实验三四 链表的实现和应用
链表实际应用
链表实际应用
链表是一种常用的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。
链表在实际应用中有广泛的用途，比如在社交网络中存储用户关系、在电商平台中管理商品信息等。
在社交网络中，链表可以用来存储用户之间的关注关系。
每个节点代表一个用户，节点中的数据元素是用户的个人信息，比如姓名、年龄等。
而指针则指向该用户关注的下一个用户。
通过这种方式，可以方便地查找某个用户的关注列表，或者查找两个用户之间的关系链。
在电商平台中，链表可以用来管理商品信息。
每个节点代表一个商品，节点中的数据元素是商品的信息，比如名称、价格等。
而指针则指向下一个商品。
通过这种方式，可以方便地遍历商品列表，或者根据某个条件筛选出符合要求的商品。
除了在社交网络和电商平台中的应用，链表还可以用来实现其他功能。
比如在汽车导航系统中，可以使用链表来存储道路信息，每个节点代表一个路口，节点中的数据元素是路口的地理位置信息，指针则指向下一个路口。
通过这种方式，可以方便地规划出最优的行车路线。
链表还可以用来实现音乐播放器中的播放列表。
每个节点代表一首
歌曲，节点中的数据元素是歌曲的信息，指针则指向下一首歌曲。
通过这种方式，可以方便地切换歌曲，或者按照用户的喜好进行推荐。
链表在实际应用中有着广泛的用途。
无论是在社交网络、电商平台、汽车导航系统还是音乐播放器中，链表都可以有效地管理和组织数据，提供便捷的操作方式。
通过链表，我们可以更好地理解和应用各种实际场景中的数据结构。
编程题实训-链表应用python版
编程题实训-链表应用python版一、简介在计算机科学领域，链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点都包含数据和一个指向下一个节点的引用。
链表可以用于实现各种算法和数据结构，如栈、队列、图等。
在本文中，我们将使用python语言来实现链表，并介绍链表的一些常见应用。
二、链表的基本操作1. 定义节点类我们需要定义一个节点类来表示链表中的节点。
节点类通常包含两个属性：数据和指向下一个节点的引用。
```pythonclass Node:def __init__(self, data):self.data = dataself.next = None```2. 创建链表接下来，我们可以创建一个链表类来管理节点。
链表类通常包含一些基本操作，如添加节点、删除节点、查找节点等。
```pythonclass LinkedList:def __init__(self):self.head = Nonedef add_node(self, data):new_node = Node(data)if self.head is None:self.head = new_nodeelse:current = self.headwhile current.next:current = current.nextcurrent.next = new_nodedef remove_node(self, data):current = self.headif current.data == data:self.head = current.nextwhile current.next:if current.next.data == data:current.next = current.next.nextreturncurrent = current.nextdef find_node(self, data):current = self.headwhile current:if current.data == data:return Truecurrent = current.nextreturn False```三、链表的应用1. 栈栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，可以使用链表来实现。
数据结构与算法分析实验报告
数据结构与算法分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和分析，深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用，提高解决实际问题的能力，培养逻辑思维和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的开发工具为 PyCharm。
操作系统为 Windows 10。
三、实验内容（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表，包括插入、删除、查找等基本操作。
通过实验，理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。
2、链表的实现实现了单向链表和双向链表，对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。
体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。
（二）栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈，并通过表达式求值的例子，展示了栈在计算中的作用。
2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列，通过模拟银行排队的场景，理解了队列的先进先出特性。
（三）树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法，并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。
