例代码:1// 原⽂地址 /wireless-dragon/p/5170565.html2 #include<stdio.h>3 #include<stdlib.h>4 #include<string.h>56 typedef int elemType;//定义存⼊的数据的类型可以是int char78 typedef struct NODE{ //定义链表的结构类型9 elemType element;10struct NODE *next;11 }Node;1213/************************************************************************/14/* 以下是关于线性表链接存储(单链表)操作的19种算法 */1516/* 1.初始化线性表,即置单链表的表头指针为空 */17/* 2.创建线性表,此函数输⼊负数终⽌读取数据*/18/* 3.打印链表,链表的遍历*/19/* 4.清除线性表L中的所有元素,即释放单链表L中所有的结点,使之成为⼀个空表 */20/* 5.返回单链表的长度 */21/* 6.检查单链表是否为空,若为空则返回1,否则返回0 */22/* 7.返回单链表中第pos个结点中的元素,若pos超出范围,则停⽌程序运⾏ */23/* 8.从单链表中查找具有给定值x的第⼀个元素,若查找成功则返回该结点data域的存储地址,否则返回NULL */24/* 9.把单链表中第pos个结点的值修改为x的值,若修改成功返回1,否则返回0 */25/* 10.向单链表的表头插⼊⼀个元素 */26/* 11.向单链表的末尾添加⼀个元素 */27/* 12.向单链表中第pos个结点位置插⼊元素为x的结点,若插⼊成功返回1,否则返回0 */28/* 13.向有序单链表中插⼊元素x结点,使得插⼊后仍然有序 */29/* 14.从单链表中删除表头结点,并把该结点的值返回,若删除失败则停⽌程序运⾏ */30/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */31/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */32/* 17.从单链表中删除值为x的第⼀个结点,若删除成功则返回1,否则返回0 */33/* 18.交换2个元素的位置 */34/* 19.将线性表进⾏冒排序 */35363738/*注意检查分配到的动态内存是否为空*/3940414243/* 1.初始化线性表,即置单链表的表头指针为空 */44void initList(Node **pNode)45 {46 *pNode=NULL;47 printf("initList函数执⾏,初始化成功\n");48 }4950/* 2.创建线性表,此函数输⼊负数终⽌读取数据*/51 Node *creatList(Node *pHead)52 {53 Node *p1,*p2;54 p1=p2=(Node *)malloc(sizeof(Node));55if(p1 == NULL || p2 ==NULL)57 printf("内存分配失败\n");58 exit(0);59 }60 memset(p1,0,sizeof(Node));6162 scanf("%d",&p1->element);63 p1->next=NULL;6465while(p1->element >0) //输⼊的值⼤于0则继续,否则停⽌66 {67if(pHead == NULL)//空表,接⼊表头68 {69 pHead=p1;70 }71else72 {73 p2->next=p1;74 }7576 p2=p1;77 p1=(Node *)malloc(sizeof(Node));7879if(p1==NULL||p2==NULL)80 {81 printf("内存分配失败\n");82 exit(0);83 }84 memset(p1,0,sizeof(Node));85 scanf("%d",&p1->element);86 p1->next=NULL;87 }88 printf("CreatList函数执⾏,链表创建成功\n");89return pHead;90 }9192/* 3.打印链表,链表的遍历*/93void printList(Node *pHead)94 {95if(NULL==pHead)96 {97 printf("PrintList函数执⾏,链表为空\n");98 }99else100 {101while(NULL!=pHead)102 {103 printf("%d\n",pHead->element);104 pHead=pHead->next;105 }106 }107108 }109110111/* 4.清除线性表L中的所有元素,即释放单链表L中所有的结点,使之成为⼀个空表 */ 112void clearList(Node *pHead)113 {114 Node *pNext;115116if(pHead==NULL)117 {118 printf("clearList函数执⾏,链表为空\n");119return;120 }121while(pHead->next!=NULL)122 {123 pNext=pHead->next;124free(pHead);125 pHead=pNext;126 }127 printf("clearList函数执⾏,链表已经清除!\n");128129 }130131/* 5.返回链表的长度*/132int sizeList(Node *pHead)133 {134int size=0;135136while(pHead!=NULL)137 {138 size++;139 pHead=pHead->next;141 printf("sizelist函数执⾏,链表长度为%d\n",size);142return size;143 }144145/* 6.检查单链表是否为空,若为空则返回1,否则返回0 */146int isEmptyList(Node *pHead)147 {148if(pHead==NULL)149 {150 printf("isEmptylist函数执⾏,链表为空!\n");151return1;152 }153154else155 printf("isEmptylist函数执⾏,链表⾮空!