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。
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;
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。
什么是链表?

什么是链表?在了解完之后,让我们⼀起来探索下数据结构中常见的⼀种—链表。
链表链表是数据结构之⼀,其中的数据呈线性排列。
在链表中,数据的添加和删除都较为⽅便,就是访问⽐较耗费时间。
如上图所⽰就是链表的概念图,Blue、Yellow、Red 这 3 个字符串作为数据被存储于链表中,也就是数据域,每个数据都有 1 个指针,即指针域,它指向下⼀个数据的内存地址,其中 Red 是最后 1 个数据,Red 的指针不指向任何位置,也就是为 NULL,指向 NULL 的指针通常被称为空指针。
在链表中,数据⼀般都是分散存储于内存中的,⽆须存储在连续空间内。
因为数据都是分散存储的,所以如果想要访问数据,只能从第 1 个数据开始,顺着指针的指向⼀⼀往下访问(这便是顺序访问)。
⽐如,想要找到 Red 这⼀数据,就得从 Blue 开始访问,这之后,还要经过 Yellow,我们才能找到 Red。
如果想要添加数据,只需要改变添加位置前后的指针指向就可以,⾮常简单。
⽐如,在 Blue 和 Yellow 之间添加 Green。
⾸先将 Blue 的指针指向的位置变成 Green,然后再把 Green 的指针指向 Yellow,数据的添加就⼤功告成了。
数据的删除也⼀样,只要改变指针的指向就可以,⽐如删除 Yellow。
这时,只需要把 Green 指针指向的位置从 Yellow 变成 Red,删除就完成了。
虽然 Yellow 本⾝还存储在内存中,但是不管从哪⾥都⽆法访问这个数据,所以也就没有特意去删除它的必要了。
今后需要⽤到 Yellow 所在的存储空间时,只要⽤新数据覆盖掉就可以了。
那么对链表的操作所需的运⾏时间到底是多少呢?在这⾥,我们把链表中的数据量记成 n。
访问数据时,我们需要从链表头部开始查找(线性查找),如果⽬标数据在链表最后的话,需要的时间就是 O(n)。
另外,添加数据只需要更改两个指针的指向,所以耗费的时间与 n ⽆关。
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。
数据结构线性表与链表的区别
数据结构线性表与链表的区别数据结构是计算机科学中的重要概念,它用于组织和存储数据,以便有效地进行操作和检索。
其中,线性表和链表是两种常见的数据结构,它们在实现方式和性能上有着明显的区别。
本文将详细阐述线性表和链表的定义、特点以及它们之间的区别,帮助读者更好地理解这两种数据结构。
一、线性表的定义与特点线性表是一种线性结构,它由一组按照顺序排列的元素组成,其中元素之间存在一种明确的前后关系。
线性表可以用一维数组或者顺序存储实现,它具有以下几个特点:1. 有限性:线性表的长度是有限的,它包含的元素个数是固定的。
2. 顺序性:线性表中的元素是按照一定的顺序排列的,每个元素都有唯一的前驱和后继。
3. 存储空间固定:线性表使用顺序存储结构,其内部的存储空间是固定的,无法动态增加或减少。
二、链表的定义与特点链表是一种动态数据结构,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。
链表中的节点不是顺序存储的,而是通过指针来相连,它具有以下几个特点:1. 动态性:链表的长度可以动态改变,可以根据需要动态增加或删除节点。
2. 灵活性:链表中的节点可以在内存中分散存储,节点之间的关系通过指针连接,可以灵活地插入、删除元素。
3. 存储空间不固定:链表使用指针来存储节点之间的关系,节点可以根据需要动态生成,所需的存储空间没有固定限制。
三、线性表与链表的区别线性表和链表在实现方式、性能和应用场景上存在明显的区别,具体如下:1. 存储方式:线性表使用一维数组或者顺序存储结构实现,内部的存储空间是固定的。
而链表使用指针和节点之间的指针连接实现,存储空间是动态分配的。
2. 插入和删除操作:线性表在插入和删除元素时,需要将插入点之后的元素往后移动或删除点之后的元素往前移动,操作复杂度为O(n)。
而链表在插入和删除时,只需修改指针的指向,操作复杂度为O(1)。
3. 存储效率:线性表由于采用顺序存储结构,可以通过下标直接访问元素,存储效率较高。
《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。
04
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
链表的特点及适合的应用场景。
链表的特点及适合的应用场景一、链表的特点1. 链表是一种常见的数据结构,它由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
2. 链表可以动态地分配内存,因此可以根据需要随时插入或删除节点,而不需要提前分配固定大小的内存空间。
3. 链表可以实现随机访问,但相对于数组,它的查找效率较低,因为需要从头节点开始遍历直到找到目标节点。
4. 链表不需要连续的内存空间,可以存储在任意位置,因此更灵活,可以节省内存空间。
二、链表的适合的应用场景1. 链表适合需要频繁插入或删除节点的场景。
由于链表的节点可以动态分配内存,因此可以在不同位置高效地插入或删除节点,这在一些需要频繁更新数据的场景中非常有用。
2. 链表适合处理大数据集合的场景。
在处理大规模数据集合时,链表的灵活性可以节省内存空间,并且可以随时根据需要进行扩展或收缩。
3. 链表适合实现队列或栈相关的算法。
由于链表的结构与队列和栈的特性相似,因此链表可以很好地用来实现这些数据结构,例如使用链表实现队列可以实现高效的入队和出队操作。
三、结论链表是一种灵活的数据结构,具有动态分配内存、高效的插入与删除操作的特点,适合处理需要频繁更新的数据集合和实现队列、栈等算法。
在实际应用中,程序员可以根据具体的应用场景选择合适的数据结构,充分发挥链表的优势,提高程序的效率和性能。
链表是一种非常重要的数据结构,在计算机科学领域中被广泛应用。
它的特点决定了它在某些特定的场景下具有独特的优势和适用性。
接下来,将继续探讨链表的特点及其适用的更多应用场景。
四、链表的特点进一步解析1. 动态性链表是一种动态数据结构,可以动态分配内存空间以存储数据,并且可以随时增加或删除节点,而不需要提前分配固定大小的空间。
这种动态性使得链表在处理实时更新的数据时表现出色,比如实时数据监控、上线游戏中玩家位置的更新等。