2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树，实现了插入、删除和查找操作，了解了其在数据快速查找和排序中的应用。
（四）图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图，并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。
2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法，并通过对实际图结构的遍历，理解了它们的应用场景和特点。
（五）排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。
2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验，比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
四、实验过程及结果（一）线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中，如果在表头插入元素，需要将后面的元素依次向后移动一位，时间复杂度为 O(n)。
删除操作同理，在表头删除元素时，时间复杂度也为 O(n)。
数据结构实验报告实验总结
数据结构实验报告实验总结本次数据结构实验主要涉及线性表、栈和队列的基本操作以及链表的应用。
通过实验，我对这些数据结构的特点、操作和应用有了更深入的了解。
下面对每一部分实验进行总结。
实验一：线性表的基本操作线性表是一种常见的数据结构，本实验要求实现线性表的基本操作，包括插入、删除、查找、遍历等。
在实验过程中，我对线性表的结构和实现方式有了更清晰的认识，掌握了用数组和链表两种方式实现线性表的方法。
实验二：栈的应用栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，本实验要求利用栈实现简单的括号匹配和后缀表达式计算。
通过实验，我了解到栈可以方便地实现对于括号的匹配和后缀表达式的计算，有效地解决了对应的问题。
实验三：队列的应用队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，本实验要求利用队列实现银行排队和迷宫求解。
通过实验，我对队列的应用有了更加深入的了解，了解到队列可以解决需要按顺序处理的问题，如排队和迷宫求解等。
实验四：链表的应用链表是一种常用的数据结构，本实验要求利用链表实现学生信息管理系统。
通过实验，我对链表的应用有了更深入的了解，了解到链表可以方便地实现对于数据的插入、删除和修改等操作，并且可以动态地调整链表的长度，适应不同的需求。
通过本次实验，我掌握了线性表、栈、队列和链表的基本操作，并了解了它们的特点和应用方式。
同时，通过实际编程的过程，我对于数据结构的实现方式和效果有了更直观的认识，也锻炼了自己的编程能力和解决问题的能力。
在实验过程中，我遇到了一些问题，如程序逻辑错误和内存泄漏等，但通过调试和修改，最终成功解决了这些问题，对自己的能力也有了更多的信心。
通过本次实验，我深刻体会到了理论与实践的结合的重要性，也对于数据结构这门课程有了更加深入的理解。
总之，本次数据结构实验给予了我很多有益的启发和收获，对于数据结构的概念、特点和应用有了更深入的理解。
在以后的学习中，我会继续加强对数据结构的学习和研究，不断提高自己的编程能力和解决问题的能力。
数据结构与算法——链表的应用
数据结构与算法——链表的应用一、链表基础在计算机科学的基石中，数据结构与算法扮演着至关重要的角色，它们是理解和解决复杂问题的关键。
数据结构涉及如何在计算机内存中有效地组织和存储数据，而算法则是解决问题或执行任务的一系列精确步骤。
精通数据结构与算法能够优化程序的效率，提高代码的可读性，是每一位程序员都应具备的核心能力。
1.1 链表的特性与优势链表作为一种基础数据结构，其主要特点在于节点的非连续存储。
与数组不同，链表的节点通过指针相互链接，这一特性使得在链表中进行插入和删除操作更为高效，因为通常不需要移动大量数据。
然而，这也导致了访问链表元素的过程较数组间接，通常需要从头节点开始遍历。
1.2 内存管理与类型链表的内存管理相对复杂，每个节点除了存储实际数据外，还需额外空间存放指向下一节点的指针。
这种分散的内存分配可能导致内存碎片，尤其是在处理大量数据时，可能对系统性能产生影响。
链表有多种变体，每种都有特定的应用场景。
单链表是最基础的形式，每个节点仅包含指向下一个节点的指针。
双向链表则提供双向遍历的便利，每个节点拥有前一个和后一个节点的引用。
循环链表中，最后一个节点的指针会回指到链表的头节点，形成一个封闭的环。
此外，多级链表和哈希链表等复杂结构在数据库索引、文件系统和图形处理等领域有广泛应用。
二、链表的威力与应用总而言之，链表是一种强大的工具，其设计和应用能够帮助我们构建出更高效、更具弹性的程序，以应对各种复杂的数据库处理挑战。
在实际编程中，根据具体需求选择合适的链表类型，并巧妙利用其特性，往往可以实现显著的性能提升。
二、链表类型详解2.1 单链表单链表作为一种基本的线性数据结构，由一连串相互连接的节点构成，每个节点都承载着数据，并携带一个指针，用于指引到下一个节点的位置。
这种布局使得在执行插入和删除操作时，相较于数组具有更高的效率，因为它只需要更新相邻节点的指针，无需物理移动元素。
在实践中，如在构建栈和队列的数据结构时，单链表便于实现快速的压栈、出栈，以及入队、出队操作。
算法与及数据结构实验报告
算法与及数据结构实验报告算法与数据结构实验报告一、实验目的本次算法与数据结构实验的主要目的是通过实际操作和编程实现，深入理解和掌握常见算法和数据结构的基本原理、特性和应用，提高我们解决实际问题的能力和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发环境为 PyCharm。