\n");156return0;157158 }159160/* 7.返回链表中第post节点的数据,若post超出范围,则停⽌程序运⾏*/161int getElement(Node *pHead,int pos)162 {163int i=0;164if(pos<1)165 {166 printf("getElement函数执⾏,pos值⾮法!");167return0;168 }169if(pHead==NULL)170 {171 printf("getElement函数执⾏,链表为空!");172 }173174while (pHead!=NULL)175 {176 ++i;177if(i==pos)178 {179break;180 }181 pHead=pHead->next;182 }183if(i<pos)184 {185 printf("getElement函数执⾏,pos值超出链表长度\n");186return0;187 }188 printf("getElement函数执⾏,位置%d中的元素为%d\n",pos,pHead->element);189190return1;191 }192193//8.从单⼀链表中查找具有给定值x的第⼀个元素,若查找成功后,返回该节点data域的存储位置,否则返回NULL 194 elemType *getElemAddr(Node *pHead,elemType x)195 {196if(NULL==pHead)197 {198 printf("getEleAddr函数执⾏,链表为空");199return NULL;200 }201if(x<0)202 {203 printf("getEleAddr函数执⾏,给定值x不合法\n");204return NULL;205 }206while((pHead->element!=x)&&(NULL!=pHead->next))//判断链表是否为空,并且是否存在所查找的元素207 {208 pHead=pHead->next;209 }210if(pHead->element!=x)211 {212 printf("getElemAddr函数执⾏,在链表中没有找到x值\n");213return NULL;214 }215else216 {217 printf("getElemAddr函数执⾏,元素%d的地址为0x%x\n",x,&(pHead->element));218 }219return &(pHead->element);220221 }222223224/*9.修改链表中第pos个点X的值,如果修改成功,则返回1,否则返回0*/225int modifyElem(Node *pNode,int pos,elemType x)226 {227 Node *pHead;228 pHead=pNode;229int i=0;230if(NULL==pHead)231 {232 printf("modifyElem函数执⾏,链表为空\n");233return0;234 }235236if(pos<1)237 {238 printf("modifyElem函数执⾏,pos值⾮法\n");239return0;240 }241242while(pHead!= NULL)243 {244 ++i;245if(i==pos)246 {247break;248 }249 pHead=pHead->next;250 }251252if(i<pos)253 {254 printf("modifyElem函数执⾏,pos值超出链表长度\n");255return0;256 }257 pNode=pHead;258 pNode->element=x;259 printf("modifyElem函数执⾏,修改第%d点的元素为%d\n",pos,x);260261return1;262263 }264265/* 10.向单链表的表头插⼊⼀个元素 */266int insertHeadList(Node **pNode,elemType insertElem)267 {268 Node *pInsert;269 pInsert=(Node *)malloc(sizeof(Node));270if(pInsert==NULL) exit(1);271 memset(pInsert,0,sizeof(Node));272 pInsert->element=insertElem;273 pInsert->next=*pNode;274 *pNode=pInsert;275 printf("insertHeadList函数执⾏,向表头插⼊元素%d成功\n",insertElem);276return1;277 }278279/* 11.向单链表的末尾添加⼀个元素 */280int insertLastList(Node *pNode,elemType insertElem)281 {282 Node *pInsert;283 Node *pHead;284 Node *pTmp;285286 pHead=pNode;287 pTmp=pHead;288 pInsert=(Node *)malloc(sizeof(Node));289if(pInsert==NULL) exit(1);290 memset(pInsert,0,sizeof(Node));291 pInsert->element=insertElem;292 pInsert->next=NULL;293while(pHead->next!=NULL)294 {295 pHead=pHead->next;296 }297 pHead->next=pInsert;298 printf("insertLastList函数执⾏,向表尾插⼊元素%d成功!\n",insertElem);299return1;300 }301302/* 12.向单链表中第pos个结点位置插⼊元素为x的结点,若插⼊成功返回1,否则返回0*/ 303int isAddPos(Node *pNode,int pos,elemType x)304 {305 Node *pHead;306 pHead=pNode;307 Node *pTmp;308int i=0;309310if(NULL==pHead)311 {312 printf("AddPos函数执⾏,链表为空\n");313return0;314 }315316if(pos<1)317 {318 printf("AddPos函数执⾏,pos值⾮法\n");319return0;320 }321322while(pHead!