链表
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。
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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
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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；
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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；
链表中有环的判定方法
链表中有环的判定方法
链表是一种常见的数据结构，由一系列节点组成，每个节点都包含一个指向下
一个节点的指针。
在某些情况下，链表可能存在环，即其中一个节点的指针指向了之前出现过的节点，形成一个闭合的环路。
判定链表中是否存在环是一个常见的问题，下面将介绍两种常用的方法。
1. 快慢指针法：
这是一种经典的方法，通过设置两个指针，一个慢指针每次移动一步，一个
快指针每次移动两步。
如果链表中存在环，那么快指针最终将会追上慢指针，形成一个循环。
如果快指针在某个节点遇到了空指针，则说明链表中没有环。
这个方法的时间复杂度是O(n)，其中n是链表的长度。
2. 哈希表法：
这种方法借助哈希表的特性来解决问题。
遍历链表中的每个节点，将每个节
点存储到哈希表中。
在存储之前，先检查该节点是否已经存在于哈希表中，如果存在，则说明链表中存在环。
这个方法的时间复杂度为O(n)，其中n是链表的长度。
但是空间复杂度为O(n)，因为需要存储每个节点的引用信息。
以上是链表中有环的判定方法。
快慢指针法是常用且高效的解决方案，可以在
实践中广泛应用。
而哈希表法则提供了另一种思路，但在空间复杂度上相对较高。
根据实际情况选择合适的方法，既能满足需求，又能提高代码的效率。
数据结构链表的特点
数据结构链表的特点链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据以及指向下一个节点的指针。
链表的特点如下：1.动态性：链表的长度可以动态改变，可以根据实际需要增加或删除节点。
相比之下，数组的长度是固定的。
2.灵活性：链表可以在任何位置插入或删除节点，而不需要像数组那样移动其他元素。
这使得链表在处理插入或删除操作时更高效。
3.内存分配灵活：链表节点可以在内存的任何位置分配，不需要一块连续的内存空间。
这使得链表可以充分利用内存碎片，提高内存的利用率。
4.存储效率低：链表需要额外的指针来存储节点之间的连接关系，这会占用更多的存储空间。
相比之下，数组只需要存储实际的数据。
5.访问效率低：由于链表中的节点不是连续存储的，因此要访问特定位置的节点需要从头开始遍历链表。
而数组可以通过索引直接访问特定位置的元素，访问效率更高。
6.无需预先分配空间：链表可以根据实际需要动态分配节点，不需要事先预留空间。
相比之下，数组需要事先指定长度。
7.适用于频繁插入和删除操作：由于链表在插入和删除操作上的高效性，特别适用于需要频繁进行插入和删除操作的场景。
8.不适用于随机访问：由于链表的节点不是连续存储的，随机访问效率较低。
如果需要频繁进行随机访问，使用数组更为合适。
链表的特点使得它适用于某些特定的场景。
例如，当需要频繁地插入和删除元素时，链表可以提供较高的效率。
链表也常用于实现其他数据结构，如队列和栈。
此外，链表还可以用于解决一些特定的问题，比如链表反转、链表合并等。
然而，链表也有一些局限性。
由于链表的访问效率较低，不适合频繁进行随机访问。
此外，链表的存储效率也较低，需要额外的指针存储节点之间的连接关系，占用更多的存储空间。
另外，链表的节点在内存中分散存储，对于CPU缓存来说，访问效率也较低。
链表是一种常见的数据结构，具有动态性、灵活性和内存分配灵活等特点。
链表适用于频繁插入和删除操作的场景，但不适合频繁进行随机访问。
数据结构链表的特点
数据结构链表的特点一、什么是链表链表是一种常见的数据结构，它和数组一样用于存储元素，但链表的内部结构和操作方式与数组不同。
链表由一系列结点组成，每个结点包含数据和指向下一个结点的指针。
通过这种方式，链表将所有结点按顺序连接起来。
每个结点可以存储任意类型的数据，并且可以动态地插入、删除和修改。
二、链表的特点链表作为一种数据结构，具有以下几个特点：1. 非连续存储与数组不同，链表的结点在内存中可以是不连续存储的。
每个结点通过指针指向下一个结点，因此链表的元素可以在内存中分散存储。