同时，为了进行算法性能的分析和比较，使用了 Python 的 time 模块来计算程序的运行时间。
三、实验内容1、线性表的实现与操作顺序表的实现：使用数组来实现顺序表，并实现了插入、删除、查找等基本操作。
链表的实现：通过创建节点类来实现链表，包括单向链表和双向链表，并完成了相应的操作。
2、栈和队列的应用栈的实现与应用：用数组或链表实现栈结构，解决了表达式求值、括号匹配等问题。
队列的实现与应用：实现了顺序队列和循环队列，用于模拟排队系统等场景。
3、树结构的探索二叉树的创建与遍历：实现了二叉树的先序、中序和后序遍历算法，并对其时间复杂度进行了分析。
二叉搜索树的操作：构建二叉搜索树，实现了插入、删除、查找等操作。
4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图：分别用邻接矩阵和邻接表来存储图的结构，并对两种表示方法的优缺点进行了比较。
图的深度优先遍历和广度优先遍历：实现了两种遍历算法，并应用于解决路径查找等问题。
5、排序算法的比较插入排序、冒泡排序、选择排序：实现了这三种简单排序算法，并对不同规模的数据进行排序，比较它们的性能。
快速排序、归并排序：深入理解并实现了这两种高效的排序算法，通过实验分析其在不同情况下的表现。
6、查找算法的实践顺序查找、二分查找：实现了这两种基本的查找算法，并比较它们在有序和无序数据中的查找效率。
四、实验步骤及结果分析1、线性表的实现与操作顺序表：在实现顺序表的插入操作时，如果插入位置在表的末尾或中间，需要移动后续元素以腾出空间。
删除操作同理，需要移动被删除元素后面的元素。
在查找操作中，通过遍历数组即可完成。
数据结构实验报告
数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中重要的基础课程，通过本次实验，旨在深入理解和掌握常见数据结构的基本概念、操作方法以及在实际问题中的应用。
具体目的包括：1、熟练掌握线性表（如顺序表、链表）的基本操作，如插入、删除、查找等。
2、理解栈和队列的特性，并能够实现其基本操作。
3、掌握树（二叉树、二叉搜索树）的遍历算法和基本操作。
4、学会使用图的数据结构，并实现图的遍历和相关算法。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程环境名称，编程语言为具体编程语言名称。
三、实验内容及步骤（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构，包括数组和表的长度等。
实现顺序表的初始化、插入、删除和查找操作。
2、链表的实现定义链表的节点结构，包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除和查找操作。
（二）栈和队列的实现1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现栈的入栈、出栈和栈顶元素获取操作。
2、队列的实现采用循环队列的方式实现队列的数据结构。
完成队列的入队、出队和队头队尾元素获取操作。
（三）树的实现与遍历1、二叉树的创建以递归或迭代的方式创建二叉树。
2、二叉树的遍历实现前序遍历、中序遍历和后序遍历算法。
3、二叉搜索树的操作实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作。
（四）图的实现与遍历1、图的表示使用邻接矩阵或邻接表来表示图的数据结构。
2、图的遍历实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。
四、实验结果与分析（一）线性表1、顺序表插入操作在表尾进行时效率较高，在表头或中间位置插入时需要移动大量元素，时间复杂度较高。
删除操作同理，在表尾删除效率高，在表头或中间删除需要移动元素。
2、链表插入和删除操作只需修改指针，时间复杂度较低，但查找操作需要遍历链表，效率相对较低。
（二）栈和队列1、栈栈的特点是先进后出，适用于函数调用、表达式求值等场景。
入栈和出栈操作的时间复杂度均为 O(1)。
2、队列队列的特点是先进先出，常用于排队、任务调度等场景。
数据结构 实验报告
数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程，通过本次实验，旨在加深对常见数据结构（如链表、栈、队列、树、图等）的理解和应用，提高编程能力和解决实际问题的能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发工具为Visual Studio 2019。
操作系统为 Windows 10。
三、实验内容1、链表的实现与操作创建一个单向链表，并实现插入、删除和遍历节点的功能。
对链表进行排序，如冒泡排序或插入排序。
2、栈和队列的应用用栈实现表达式求值，能够处理加、减、乘、除和括号。
利用队列实现银行排队系统的模拟，包括顾客的到达、服务和离开。
3、二叉树的遍历与操作构建一棵二叉树，并实现前序、中序和后序遍历。
进行二叉树的插入、删除节点操作。
4、图的表示与遍历用邻接矩阵和邻接表两种方式表示图。
实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。