=NULL)323 {324 ++i;325if(i==pos)326break;327 pHead=pHead->next;328 }329330if(i<pos)331 {332 printf("AddPos函数执⾏,pos值超出链表长度\n");333return0;334 }335336 pTmp=(Node *)malloc(sizeof(Node));337if(pTmp==NULL) exit(1);338 memset(pTmp,0,sizeof(Node));339 pTmp->next=pHead->next;340 pHead->next=pTmp;341 pTmp->element=x;342343 printf("AddPos函数执⾏成功,向节点%d后插⼊数值%d\n",pos,x); 344return1;345 }346347/* 13.向有序单链表中插⼊元素x结点,使得插⼊后仍然有序 */348int OrrderList(Node *pNode,elemType x)349 {350//注意如果此数值要排到⾏尾要修改本代码351 Node *pHead;352 pHead=pNode;353 Node *pTmp;354355if(NULL==pHead)356 {357 printf("OrrderList函数执⾏,链表为空\n");358return0;359 }360361if(x<1)362 {363 printf("OrrderList函数执⾏,x值⾮法\n");364return0;365 }366367while(pHead!=NULL)368 {369if((pHead->element)>=x)370break;371 pHead=pHead->next;372 }373374375if(pHead==NULL)376 {377 printf("OrrderList函数查找完毕,该函数中没有该值\n");378return0;379 }380381382 pTmp=(Node *)malloc(sizeof(Node));383if(pTmp==NULL) exit(1);384 memset(pTmp,0,sizeof(Node));385 pTmp->next=pHead->next;386 pHead->next=pTmp;387 pTmp->element=x;388389 printf("OrrderList函数成功插⼊数值%d\n",x);390return1;391 }392393/*14.从单链表中删除表头结点,并把该结点的值返回,若删除失败则停⽌程序运⾏*/ 394int DelHeadList(Node **pList)395 {396 Node *pHead;397 pHead=*pList;398if(pHead!=NULL)399 printf("DelHeadList函数执⾏,函数⾸元素为%d删除成功\n",pHead->element); 400else401 {402 printf("DelHeadList函数执⾏,链表为空!");403return0;404 }405 *pList=pHead->next;406return1;407 }408409/* 15.从单链表中删除表尾结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */410int DelLastList(Node *pNode)411 {412 Node *pHead;413 Node *pTmp;414415 pHead=pNode;416while(pHead->next!=NULL)417 {418 pTmp=pHead;419 pHead=pHead->next;420 }421 printf("链表尾删除元素%d成功!\n",pHead->element);422free(pHead);423 pTmp->next=NULL;424return1;425 }426427/* 16.从单链表中删除第pos个结点并返回它的值,若删除失败则停⽌程序运⾏ */ 428int DelPos(Node *pNode,int pos)429 {430 Node *pHead;431 pHead=pNode;432 Node *pTmp;433434int i=0;435436if(NULL==pHead)437 {438 printf("DelPos函数执⾏,链表为空\n");439return0;440 }441442if(pos<1)443 {444 printf("DelPos函数执⾏,pos值⾮法\n");445return0;446 }447448while(pHead!=NULL)449 {450 ++i;451if(i==pos)452break;453 pTmp=pHead;454 pHead=pHead->next;455 }456457if(i<pos)458 {459 printf("DelPos函数执⾏,pos值超出链表长度\n");460return0;461 }462 printf("DelPos函数执⾏成功,节点%d删除数值%d\n",pos,pHead->element); 463 pTmp->next=pHead->next;464free(pHead);465return1;466 }467468/* 17.从单链表中删除值为x的第⼀个结点,若删除成功则返回1,否则返回0 */469int Delx(Node **pNode,int x)470 {471 Node *pHead;472 Node *pTmp;473 pHead=*pNode;474int i=0;475476if(NULL==pHead)477 {478 printf("Delx函数执⾏,链表为空");479return0;480 }481if(x<0)482 {483 printf("Delx函数执⾏,给定值x不合法\n");484return0;485 }486while((pHead->element!