[计算机软件及应用]数据结构 课件 单链表
};
h
8
在复合方式中，链表结点类中声明链表类是 它的友元类，这样可以“奉献”它的私有成 员给链表类。这种方式灵活。
在嵌套方式中，链表结点类是链表类的私有 成员，这样限制了链表结点类的应用范围。
在继承方式中，链表类声明为链表结点类的 派生类，这在实现上是可行的。但在逻辑上 是有问题的，如
newnode current
(插入前)
newnode
current
(插入后)
h
13
单链表的插入算法
bool Chain::Insert(int i, int x) {
//将新元素 x 插入到第 i 个结点之后。i 从1开始，
//i = 0 表示插入到首元结点之前。
if (first == NULL || i == 0) { //空表或首元结点前
else {
//插入在链表的中间
ChainNode *newNode = new ChainNode(x);
newNode->link = current->link;
current->link = newNode;
}
}
return true;
};
h
15
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
ChainNode *newNode = new ChainNode(x);
//建立一个新结点
newNode->link = first; first = newNode;
//新结点成为首元结点
}
else {
//否则，寻找插入位置
ChainNode *current = first;
int k = 1;
a0
(a) 可利用存储空间
a2
a1
a3
first
free
(b) 经过一段运行后的单链表结构
h
3
单链表的结构定义
在C中定义单链表的结构十分简单：
typedef int T; typedef struct node {
T data; struct node *link; } ChainNode;
//结点数据的类型
定义方式Βιβλιοθήκη 复合方式嵌套方式继承方式
结构方式
h
5
class Chain;
class ChainNode { friend class Chain; private:
int data; ChainNode * link; };
class Chain { private:
ChainNode *first ; };
数据结构电子教案
单链表
h
1
单链表 (Singly Linked Chain)
特点 每个元素(表项)由结点(Node)构成。
data link
线性结构
first a1
a2
a3
a4
a5 Λ
结点之间可以连续，可以不连续存储 结点的逻辑顺序与物理顺序可以不一致 表可扩充
h
2
单链表的存储映像
free
else { ChainNode *current = first; k = 1; //找i-1号结
ai-1
ai
ai+1
删除前
ai-1
ai
ai+1
p
q
删除后
在单链表中删除含ai的结点
h
16
单链表的删除算法
bool Chain::Remove (int i, int& x) {
//将链表中的第 i 个元素删去, i 从1开始。
ChainNode *del;
//暂存删除结点指针
if (i <= 1) { del = first; first = first->link; }
//复合方式 //链表结点类 //链表类为其友元类
//结点数据, 整型 //结点指针
//链表类
//表头指针
h
6
class Chain { private:
class ChainNode { public:
int data; ChainNode *link; }; ChainNode *first; public: //链表操作……… };
（插入前）
（插入后）
h
11
第二种情况：在链表中间插入
newnode->link = current->link; current->link = newnode；
newnode current
newnode current
(插入前)
(插入后)
h
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第三种情况：在链表末尾插入 newnode->link = current->link; current->link = newnode；
h
14
while (k < i && current != NULL) //找第i结点
{ current = current->link; k++; }
if (current == NULL && first != NULL) //链短
{cerr << “无效的插入位置!\n”; return false;}
private: ChainNode *first; //表头指针
}; //链表中的结点属于链表私有，别人无法访问
h
10
单链表中的插入与删除操作
插入 第一种情况：在链表最前端插入 newnode->link = first ; first = newnode;
newnode first
newnode first
//结点结构定义 //结点数据域 //结点链接指针域 //结点命名
这是一个递归的定义。
在结构定义时不考虑操作，以后在定义和 实现链表操作时直接使用结构的成分。
h
4
单链表的类定义
使用面向对象方法，要把数据与操作一起定 义和封装，用多个类表达一个单链表。
链表结点(ChainNode)类
链表(Chain)类
✓三角形 is 多边形（继承关系） 链表 is 链表结点（显然概念不准确）
h
9
//链表类和链表结点类定义(结构方式)
struct ChainNode { int data; ChainNode * link;
};
//链表结点类
class Chain { //链表类, 直接使用链表结点类的数据和操作
//嵌套方式 //嵌套链表结点类
//表头指针
h
7
//链表类和链表结点类定义(继承方式)
class ChainNode { protected:
int data; ChainNode * link; };
//链表结点类
class Chain : public class ChainNode { //链表类, 继承链表结点类的数据和操作
数据结构及单链表PPT学习教案
第20页/共70页
21
➢ 如何描述存储结构
可以借用高级程序语言中提供 的 “数据类型”来描述它.