2. 动态性链表的长度可以动态地增加或减少，可以随时插入、删除和修改结点。
这使得链表在处理需要频繁修改长度的情况下更加高效。
3. 灵活性链表的插入和删除操作非常灵活，可以在任意位置进行操作。
相比之下，数组的插入和删除操作只能在尾部进行。
4. 增删操作高效由于链表的结构特点，插入和删除结点的时间复杂度为O(1)。
当需要在链表的头部或特定位置插入或删除结点时，链表的效率要高于数组。
5. 随机访问低效链表的结点并不是连续存储的，因此无法通过下标直接访问结点，需要从头开始遍历链表才能找到目标结点。
因此，链表的随机访问效率较低，时间复杂度为O(n)。
三、链表的分类1. 单向链表单向链表是最基本的链表结构，每个结点只包含指向下一个结点的指针。
单向链表只能从头到尾遍历，不能逆向遍历。
2. 双向链表双向链表在单向链表的基础上增加了一个指向前一个结点的指针，使得链表可以双向遍历，更加灵活。
3. 循环链表循环链表是一种特殊的链表，它的尾结点指向头结点，形成一个循环。
循环链表可以无限遍历下去，常用于实现循环队列。
4. 双向循环链表双向循环链表是双向链表和循环链表的结合，既可以双向遍历，也可以无限遍历下去。
四、链表的应用链表作为一种常用的数据结构，在计算机科学中有着广泛的应用，以下是链表常见的应用场景：1. 链表存储大量数据由于链表可以动态地增加和减少结点，适用于存储大量数据的场景。
链表c语言经典例题
链表c语言经典例题
链表是计算机科学中的经典数据结构之一，常用于存储和操作动态数据。
以下是一些常见的链表例题，可以帮助理解链表的基本操作和应用。
1. 链表的创建：
- 创建一个空链表。
- 创建一个包含指定节点值的链表。
2. 链表的插入操作：
- 在链表的头部插入一个节点。
- 在链表的尾部插入一个节点。
- 在指定位置插入一个节点。
3. 链表的删除操作：
- 删除链表的头节点。
- 删除链表的尾节点。
- 删除指定数值的节点。
4. 链表的查找操作：
- 查找链表中指定数值的节点。
- 查找链表的中间节点。
5. 链表的逆序操作：
- 反转整个链表。
- 反转链表的前 N 个节点。
- 反转链表的一部分区间内的节点。
6. 链表的合并操作：
- 合并两个有序链表，使其有序。
- 合并 K 个有序链表，使其有序。
7. 链表的环检测：
- 判断链表中是否存在环，若存在，则返回环的起始节点。
8. 链表的拆分操作：
- 将一个链表按照奇偶位置拆分成两个链表。
以上是一些链表的经典例题，通过解答这些例题，可以加深对链表结构和基本操作的理解。
在编写对应的 C 语言代码时，需要注意链表节点的定义、指针的使用以及内存的动态分配和释放等问题。
链表教学设计
链表教学设计一、教学目标1、让学生理解链表的基本概念和结构。
2、使学生掌握链表的创建、插入、删除和遍历操作。
3、培养学生运用链表解决实际问题的能力。
4、提高学生的逻辑思维和程序设计能力。
二、教学重难点1、重点链表的概念和特点。
链表节点的创建和链接。
链表的插入、删除和遍历操作的实现。
2、难点理解链表中指针的作用和操作。
处理链表操作中的边界情况和错误。
三、教学方法1、讲授法：讲解链表的基本概念、原理和操作方法。
2、演示法：通过演示程序的运行过程，帮助学生理解链表的动态特性。
3、实践法：让学生亲自动手编写链表操作的代码，加深对链表的理解和掌握。
四、教学过程1、导入（5 分钟）通过一个简单的例子，如存储学生信息，引出顺序存储和链式存储的概念。
比较顺序存储（如数组）和链式存储（链表）的优缺点，让学生对链表有一个初步的认识。
2、链表的概念和结构（15 分钟）讲解链表的定义：链表是一种常见的数据结构，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。
画图展示链表的结构，包括节点的组成（数据域和指针域）以及节点之间的链接关系。
强调链表的动态性，可以根据需要灵活地添加或删除节点，而不像数组那样需要预先分配固定的存储空间。
3、链表节点的创建（15 分钟）以 C 语言为例，讲解链表节点的结构体定义：｀｀｀cstruct Node ｛int data;struct Node next;｝；｀｀｀演示如何使用动态内存分配函数（如 malloc）创建一个链表节点，并为节点的数据域赋值。
4、链表的创建（20 分钟）逐步讲解如何通过逐个创建节点并链接起来，构建一个链表。