=x)&&(NULL!=pHead->next))//判断链表是否为空,并且是否存在所查找的元素487 {488 ++i;489 pTmp=pHead;490 pHead=pHead->next;491 }492if(pHead->element!=x)493 {494 printf("Delx函数执⾏,在链表中没有找到x值\n");495return0;496 }497if((i==0)&&(NULL!=pHead->next))498 {499 printf("Delx函数执⾏,在链表⾸部找到此元素,此元素已经被删除\n");500 *pNode=pHead->next;501free(pHead);502return1;503 }504 printf("Delx函数执⾏,⾸个为%d元素被删除\n",x);505 pTmp->next=pHead->next;506free(pHead);507return1;508 }509510/* 18.交换2个元素的位置 */511int exchange2pos(Node *pNode,int pos1,int pos2)512 {513 Node *pHead;514int *pTmp;515int *pInsert;516int a;517int i=0;518519if(pos1<1||pos2<1)520 {521 printf("DelPos函数执⾏,pos值⾮法\n");522return0;523 }524525 pHead=pNode;526while(pHead!=NULL)527 {528 ++i;529if(i==pos1)530break;531 pHead=pHead->next;532 }533534if(i<pos1)535 {536 printf("DelPos函数执⾏,pos1值超出链表长度\n");537return0;538 }539540 pTmp=&(pHead->element);541 i=0;542 pHead=pNode;543while(pHead!=NULL)544 {545 ++i;546if(i==pos2)547break;548 pHead=pHead->next;549 }550551if(i<pos2)552 {553 printf("DelPos函数执⾏,pos2值超出链表长度\n");554return0;555 }556557 pInsert=&(pHead->element);558 a=*pTmp;559 *pTmp=*pInsert;560 *pInsert=a;561562 printf("DelPos函数执⾏,交换第%d个和第%d个pos点的值\n",pos1,pos2); 563return1;564 }565566int swap(int *p1,int *p2)567 {568int a;569if(*p1>*p2)570 {571 a=*p1;572 *p1=*p2;573 *p2=a;574 }575return0;576 }577578/* 19.将线性表进⾏冒泡排序 */579int Arrange(Node *pNode)580 {581 Node *pHead;582 pHead=pNode;583584int a=0,i,j;585586if(NULL==pHead)587 {588 printf("Arrange函数执⾏,链表为空\n");589return0;590 }591592while(pHead!=NULL)593 {594 ++a;595 pHead=pHead->next;596 }597598 pHead=pNode;599for(i=0;i<a-1;i++)600 {601for(j=1;j<a-i;j++)602 {603 swap(&(pHead->element),&(pHead->next->element));604 pHead=pHead->next;605 }606 pHead=pNode;607 }608 printf("Arrange函数执⾏,链表排序完毕!\n");609return0;610 }611612int main()613 {614 Node *pList=NULL;615int length=0;616617 elemType posElem;618619 initList(&pList);620 printList(pList);621622 pList=creatList(pList);623 printList(pList);624625 sizeList(pList);626 printList(pList);627628 isEmptyList(pList);629630631 posElem=getElement(pList,3);632 printList(pList);633634 getElemAddr(pList,5);635636 modifyElem(pList,4,1);637 printList(pList);638639 insertHeadList(&pList,5);640 printList(pList);641642 insertLastList(pList,10);643 printList(pList);644645 isAddPos(pList,4,5); 646 printList(pList);647648 OrrderList(pList,6);649 printList(pList);650651 DelHeadList(&pList); 652 printList(pList);653654 DelLastList(pList);655 printList(pList);656657 DelPos(pList,5);658 printList(pList);659660 Delx(&pList,5);661 printList(pList);662663 exchange2pos(pList,2,5); 664 printList(pList);665666 Arrange(pList);667 printList(pList);668669 clearList(pList);670return0;671 }。