例如:可以用 “一维数组”类型 来描述顺序存储结构，以C语言 提供的“指针”来描述链式存 储结构
假如把C语言看成是一个执行C 指令和C数据类型的虚拟处理器， 那么讨论的第存21页/储共70页结构是数据结 构在C虚拟处理器中的表示，不
作实现La_len=ListLength(La); Lb_len=ListLength(Lb);
for(i=1;i<=lb-len;i++) {
GetElem(lb，i，e);
if(!LocateElem(La, e, equal)) ListInsert(La,
++La_len, e)
}
}
第31页/共70页
在数据元素与存储位置之间建立一种存储关系F， 根据这种关系F，已知元素E，就可以得到的存 储地址，即D=F（E）。哈希查找中的哈希表就 是这样一种存储结构。 特点：
单链表详解资料
printf("%d,%s,%d\n",p->id,p->name,p->age); free(p); return head; }
/*……删除非第一个结点……*/ } return head;
查找第i个数据元素算法的基本操作为： 比较j和i 移动指针p、计数器j加1
其中要求指针p始终指向线性表中第j个数据 元素。
15
2020/9/15
单链表的查找（按序号i查找）
void search(node *head, int i) { node *p;
int j=1; p=head; while(p!=NULL && j!=i)
{p=p->next; j++;} /*准备检查下一结点*/ if(p!=NULL)
printf("%d,%s,%d\n",p->id,p->name,p->age); else
printf("the node dosen't exsit!\n"); }
单链表的查找（按给定值x查找）
void search(node *head, int x) {
{ node *head,*s; int i; /*创建首结点*/ if(n>0)
{ head=(node *)malloc(sizeof(node));
printf("please input the no.1 info:");
scanf("%d%s%d",&head->id,
数据结构 单链表详解
数据结构的概念：数据的逻辑结构+ 数据的存储结构+ 数据的操作；数据的数值：=====》数据===》数值型数据整形浮点数ASCII非数值型数据图片声音视频字符=====》数据元素=====》基本项组成（字段，域，属性）的记录。
数据的结构：逻辑结构----》线性结构（线性表，栈，队列）----》顺序结构----》链式结构----》非线性结构(树，二叉树，图)----》顺序结构----》链式结构存储结构-----》顺序存储-----》链式存储-----》索引存储-----》哈希存储==散列存储数据的操作：增删改查DS ====》数据结构===》DS = (D,R);数据结构中算法：1、定义：有穷规则的有序集合。
2、特性：有穷性确定性输入输出3、算法效率的衡量时间复杂度计算===》算法中可执行依据的频度之和，记为：T(n)。
是时间的一种估计值不是准确值。
计算结果的分析：1 将最终结果的多项式中常数项去掉2 只保留所有多项式中最高阶的项3 最后的最高阶项要去掉其常数项时间复杂度的量级关系：常量阶====》对数阶===》线性阶===》线性对数阶====》平方阶===》立方阶===》指数阶以上关系可以根据曲线图来判断算法对时间复杂度的要求空间复杂度计算====》算法执行过程中所占用的存储空间的量级，记为：D（n）。
计算方法是在运行过程中申请的动态内存的量级计算。
/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////线性表顺序存储====》顺序表（数组）链式存储====》单链表特征：对于非空表，a0是表头没有前驱。