给出示例代码，让学生理解创建链表的过程：｀｀｀cstruct Node createList(）｛struct Node head ＝ NULL, newNode, temp;int data;printf(＂输入节点数据（输入－1 结束）：＂）；scanf(＂％d"，＆data)；while （data!＝－1) ｛newNode ＝（struct Node ）malloc(sizeof(struct Node)）；newNode>data ＝ data;newNode>next ＝ NULL;if （head ＝＝ NULL) ｛head ＝ newNode;temp ＝ newNode;｝ else ｛temp>next ＝ newNode;temp ＝ newNode;｝printf(＂输入节点数据（输入－1 结束）：＂）；scanf(＂％d"，＆data)；｝return head;｝｀｀｀让学生自己动手编写代码创建一个简单的链表。
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。
《C语言链表》课件
详细描述
删除链表中的节点需要找到要删除的节点，修改其前一个节点的指针，使其指向要删除节点的下一个 节点，然后将要删除节点的指针置为NULL。如果要删除的是头节点或尾节点，还需要对头指针或尾 指针进行相应的修改。
遍历链表
总结词
了解如何遍历链表中的所有节点
VS
详细描述
遍历链表需要从头节点开始，依次访问每 个节点，直到达到链表的尾部。在遍历过 程中，可以使用一个指针变量来指向当前 节点，每次循环将指针向后移动一个节点 ，即修改指针的next指针。
链表和循环链表的主要区别在于它们的最后一个节点指向的方向。在链表中，最后一个节点指向NULL； 而在循环链表中，最后一个节点指向第一个节点。循环链表具有更好的性能，但实现起来相对复杂一些 。
05
总结与展望
总结链表的重要性和应用场景
总结1
链表作为C语言中一种基本的数据结构，在计算机科学中 有着广泛的应用。通过学习链表，可以更好地理解数据 结构的基本概念，提高编程能力和解决实际问题的能力 。
详细描述
合并两个有序链表可以通过比较两个链表的 节点值来实现。从头节点开始比较，将较小 的节点添加到结果链表中，并将指针向后移 动。重复此过程直到其中一个链表为空。如 果还有剩余的节点，将其添加到结果链表的 末尾。这种方法的时间复杂度为O(n)，其中
n为两个链表中节点的总数。
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常见错误与注意事项
内存泄漏问题
内存泄漏定义
在C语言中，内存泄漏是指在使用动 态内存分配函数（如malloc、calloc 、realloc等）分配内存后，未能正确 释放这些内存，导致程序运行过程中 不断占用越来越多的内存，最终可能 导致程序崩溃或性能下降。
链表
ListNode<Type> *GetNode ( const Type& item, ListNode<Type> *next ); //创建数据为item，指针为next的新结点 void InsertAfter ( ListNode<Type> *p ); //在当前结点后插入结点p ListNode<Type> *RemoveAfter ( ); //摘下当前结点的下一结点 };
单链表的存储映像
单链表的类定义
• 多个类表达一个概念(单链表)。
– 链表结点(ListNode)类 – 链表(List)类 – 链表游标(Iterator)类
链表类定义（复合方式）
class List; class ListNode { //链表结点类 friend class List; //链表类为其友元类 private: int data; //结点数据, 整型 ListNode *link; //结点指针 }; class List { //链表类 public: //链表公共操作 ……… private: ListNode *first, *last; //表头和表尾指针 };
单链表中的插入与删除 • 插入
–
第一种情况：在第一个结点前插入
newnode→link = first ; first = newnode；
newnode first newnode first
（插入前）
（插入后）
– 第二种情况：在链表中间插入
newnode→link = p→link;
p→link = newnode；
}
• 删除
– 第一种情况: 删除表中第一个元素 – 第二种情况: 删除表中或表尾元素
数据结构-链表
设顺序表L是一个递增有序表，试写一算法，将x插入L 设顺序表L是一个递增有序表，试写一算法，将x插入L中，并使 L仍是一个有序表。 因已知顺序表L 因已知顺序表L是递增有序表，所以只要从头找起找到第一个比 它大(或相等)的结点数据，把x 它大(或相等)的结点数据，把x插入到这个数所在的位置就是了。 算法如下： void InsertIncreaseList( Seqlist *L , Datatype x ) { int i; Lfor ( i=0 ; i < L -> length && L->data[ i ] < x ; i++) ; // 查找并比较 调用顺序表插入函数p24 ListInsert_sq ( L ，x , i ); // 调用顺序表插入函数p24 }