循环双链表特点

循环双链表特点

循环双链表特点循环双链表是一种特殊的数据结构,它具有循环和双向链表的特点。

循环双链表中的每个节点都包含两个指针,一个指向前一个节点,一个指向后一个节点。

最后一个节点的后指针指向头节点,头节点的前指针指向最后一个节点,从而形成了一个闭环。

循环双链表的特点如下:1. 双向性:每个节点都有两个指针,分别指向前一个节点和后一个节点。

这样可以方便地在任意位置插入或删除节点,而不需要像单链表那样需要遍历找到前驱节点。

2. 循环性:循环双链表是一个闭环,即最后一个节点的后指针指向头节点,头节点的前指针指向最后一个节点。

这样可以方便地进行循环遍历,不需要判断是否到达了链表的末尾。

3. 动态性:循环双链表可以动态地增加或删除节点,而不需要预先指定链表的长度。

4. 灵活性:循环双链表可以在任意位置插入或删除节点,不受限于只能在链表的头部或尾部进行操作。

这样可以方便地实现栈、队列等数据结构。

5. 代码实现简单:相比于其他数据结构,循环双链表的代码实现相对简单,只需要处理好节点之间的指针关系即可。

循环双链表的应用领域非常广泛,特别是在需要频繁插入和删除节点的场景中,循环双链表能够提供高效的插入和删除操作。

下面以几个具体的应用场景来展开对循环双链表的解释和扩展。

1. 缓存替换算法:循环双链表可以用于实现LRU(Least Recently Used)缓存替换算法。

LRU算法中,当缓存满时,需要替换掉最近最少使用的数据。

循环双链表可以维护数据的访问顺序,每次访问一个数据时,将其移到链表的头部;当缓存满时,删除链表尾部的数据即可。

这样就可以保证链表头部的数据是最近访问的数据,尾部的数据是最久未访问的数据。

2. 轮播图:循环双链表可以用于实现轮播图功能。

轮播图需要循环展示多张图片,循环双链表正好可以满足这个需求。

每个节点表示一张图片,节点之间通过指针连接起来形成一个循环链表。

通过不断地遍历链表,可以实现图片的自动切换。

3. 约瑟夫环问题:循环双链表可以用于解决约瑟夫环问题。

数据结构求链表最大值

数据结构求链表最大值

数据结构求链表最大值1. 引言在计算机科学中,数据结构是指一组数据的组织方式,以便于有效地使用和管理这些数据。

链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的引用。

本文将介绍如何使用链表来求解最大值问题。

2. 链表基础知识在开始讨论求链表最大值之前,我们先来了解一些关于链表的基础知识。

2.1 单向链表单向链表是最简单的链表类型,每个节点只有一个指向下一个节点的引用。

以下是一个单向链表的示例:Node1 -> Node2 -> Node3 -> Node42.2 双向链表双向链表与单向链表类似,但每个节点不仅有一个指向下一个节点的引用,还有一个指向前一个节点的引用。

以下是一个双向链表的示例:Node1 <-> Node2 <-> Node3 <-> Node42.3 循环链表循环链表是一种特殊类型的链表,在单向或双向链表中,最后一个节点指向空值(null),而在循环链表中,最后一个节点指向第一个节点。

以下是一个循环链表的示例:Node1 -> Node2 -> Node3 -> Node4 -> Node12.4 链表最大值问题链表最大值问题是指在给定链表中找到节点数据元素的最大值。

3. 求解链表最大值问题为了求解链表中的最大值,我们需要遍历整个链表,并比较每个节点的数据元素。

下面是一个求解单向链表最大值的示例算法:def find_max_value(head):max_value = head.datacurrent = head.nextwhile current is not None:if current.data > max_value:max_value = current.datacurrent = current.nextreturn max_value上述算法首先将头节点的数据元素设为当前最大值,然后从第二个节点开始遍历整个链表。

双向链表

双向链表

第8讲 双向链表● 循环单链表的出现,虽然能够实现从任一结点出发沿着链能找到其前趋结点,但时间耗费是O (n) 。

● 如果希望从表中快速确定某一个结点的前趋,另一个解决方法就是在单链表的每个结点里再增加一个指向其前趋的指针域prior 。

这样形成的链表中就有两条方向不同的链,我们称之为双向链表。

● 双向链表的结构定义如下:typedef struct DNode{ ElemType data ;struct DNode *prior ,*next ;}DNode, * DoubleList ;● 双向链表的结点结构如图所示。

图:双链表的结点结构注:● 双向链表也是由头指针唯一确定的,● 增加头结点能使双链表的某些运算变得方便● 由于在双向链表中既有前向链又有后向链,寻找任一个结点的直接前驱结点与直接后继结点变得非常方便。