an-1 是表尾没有后继ai的每个元素都有一个直接前驱和直接后继基本操作：创建表=====》增加元素====》删除元素====》改变元素值====》查询元素1、顺序表的操作1.1 创建顺序表=====》定义个指定类型的数组====》int a[100] ={0};#define N 10typedef int datatype;typedef struct{datatype data[N]; ///表的存储空间int last; ///表尾下标，表示当前顺序表的最后存储的位置}sqlist,*sqlink; /// sqlist 表结构类型sqlink 表结构指针sqlink = sqlist *sqlist sq; ////栈区sqlink psq = (sqlink)malloc(sizeof(sqlist))；///堆区1.2 增加顺序表元素操作(从头开始增加，插入)////从头增加sq.data[st] = values;st++;///插入void insert（L, x,i）;====>L 就是顺序表，x 要插入的数据= values, i是要插入的位置{///防边界处理for（j=st；j>i；j--）{sq.data[j] = sq.data[j-1];}sq.data[i] = x;st++;}1.3 删除顺序表操作（从尾部删除，从中间位置删除）void delete(L,i) ====>L 就是要删除的顺序表，i 要删除的位置{///防边界处理for(j=i;j<st;j++){sq.data[j] = sq.data[j+1];}st--;}1.4 改变顺序表中的值void change(L,x,i) ////i 是数组元素的下标{sq.data[i] = x;}void change_vlue(L ,x1,x2) ////根据元素的值修改{for(j=0;j<st;j++){if(sq.data[j] == x1)sq.data[j] = x2;}}1.5 查询顺序表中的值void select(L,i){printf("%d \n",sq.data[i]);}1.6 判断表示空，还是满。
数据结构单链表
数据结构单链表单链表是一种常见的数据结构，用于存储数据元素之间的线性关系。
本文将介绍单链表的定义、基本操作、常见问题以及优缺点。
⒈定义单链表是由一系列节点组成的数据结构，每个节点包含了一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。
⒉基本操作⑴创建链表：通过动态分配内存空间创建一个链表，并将其头指针指向第一个节点。
⑵插入节点：插入一个新节点到链表的指定位置，需要更新相关节点的指针。
⑶删除节点：删除链表中的一个指定节点，需要更新相关节点的指针和释放内存空间。
⑷遍历链表：按顺序访问链表中的每个节点，并对其进行相应操作。
⑸查找节点：在链表中查找指定值的节点，并返回其位置或其他信息。
⒊常见问题⑴求链表的长度：遍历整个链表，并将节点计数即可获取链表的长度。
⑵反转链表：通过修改节点之间的指针关系反转链表的顺序。
⑶判断链表是否有环：使用快慢指针法，若两个指针相遇则链表有环。
⑷合并两个有序链表：比较两个链表的节点值，逐个合并到一个新链表中。
⑸删除链表中重复的元素：遍历链表，对相邻的节点进行比较，若值相同则删除后一个节点。
⒋优缺点⑴优点：插入和删除节点的时间复杂度为O(1)，只需要改变指针指向。
链表大小可以动态调整。
⑵缺点：访问节点的时间复杂度为O(n)，需要从头节点开始遍历整个链表。
需要额外的空间用于存储指针。
附件：- 单链表的示例代码（见附件1）- 单链表的应用实例（见附件2）法律名词及注释：⒈数据结构：指数据对象中数据元素之间的关系，包括逻辑结构和物理结构。
⒉单链表：一种线性链式存储结构，每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。
⒊节点：链表中的一个元素，包含数据元素和指针。
⒋头指针：指向链表中第一个节点的指针。
⒌快慢指针法：一种用于解决链表问题的常用技巧，通过设置两个不同速度的指针来判断是否存在环。
单链表的操作算法详解PPT课件
s=(Linklist)malloc(sizeof(LNode));
•
s->data=e;
•
s->next=p->next;
•
p->next=s;
•
return OK;
•}
2020/10/13
3
链表的删除
• Status ListDelete_L(Linklist &L, int i, Elemtype &e){
•
scanf(& p->data);
•
p->next=L->next;
•
L->next=p;
•
}
•}
2020/10/13
1
链表的查找
• Status GetElem_L(LinkList L, int i, ElemType &e)
• {P=L->next; j=1; • while(p&&j<i){p=p->next; ++j;} • if(!p||j>i)return ERROR; • e=p->data; • return OK;}
•}
2020/10/13
4
谢谢您的指导
THANK YOU FOR YOUR GUIDANCE.
