单链表基本概念
单链表课程设计
单链表课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解单链表的基本概念，掌握其结构特点及在数据结构中的重要性。
2. 学生能够运用所学知识，实现单链表的创建、插入、删除和查找等基本操作。
3. 学生能够掌握单链表与数组、栈、队列等其他数据结构的关系与区别。
技能目标：1. 学生能够运用编程语言（如C、C++等）实现单链表的相关操作，提高编程能力。
2. 学生能够通过实际操作，培养解决实际问题的能力，提高逻辑思维能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习单链表，培养对数据结构的兴趣，提高学习积极性。
2. 学生在学习过程中，学会与他人合作，培养团队精神和沟通能力。
3. 学生能够认识到数据结构在计算机科学中的重要性，增强对专业知识的认同感。
课程性质分析：本课程为计算机科学与技术专业的基础课程，旨在让学生掌握单链表这一基础数据结构，为后续学习更复杂的数据结构打下基础。
学生特点分析：学生已具备基本的编程能力，具有一定的逻辑思维能力，但可能对数据结构的应用场景认识不足，需要通过实际案例激发兴趣。
教学要求：1. 结合实际案例，讲解单链表的理论知识，让学生了解其在实际问题中的应用。
2. 通过课堂讲解、上机实践等教学手段，让学生掌握单链表的相关操作。
3. 注重培养学生的编程能力和逻辑思维能力，提高解决实际问题的能力。
二、教学内容1. 单链表基本概念：介绍单链表的定义、结构特点及其在数据结构中的应用场景。
- 教材章节：第二章第二节- 内容安排：讲解单链表的组成元素（节点、指针）、分类（单向、双向）及优缺点。
2. 单链表基本操作：- 教材章节：第二章第三节- 内容安排：讲解单链表的创建、插入、删除、查找等基本操作，并通过实例演示。
3. 单链表与其它数据结构的对比：- 教材章节：第二章第四节- 内容安排：分析单链表与数组、栈、队列等其他数据结构的区别和联系，突出单链表的特点。
4. 单链表编程实践：- 教材章节：第二章第五节- 内容安排：结合上机实践，让学生动手实现单链表的基本操作，培养编程能力和解决实际问题的能力。
单链表的基本操作实验报告
单链表的基本操作实验报告单链表的基本操作实验报告引言：单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指针。
在本次实验中，我们将学习和实践单链表的基本操作，包括创建链表、插入节点、删除节点以及遍历链表等。
一、实验目的本次实验的主要目的是掌握单链表的基本操作，包括链表的创建、插入节点、删除节点和遍历链表。
通过实践操作，加深对单链表的理解，并掌握如何应用单链表解决实际问题。
二、实验过程1. 创建链表首先，我们需要创建一个空链表。
链表可以通过一个头节点来表示，头节点不存储数据，只用于标识链表的起始位置。
我们可以定义一个指针变量head，将其指向头节点。
2. 插入节点在链表中插入节点是常见的操作。
我们可以选择在链表的头部、尾部或者指定位置插入节点。
插入节点的过程可以分为以下几个步骤：a. 创建一个新节点，并为其赋值；b. 找到要插入位置的前一个节点；c. 将新节点的指针指向前一个节点的下一个节点；d. 将前一个节点的指针指向新节点。
3. 删除节点删除节点是另一个常见的操作。
我们可以选择删除链表的头节点、尾节点或者指定位置的节点。
删除节点的过程可以分为以下几个步骤：a. 找到要删除节点的前一个节点；b. 将前一个节点的指针指向要删除节点的下一个节点；c. 释放要删除节点的内存空间。
4. 遍历链表遍历链表是为了查看链表中的元素。
我们可以从头节点开始，依次访问每个节点，并输出节点的值。
三、实验结果在本次实验中，我们成功完成了单链表的基本操作。
通过创建链表、插入节点、删除节点和遍历链表等操作，我们可以方便地对链表进行增删改查操作。
四、实验总结通过本次实验，我们对单链表的基本操作有了更深入的了解。
单链表是一种非常重要的数据结构，广泛应用于各个领域。
掌握了单链表的基本操作，我们可以更好地解决实际问题，并且为以后学习更复杂的数据结构打下坚实的基础。
在实验过程中，我们还发现了一些问题和不足之处。
单链表实验内容
单链表的插入和删除【实验目的】1、了解单链表的基本概念，掌握单链表的基本操作，插入、删除、查找等运算在链式存储结构上的运算；2、运用线性表解决线性结构问题，体会线性表的两种存储结构的区别。
【实验预备知识】1、复习C语言中指针的用法，特别是结构体的指针的用法；2、了解单链表的概念，单链表的定义方法；单链表是线性表的链式存储表示，是用一组任意的存储单元依次存储线性表的数据元素。
因此，为了表示每个数据元素a i与其直接后继元素a i+1之间的逻辑关系，对数据元素ai来说，，除了存储其本身的信息之外，还需存储一个指示其直接后继的信息（即直接后继的存储位置），而这部分就是用指针来完成的。
3、掌握线性表在链式存储结构上实现基本操作：查找、插入、删除的算法；在实现这些算法的时候，要注意判断输入数据的合法性，除此之外还要要注意以下内容：在实现查找的时候，首先要判断该顺序表是否为空，其次要判断查找后的结果(查到时输出查到的数据，未查到时给出错误提示)。
在实现插入的时候，由于是链式存储，它可以随机产生和回收存储空间，所以它不要判断线性表是否为满，但仍需判断要插入的位置是否合法，原因同实验一，其次要注意插入的时候语句的顺序不可颠倒，否则出错。
例如：s所指向结点要插入在p所指向的结点之后，则：正确形式：s->next=p->nextp->next=s错误形式：p->next=ss->next=p->next(因为此时p->next已经指向s了)在实现删除的时候，首先要判断线性表是否为空，为空则不能删除；其次在删除后要回收空间。
s例如：删除如上图所示s所指向的结点p->next=p->next->nextfree s【实验内容】1、单链表的插入算法2、单链表的删除算法3、将两个有序单链表合并成一个有序单链表的算法【实验步骤】用C语言编程实现建立一个单链表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素1、通过键盘读取元素建立单链表；2、指定一个元素，在此元素之前插入一个新元素；3、指定一个元素，删除此元素。
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。
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；
单链表基本操作的实现
单链表基本操作的实现单链表是一种常见的数据结构，它由多个节点组合而成，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。