● 设指针p 指向双链表中某一结点,则有下式成立:p->prior->next = p = p->next->prior●在双向链表中,那些只涉及后继指针的算法,如求表长度、取元素、元素定位等,与单链表中相应的算法相同,● 但对于前插和删除操作则涉及到前驱和后继两个方向的指针变化,因此与单链表中的算法不同。

1、 双向链表的前插操作【算法思想】欲在双向链表第i 个结点之前插入一个的新的结点,则指针的变化情况如图所示:… p …s->prior=p->prior; ①p->prior->next=s;②s->next=p; ③p->prior=s;④【算法描述】int DlinkIns(DoubleList L,int i,ElemType e){DNode *s,*p;… /*先检查待插入的位置i是否合法(实现方法同单链表的前插操作)*/… /*若位置i合法,则找到第i个结点并让指针p指向它*/s=(DNode*)malloc(sizeof(DNode));if (s){ s->data=e;s->prior=p->prior; ①p->prior->next=s; ②s->next=p; ③p->prior=s; ④r eturn TRUE;}else return FALSE;}2、双向链表的删除操作【算法思想】欲删除双向链表中的第i个结点,则指针的变化情况如图所示:p->prior->next=p->next; ①p->next->prior=p->prior; ②free(p);【算法描述】int DlinkDel(DoubleList L,int i,ElemType *e){DNode *p;… /*先检查待插入的位置i 是否合法(实现方法同单链表的删除操作)*/… /*若位置i 合法,则找到第i 个结点并让指针p 指向它*/*e=p->data;p->prior->next=p->next; ①p->next->prior=p->prior; ②free(p);return TRUE;}3、 双向循环链表双向链表可以有循环表,称为双向循环链表。

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-chap2 (3)循环链表

数据结构-chap2 (3)循环链表
p=head->next;
head->next=NULL; while(p!=NULL) {r=p->next; head->next=p; p=r; } return(head); }∥invert
∥p为工作指针,指向第一个元素
∥臵空链表 ∥将原链表的元素按头插法插入 ∥暂存p的后继 ∥头结点的指针域指向新插入的结点 ∥恢复待处理结点
A.插入、删除不需要移动元素
B.可随机访问任一元素 C.不必事先估计存储空间 D.所需空间与线性长度成正比
试述头指针、头结点、元素结点、首元结点的区别。 单链表中,增加一个头结点的目的是为了( )。 【江苏大学 2005 一.3(2分)】 A.使单链表至少有一个结点 B.标识表结点中首结点的位臵
C.方便运算的实现
【解答】单循环链表中无论设置尾指针还是头指针都可以
遍历到表中任一个结点。设置尾指针时,若在表尾进行插 入元素或删除第一元素,操作可在O(1)时间内完成;若只 设置头指针,在表尾进行插入或删除操作,需要遍历整个 链表,时间复杂度为O(n)。
在循环链表中寻找结点的直接后继很简单,只需要O(1); 但要寻找结点的直接前趋需要循环一遍,需要O(n)。
C. (p->rlink)->llink=p
D. p->rlink=(p->llink)->llink
p->rlink=(p->rlink)->rlink
p->llink=(p->rlink)->rlink;
【西安电子科技大学 1998 一、1(2分)】
试述头指针、头结点、元素结点、首元结点的区别。 •在单链表、双链表、单循环链表中,若知道指针p指向某结点, 能否删除该结点,时间复杂度如何? 【解答】以上三种链表中,若知道指针p指向某结点,都能 删除该结点。
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头结点
p s
4.3 在结点p后面插入一个新结点s(不准引入新指针)
s->next=p->next
p->next->prior=s;
p->next=s;
^
s->prior=p 或者
s->prior=p
头结点
s->next=p->next
p->next->prior=s
p
p->next=s
s
5、删除p后面的结点
node *temp=new node; temp->data=i; temp->next=tail->next; tail->next=temp; tail=temp; }
node *head=tail->next; node *p=head; int count=1; int n; cin>>n;
}
}
5、删除p后面的结点 不准引入其他指针变量经常这样考察 if(p->next!=0) {
if(p->next->next==0)
p
{
delete p->next;
p->next=0;
}
else
p
{
p=p->next;
p->prior->next= p->next;
p->next->prior=p->prior;
TB->next=HA
delete HB
6、循环链表的合并
||||
HA
尾指针TA
||||
HB
尾指针TB
设立了尾指针,对于单循环链表的合并非常方便
TA->next=HB->next TB->next=HA delete HB
思考:如果HB表中 只有头结点呢?这样
写还正确吗?
双向链表
1、定义:结点中不仅有指向后继的指针next,还有 指向前驱的指针prior的链表称为双向链表。
while(head!=head->next) { while(count<n-1) { count++; p=p->next; } //此时p指向出列者的前驱 //删除p的后继 node *q=p->next;
头结点
s->next=0; s->prior=p; p->next=s;
^
p s
4、插入操作
4.2 在结点p(p不是尾结点)后面插入一个新结点s
^ 头结点
p
s
4、插入操作
4.2 在结点p(p不是尾结点)后面插入一个新结点s
^
引入一个指针q q=p->next s->next=q q->prior=s p->next=s s->prior=p
数据1
数据n