2.1 试描述头指针、头结点、开始结点的区别、并 试描述头指针、头结点、开始结点的区别、 说明头指针和头结点的作用。 说明头指针和头结点的作用。 2.2 何时选用顺序表、何时选用链表作为线性表的 何时选用顺序表、 存储结构为宜? 存储结构为宜 2.3 在顺序表中插入和删除一个结点需平均移动 多少个结点?具体的移动次数取决于哪两个因素? 多少个结点?具体的移动次数取决于哪两个因素? 2.4 为什么在单循环链表中设置尾指针比设置头 指针更好? 指针更好? 2.5 在单链表、双链表和单循环链表中，若仅知 道指针p 道指针p指向某结点，不知道头指针，能否将结点 从相应的链表中删去? *p从相应的链表中删去?若可以，其时间复杂度各 为多少? 为多少?
假设在长度大于1的单循环链表中，既无头结点也无头指针。s 假设在长度大于1的单循环链表中，既无头结点也无头指针。s为指向链 表中某个结点的指针，试编写算法删除结点* 表中某个结点的指针，试编写算法删除结点*s的直接前趋结点。 已知指向这个结点的指针是* 已知指向这个结点的指针是*s，那么要删除这个结点的直接前趋结点， 就只要找到一个结点，它的指针域是指向* 就只要找到一个结点，它的指针域是指向*s的，把这个结点删除就可以 了。 算法如下： void DeleteNode( ListNode *s) { //删除单循环链表中指定结点的直接前趋结点 //删除单循环链表中指定结点的直接前趋结点 ListNode *p, *q; p=s; p->nextwhile( p->next->next!=s) { q=p; / p=pp=p->next; } //删除结点 q->next=s; //删除结点 //释放空间 free(p); //释放空间 }
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//链表，其中有不懂语句
#include<iostream.h>
main()
{
int i;
//定义名为student的递归结构
struct student {
char name[10];
int math;
int computer;
float sum;
student *forw; //forw成员是前指针
student *next; //next成员是后指针
};
//用student声明3个结构指针变量
struct student *head,*tail,*temp;
//申请第1块数据，并设置各结构指针的初值
temp=new struct student; //申请内存
head=temp; // 头指针
tail=head; // 尾指针
head->forw=NULL;
//循环为链表记录输入数据
cout<<"\tname Math Computer"<<endl;
for (i=1;;i++) {
cout<<i<<"\t";
cin>>temp->name;
if (temp->name[0]!='*'){
cin>>temp->math>>temp->computer;
temp->sum=temp->math+temp->computer;
temp->next=NULL;
tail=temp;} //设置链表尾指针
else{
// 以下是输入结束处理
delete temp;
tail->next=NULL;
break;}
//为下一个学生申请内存
temp->next=new struct student;
temp->next->forw=temp; //设置前指针，此句不懂什么意思
temp=temp->next;} //使处理指针temp指向新内存块
// 将链表数据从头到尾打印出来
cout<<"head------>tail:"<<endl;
temp=head;
while (temp!=NULL) {
cout<<temp->name<<","<<temp->math<<",";
cout<<temp->computer<<","<<temp->sum<<endl;
temp=temp->next;
}
// 将链表数据从尾到头打印出来
cout<<"tail------>head:"<<endl;
temp=tail;
while (temp!=NULL) {
cout<<temp->name<<","<<temp->math<<",";
cout<<temp->computer<<","<<temp->sum<<endl;
temp=temp->forw;
}
}。