通过指针，我们可以方便地在单链表中进行插入、删除和遍历等操作。
以下是关于单链表基本操作的实现。
1. 单链表的创建单链表的创建需要定义一个空的头结点，它的作用是方便在链表的头部进行添加和删除节点操作。
一个空的头节点可以在链表初始化的过程中进行创建。
```typedef struct Node{int data;struct Node *next;}Node;Node *createList(){Node *head = (Node*)malloc(sizeof(Node)); //创建空的头节点head->next = NULL;return head; //返回头节点的地址}```2. 单链表的插入单链表的插入可以分为在链表头部插入、在链表尾部插入和在链表中间插入三种情况。
a. 在链表头部插入节点：```void insertAtHead(Node *head, int data){Node *node = (Node*)malloc(sizeof(Node));node->data = data;node->next = head->next;head->next = node;}```b. 在链表尾部插入节点：```void insertAtTail(Node *head, int data){Node *node = (Node*)malloc(sizeof(Node));node->data = data;node->next = NULL;Node *p = head;while(p->next != NULL){p = p->next;}p->next = node;}```c. 在链表中间插入节点：```void insertAtMid(Node *head, int data, int pos){ Node *node = (Node*)malloc(sizeof(Node)); node->data = data;node->next = NULL;Node *p = head;int count = 0;while(p->next != NULL && count < pos-1){ p = p->next;count++;}if(count == pos-1){node->next = p->next;p->next = node;}else{printf("插入位置错误!");}}```3. 单链表的删除单链表的删除可以分为在链表头部删除、在链表尾部删除和在链表中间删除三种情况。
单链表的插入
第二部分 新课讲授
银行突然来了一个 VIP大客户，急需办 理大笔资金业务，这 个时候就需要插队
第二部分 新课讲授
（1）
在单链表的最前面插入一个值为x的结点：
（2） 在q所指的结点后插入一个P所指的值为x的新结点：
单链表 的插入
第二部分 新课讲授
（1）在单链表的最前面插入一个值 为x的结点：
单链表 的插入
第二部分 新课讲授
（2）在q所指的结点后插入一个P所指的值为x的新结点：
第三部分 总结反思
重点掌握单链表的插入操作； 思考单链表插入操作的算法描述；
感谢聆听！ 请多指导！
《数据结构（C语言版）》
单链表的插入
问题引入 新课讲授 总结反思
第一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ分 问题引入
第二部分 新课讲授
单链表的 基本概念
单链表的结点，一般含有两个 域，一个是存放数据信息的info 域，另一人是指向该结点的后 继结点存放地址的指针next域。
每个结点的存储形式：
info
next
第二部分 新课讲授 单链表的直观图示
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。
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例如：int *pA=(int *)calloc(10,sizeof(int)); int *pA=(int *)malloc(sizeof(int)*10);
第10章 指针与链表
常用的内存管理函数
C语言程序设计
3. free函数
void free(void *p);
将指针变量p指向的存储：int *pi=(int *)malloc(sizeof(int)); *pi=100;
第10章 指针与链表
常用的内存管理函数
C语言程序设计
2.calloc函数 void *calloc(unsigned n,unsigned size);
在内存的动态区分配n个长度为size的连续空间
第10章 指针与链表
head a1
a2
a3
每一个元素称为一个“结点”
每个结点都包括两部分: 1.用户需要的实际数据; 2.下一个结点的地址.
表头：存放第一个结点地址 表尾: 它的地址存放NULL
a4
a5 ∧
C语言程序设计
typedef int Datatype;
typedef struct Node
a10 a21 a32 a43 a45 a5
插入
x[0] x[1] x[2] x[3] x[4]
a1 a2 a3 a4 a5 x[i] =Loca1 +i*size
x[0] x[1] x[2] x[3] x[4]
a12 a23 a43 a45 a5
删除
元素移动量大 预留空间浪费
第10章 指针与链表
C C 语言程序语设言计程序设计
第10章 指针与链表 ——单链表的基本概念
主讲人：王春梅
第10章 指针与链表
C语言程序设计
数组 x[5]
0X2000 0X2002 0X2004
0X2006 0X2008
aaaa3124 a5
x[0] x[1] x[2] x[3] x[3]
x[0] x[1] x[2] x[3] x[4] x[5]
C语言表程链序设计
0X2000 a2 &a3
a1 a2 a3 a4 a5
0X2002 0X2004 0X2006
a5 a1
NULL
&a2
单链表
head a1
a2
a3
a4
a5 ∧
0X2008 0X2010
a4
&a5
head
a1
a2
a3
a4
a5 ∧
0X2012 0X2014
a3
&a4
头结点
&a1 head 头指针
{
Datatype data;
struct Node *next;
};Node;,*Linklist;
第10章 指针与链表
常用的内存管理函数
C语言程序设计
原型说明在“stdlib.h”头文件和“alloc.h”头文件中 1. malloc 函数 void *malloc (unsigned int size);
例如：int *p,*q=(int *)calloc(10,sizeof(int)); p=q; q++; free(p);
C C语言语程言序程设序计设计
谢谢大家！