数据2 数据3
4、循环链表的初始化
头指针Head |||||||||||||||||||
即:Head->next=Head 则以下语句可以判断循环链表是否为空:
if(Head->next==Head) cout<<"链表为空"<<endl;
else cout<<"链表不空"<<endl;
delete p;
}
}
• 在前面我们介绍的list模板,在内部采取的 就是双向循环链表。采用双向循环链表使 得链表的倒置非常容易,只要把最后一个 结点作为第一个结点就行了。
• 总结:对于循环链表中插入、删除某个结 点经常是考察的知识点,尤其是不允许加 入新的指针变量。
思考题:
一、判断题 1、双向链表从任何一个结点出发,都能访问
p->next=r;
r->prior=p;
delete q;
}
5、删除p后面的结点
• 综合两种情况
if(p->next!=0)
{
q=p->next;
if(q->next==0)
p
{
p->next=0;
delete q;
}
else
{
r=q->next;
p->next=r;
p
r->prior=p;
delete q;
循环链表和双向链表
1、为什么引入循环链表和双向链表?这需要从单链 表的优点和缺点谈起。
2、单链表的优点:在插入和删除结点时不需要移动 大量其他结点。
3、单链表的缺点:如果有指向某个结点的指针p, 访问该结点后面的结点比较容易,但是不能访问 其前面的结点(必须从头结点开始访问),因为 单链表结点中没有指向前驱结点的指针
int data; node *next; }; ///
int main(int argc, char* argv[]) {
node *tail=new node; tail->next=tail; tail->data=1; int length=15; for(int i=2;i<=length;i++) {//生成约瑟夫环
到所有结点........( ) 2、循环链表从任何一个结点出发,都能访问
到所有结点........( )
二、程序设计题
有15个人围成一圈,顺序从1到15编号。 从第一个人开始报数,凡报到n的人退出 圈子。用C++语言写出程序,输入 n(n>=1)的值,输出最后留在圈子里的人 的编号
解决方法:采取循环链表的方法解决。 #include<iostream> using namespace std; struct node {
struct node { DataType data; node *prior;//指向前驱 node *next;//指向后继 }; 2、特点:由某个结点可方便地找到其前驱和后继。
3、形态 结点形态
prior 数据 next 双向链表形态:
^
头结点
4、插入操作
4.1 在结点p(p是尾结点)后面插入一个新结点s
5、遍历循环链表 LinkNode p; p=Head->next; while(p!=Head) { cout<<p->data<<" "; p=p->next; }
6、循环链表的合并
||||
HA
尾指针TA
||||
HB
尾指针TB
设立了尾指针,对于非空的单循环链表的合并非常
方便
TA->next=HB->next
5.1 p后面只有一个结点
if(p->next!=0)
{
q=p->next;
p
if(q->next==0)
{
p->next=0;
delete q;
}
}
5、删除p后面的结点
5.2 p后面有多个结点
if(p->next!=0)
p
{
q=p->next;
if(q->next!=0)
{
r=q->next;
p
4、循环链表和双向链表的引入使得从某个结点访问 其前驱和后继都成为可能。
循环链表
1、定义 循环链表是将链表的最后的一个结点的指 针域指向该链表的头结点,由此整个链表 形成一个环。
2、特点 从循环链表的任一结点出发均可以找到其 它结点
3、循环链表的形态
头指针Hea
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