感谢阅读！为了方便学习和使用，本文档的内容可以在下载后随意修改，调整和打印。欢迎下载！
汇报人：XXXX 日期：20XX年XX月XX日
5
•
p=L;j=0;
•
While ( p->next && j<i-1){
•
p=p->next;
单链表的操作1-课件
if(p==head) { head=s; s->next=p; }
else
{ q->next=s; s->next=p; }
return(head);
}
单链表的综合使用
void print (student* head) {
student* p; for(p=head; p; p=p->next)
print(head);
printf("input the insert record:\n");
scanf("%c", &stu.data);
head=insert ( head , &stu );
print(head);
}
单链表的综合使用
student* creat( )
{ student *p,*q,*head =NULL;
char ch;
scanf("%c", &ch); getchar();
while(ch != '0')
{ p = (student*) malloc (LEN); p->data=ch;
if(head==NULL) head=p;
else
q->next=p;
q=p;
scanf("%c",&ch); getchar();
printf("链表中无此字符\n");
else if(p==head) head=p->next;
else
q->next=p->next;
return(head); }
链表课件(51PPT)高中信息技术浙教版(2019)选修1
链表的基本操作——链表访问
Lianbiao de jibencaozuo——linabiaofangwen
链表的访问
链表只能通过头指针（head） 进行访问，其他节点通过节点 间的指针依次访问。即链表无 法随机访问，只能进行顺序访 问。
链表的基本操作——链表访问
Lianbiao de jibencaozuo——linabiaofangwen
1.使用python 的二维列表来模拟单向链表，如下代码创建了 一个拥有4个节点的链表a： a=[[“hello”,1],[“china”,3],[“Olympics”,-1], [“winter”,2]] head=0 ①a[1][1]的值为： D A.1 B.2 C.0 D.3
②a[1][1]的含义是什么？ china后面指向的下一个节点是[“winter”,2]
print(a[p][0], end="->") p = a[p][1] print(a[p][0]) 执行上述语句后，程序输出的结果为（3->7->2->1 ）
链表的基本操作——链表插入
Lianbiao de jibencaozuo——lianbiaocharu
链表元素的插入 思想：当需要在链表中某个位置中插入一个新元素时，只需将元素添加在尾部，并改动指针值
现有链表a=[[“t”,2],[“y”,0],[“o”,-1]]，要实现分别在头部（插入p）， 中间（在t后面插入h）和尾部（插入n）插入新节点，最终形成链表 a=[[“t”,4],[“y”,0],[“o”,5],[“p”,1],[“h”,2],[“n”,-1]]，请思考形成 过程，并尝试用代码实现。
h
n
2
-1
计算机软件及应用链表cppt
int Mtime;
// 节目长度为分钟
ActList *next;
// 指向 ActList 结构的指针
};
ActList *head;
// 链头指针
ActList *Create() {
// 定义一个指向 AcitList 结构 //的指针函数，名为 Create
ActList *p=NULL; // 指针，指向个待插入的结点
head 节目1 头指针
节目2
下面的程序是建立链表的过程。
节目n
NULL
11.2 建立链表的过程
//************************************
//* 程 序 名：11_1.cpp
*
//* 作 者：wuwh
*
//* 编制时间：2002年11月26日
*
//* 主要功能：链表
ActList *q=NULL; // 指针，用于在其后插入结点
head = NULL;
// 一开始链表为空
int Time;
// 节目时长，如为0则退出
// 以下是给新结点输入节目信息
cout << "输入节目时长：";
cin >> Time;
while(Time != 0) // 当该节目的时长不为0时，将其
cout << "\n输入节目时长：";
cin >> Time;
// 输入下一个节目时长
} // 一旦跳出while循环，说明有一个节目时长为0
if (head != NULL)
q->next = NULL;
// 让q所指的最后一个结点的指针域为空说明这已是链尾了
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。
数据结构 课件 单链表
21
p
q
单链表的模板类
类模板将类的数据成员和成员函数设计得 更完整、更灵活。 类模板更易于复用。 在单链表的类模板定义中，增加了表头结 点。
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用模板定义的单链表类
template <class T> //定义在“LinkedChain.h” struct ChainNode { //链表结点类的定义 T data; //数据域 ChainNode<T> *link; //链指针域 ChainNode() { link = NULL; } //构造函数 ChainNode(T item, ChainNode<T> *ptr = NULL) { data = item; link = ptr; } //构造函数 bool operator== (T x) { return data == x; } //重载函数，判相等 bool operator != (T x) { return data != x; } };
link a2 a3 a4 a5 Λ
线性结构
first
a1
结点之间可以连续，可以不连续存储 结点的逻辑顺序与物理顺序可以不一致 表可扩充
2
单链表的存储映像
(a) 可利用存储空间
a0 a2 a1 a3
free
free first (b) 经过一段运行后的单链表结构
3
单链表的结构定义
};
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链表置空算法（保留表头结点）
template <class T> void Chain<T>::makeTmpty() { ChainNode<T> *q; while (first->link != NULL) { q = first->link; //保存被删结点 first->link = q->link; //从链上摘下该结点 delete q; //删除 } }；