四、实验步骤及结果1、链表的实现与操作首先，定义了链表节点的结构体：｀｀｀cppstruct ListNode ｛int data;ListNode next;ListNode(int x) ： data(x)， next(NULL) ｛｝｝；｀｀｀插入节点的函数：｀｀｀cppvoid insertNode(ListNode& head, int val) ｛ListNode newNode ＝ new ListNode(val)；head ＝ newNode;｝ else ｛ListNode curr ＝ head;while （curr>next!＝ NULL) ｛curr ＝ curr>next;｝curr>next ＝ newNode;｝｝｀｀｀删除节点的函数：｀｀｀cppvoid deleteNode(ListNode& head, int val) ｛if （head ＝＝ NULL) ｛return;｝ListNode temp ＝ head;head ＝ head>next;delete temp;return;｝ListNode curr ＝ head;while （curr>next!＝ NULL ＆＆ curr>next>data!＝ val) ｛curr ＝ curr>next;｝if （curr>next!＝ NULL) ｛ListNode temp ＝ curr>next;curr>next ＝ curr>next>next;delete temp;｝｝｀｀｀遍历链表的函数：｀｀｀cppvoid traverseList(ListNode head) ｛ListNode curr ＝ head;while （curr!＝ NULL) ｛std:：cout ＜＜ curr>data ＜＜＂＂；curr ＝ curr>next;｝std:：cout ＜＜ std:：endl;｝｀｀｀对链表进行冒泡排序的函数：｀｀｀cppvoid bubbleSortList(ListNode& head) ｛if （head ＝＝ NULL ｜｜ head>next ＝＝ NULL) ｛return;｝bool swapped;ListNode ptr1;ListNode lptr ＝ NULL;do ｛swapped ＝ false;ptr1 ＝ head;while （ptr1-＞next!＝ lptr) ｛if （ptr1-＞data ＞ ptr1-＞next>data) ｛int temp ＝ ptr1-＞data;ptr1-＞data ＝ ptr1-＞next>data;ptr1-＞next>data ＝ temp;swapped ＝ true;｝ptr1 ＝ ptr1-＞next;｝lptr ＝ ptr1;｝ while （swapped)；｝｀｀｀测试结果：创建了一个包含 5、3、8、1、4 的链表，经过排序后，输出为 1 3 4 5 8 。
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江南大学物联网工程学院上机报告课程名称 班 级 数据结构 上机名称 姓 名 链表的实现和应 用 上机日期 学 号 2016.3.11 上机报告要求 1．上机名称 2．上机要求 3．上机环境 4．程序清单（写明运行结果） 5．上机体会1．上机名称链表的实现和应用2．上机要求⑴定义线性表的链式存储表示； ⑵基于所设计的存储结构实现线性表的基本操作； ⑶编写一个主程序对所实现的线性表进行测试； ⑷线性表的应用：①设线性表 L1和 L2分别代表集合 A 和 B，试设计算法求 A 和 B 的并集 C，并用线 性表 L3代表集合 C；②设线性表 L1和 L2中的数据元素为整数，且均已按值非递减有序排列，试 设计算法对 L1和 L2进行合并，用线性表 L3保存合并结果，要求 L3中的数据元素也按值非递减 有序排列。
⑸设计一个一元多项式计算器，要求能够：①输入并建立多项式；②输出多项式；③执行两个多项式 相加；④执行两个多项式相减；⑤（选做）执行两个多项式相乘。
3．上机环境Visual C++ 6.04．程序清单（写明运行结果）（1） #include<stdio.h> #include<stdlib.h> typedef int datatype; typedef struct node { datatype data; struct node *next; }LinkList; LinkList *CREATLISTF(LinkList *L,int n) { intnum,i; LinkList *head,*s,*r; head=L; r=head; head->next=NULL;printf("请输入集合中的元素（由小到大） ：\n"); for(i=0;i<n;i++) { scanf("%d",&num); s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); s->data=num; r->next=s; r=s; } r->next=NULL; return head; } LinkList *merge(LinkList *L1,LinkList *L2) { LinkList *L3,*pa,*pb1,*pb2,*pc; L3=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); L3->next=NULL; pa=L1->next; pb1=pb2=L2->next; pc=L3; while(pa && pb1) if(pa->data<pb1->data) { pc->next=pa;pc=pa; pa=pa->next; } else if(pa->data>pb1->data) { pc->next=pb1;pc=pb1; pb1=pb1->next; } else { pc->next=pa; pc=pa;pa=pa->next;pb1=pb2=pb1->next; } if(pa)pc->next=pa; else pc->next=pb1; return(L3); } void display(LinkList *L) { LinkList *head; head=L->next;do { printf("%d\t",head->data); head=head->next; }while(head!