在生活中,如果需要管理一些动态变化的数据,比如列车的乘客名单、音乐播放列表等,链表也能很好地胜任。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
陕西科技大学实验报告
班级:数学101软件学号:201012010225姓名:田贵文实验组别:
实验日期:报告日期:成绩:
报告内容:(目的和要求、原理、步骤、数据、计算、小结等)
实验名称:链表
一、实验目的及要求
1. 掌握单链表的存储结构形式及其描述。
2. 掌握单链表的建立、查找、插入和删除操作。
二、实验内容
1. 编写函数,实现随机产生或键盘输入一组元素,建立一个带头结点的单链表(无序)。
2. 编写函数,实现遍历单链表。
3. 编写函数,实现把单向链表中元素逆置(不允许申请新的结点空间)。
4. 编写函数,建立一个非递减有序单链表。
5. 编写函数,利用以上算法,建立两个非递减有序单链表,然后合并成一个非递减链表。
6. 编写函数,在非递减有序单链表中插入一个元素使链表仍然有序。
7. 编写函数,实现在非递减有序链表中删除值为x的结点。
8. 编写一个主函数,在主函数中设计一个简单的菜单,分别调试上述算法。
三、实验结果
四、实验总结
通过此实验,我掌握了单链表的存储结构形式及其描述。
掌握了单链表的建立、查找、插入和删除操作。
附录
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
typedef int ElemType;
typedef struct LNode
{ElemType data;
struct LNode *next;
}LNode,*Linklist;
void Createlist(Linklist &L) //建立一个带头结点的单链表(无序),当x=0时结束{Linklist p,s;
ElemType x;
L=(Linklist)malloc(sizeof(LNode));
L->next=NULL;
p=L;
scanf("%d",&x);
while(x){
s=(Linklist)malloc(sizeof(LNode));
s->data=x;
s->next=NULL;
p->next=s;
p=s;
scanf("%d",&x);}
}
void printlist(Linklist &L) //以输出的形式实现遍历单链表
{Linklist p;
p=L;
while(p->next!=NULL){
p=p->next;
printf("%d ",p->data);}
printf("\n");
}
void nizhi(Linklist &L) //逆置
{Linklist p,s;
p=L->next;
L->next=NULL;
while(p){
s=p;
p=p->next;
s->next=L->next;
L->next=s;}
}
void Insert(Linklist &L,ElemType x) //在非递减有序单链表中插入一个元素使链表仍然有序
{Linklist p,s;
s=(Linklist)malloc(sizeof(LNode));
s->data=x;
p=L;
while(p->next&&p->next->data<=x)
p=p->next;
s->next=p->next;
p->next=s;
}
void Creat_Sort(Linklist &L) //建立一个非递减有序单链表
{ElemType x;
L=(Linklist)malloc(sizeof(LNode));
L->next=NULL;
printf("建立有序表,输入任意个整形数据以0结束:\n");
scanf("%d",&x);
while(x){
Insert(L,x);
scanf("%d",&x);}
}
void merger(Linklist La,Linklist Lb,Linklist &Lc) //建立两个非递减有序单链表,然后合并成一个非递减链表
{Linklist p,q,s,rear;
p=La->next;
q=Lb->next;
Lc=rear=La;
free(Lb);
while(p&&q){
if(p->data<q->data) {s=p;p=p->next;}
else {s=q;q=q->next;}
rear->next=s;
rear=rear->next;}
if(p) rear->next=p;else rear->next=q;
}
void Delete(Linklist &L,ElemType x) //在非递减有序链表中删除值为x的结点{Linklist p,q;
p=L;
q=L->next;
while(q&&q->data!=x){
p=q;
q=q->next;}
if(!q) printf("\nnot deleted");
else {p->next=q->next;free(q);}
}
void main()
{Linklist La,Lb,Lc;
ElemType x;
int n;
printf("1.随机盘输入一组元素,建立无序的单链表,以0结束\n"); printf("2.以输出的形式遍历单链表\n");
printf("3.把单向链表中元素逆置\n");
printf("4.建立一个非递减有序单链表\n");
printf("5.建立两个非递减有序单链表,然后合并成一个非递减链表\n"); printf("6.在非递减有序单链表中插入一个元素\n");
printf("7.删除指定的元素\n");
while(1){
printf("请选择:");
scanf("%d",&n);
switch(n)
{case 1:Createlist(La);break;
case 2:printlist(La);break;
case 3:nizhi(La);
printlist(La);break;
case 4:Creat_Sort(La);
printlist(La);break;
case 5:Creat_Sort(La);
Creat_Sort(Lb);
merger(La,Lb,Lc);
printlist(Lc);break;
case 6:Creat_Sort(La);
printlist(La);
printf("请输入要插入的元素x:");
scanf("%d",&x);
Insert(La,x);
printlist(La);break;
case 7:Creat_Sort(La);
printlist(La);
printf("请输入要删除的元素x:");
scanf("%d",&x);
Delete(La,x);
printlist(La);break;
default :printf("输入有误,请重新选择!\n");
}
}
}。