=NULL); } void main() { intan,bn; LinkList *L1,*L2,*L3; L1=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); L2=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList)); printf("\n 集合 A 中元素的个数：\n"); scanf("%d",&an); *L1=*CREATLISTF(L1,an); printf("集合 A 的元素为：\n"); display(L1); printf("\n 集合 B 中元素的个数:\n"); scanf("%d",&bn); *L2=*CREATLISTF(L2,bn); printf("集合 B 的元素为:\n"); display(L2); L3=merge(L1,L2); printf("\n 集合 A 与集合 B 的并集为:\n"); display(L3); }（2） #include<stdio.h> #include<stdlib.h> struct node { intexp; float coef; struct node *next; }; typedef struct node ListNode; ListNode *createpoly() { ListNode *h=NULL,*p,*q=NULL; int e; float c; printf("请输入系数和指数:"); scanf("%f,%d",&c,&e); while(e!=0||c!=0) { p=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); p->coef=c; p->exp=e; p->next=NULL; if(h==NULL) h=p; else q->next=p; q=p; printf("请输入系数和指数:"); scanf("%f,%d",&c,&e); } return h; } void disppoly(ListNode *h) { ListNode *p; p=h; while(p!=NULL) { if(p->exp==0) printf("%.2f",p->coef); else printf("%fx^%d",p->coef,p->exp); p=p->next;if(p!=NULL) printf("+"); } printf("\n"); } ListNode *addpoly(ListNode *h1,ListNode *h2) { ListNode *p,*r=NULL,*s1,*s2,*s=NULL; float c; int e; s1=h1; s2=h2; while(s1!=NULL&&s2!=NULL) { if(s1->exp==s2->exp) { c=s1->coef+s2->coef; e=s1->exp; s1=s1->next; s2=s2->next; } else if(s1->exp>s2->exp) { c=s1->coef; e=s1->exp; s1=s1->next; } else { c=s2->coef; e=s2->exp; s2=s2->next; } if(c!=0) { p=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); p->coef=c; p->exp=e; p->next=NULL; if(s==NULL) s=p; else r->next=p; r=p;} } while(s1!=NULL) { c=s1->coef; e=s1->exp; s1=s1->next; if(c!=0) { p=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); p->coef=c; p->exp=e; p->next=NULL; if(s==NULL) s=p; else r->next=p; r=p; } } while(s2!=NULL) { c=s2->coef; e=s2->exp; s2=s2->next; if(c!=0) { p=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode)); p->coef=c; p->exp=e; p->next=NULL; if(s==NULL) s=p; else r->next=p; r=p; } } return s; } void deletepoly(ListNode *h) { ListNode *p,*r=h; while(r!=NULL){ p=r->next; free(r); r=p; } } void main() { ListNode *head1,*head2,*head; printf("第一个多项式为:\n"); head1=createpoly(); printf("第二个多项式为:\n"); head2=createpoly(); printf("将两个多项式相加后得:\n"); head=addpoly(head1,head2); disppoly(head); deletepoly(head); }5．上机体会并集的表示有两种方法，顺序结构和链式结构，首先先要搞清楚这两者的区别，然后再加以编写，改进程 序。
而在多项式相加中，特别要注意相同指数，系数相加为0的情况，这需要重点考虑、重点编写。
在写 程序的时候，遇到了许多小问题，需要对每一段单独调试，花了很多时间和精力，这也是因为自己的 c 语 言基础不是很好的缘故，每次都需要去翻书查看。
还需要好好提高自己的基础，每次写程序都是一个锻炼 的过程。
教师评价优良中及 格不 及 格教师 签名日 期。