链表概念和应用
线性结构的概念和应用
线性结构的概念和应用线性结构是计算机科学中的基本数据结构之一，指的是数据元素之间存在一对一的关系，即每个数据元素都只有唯一的前驱和后继。
线性结构有几种常见的实现方式，包括链表、栈和队列。
线性结构的应用非常广泛，涵盖了各个领域的计算问题，下面就详细介绍线性结构的概念和应用。
一、概念线性结构是指数据元素之间存在一对一的关系，即每个数据元素只有唯一的前驱和后继。
常见的线性结构有链表、栈和队列。
链表是一种通过指针将数据元素连接起来的结构，每个数据元素包括数据域和指针域；栈是一种具有特殊操作规则的线性结构，只能在末尾进行插入和删除操作；队列是一种具有特殊操作规则的线性结构，只能在头部删除元素，在末尾插入元素。
线性结构还有一些常用的性质，比如长度（线性结构中元素的个数）、位置（线性结构中元素在结构中的位置）以及兄弟节点（线性结构中紧邻的两个节点）等。
二、应用线性结构在计算机科学中的应用非常广泛，以下是一些常见的应用场景。
1. 线性列表：线性结构常用来实现列表操作，例如存储一系列学生的信息、管理图书馆的藏书等。
一般情况下，可以使用链表来实现动态列表，通过插入和删除操作来实现数据的动态更新；也可以使用数组来实现静态列表，通过索引操作来访问和修改列表中的元素。
2. 栈：栈是一种非常重要的数据结构，常用来实现函数的调用、表达式求值、内存管理等。
在函数调用中，函数调用的顺序和返回地址是通过栈来维护的；在表达式求值中，运算符的优先级和操作数的运算顺序是通过栈来管理的；在内存管理中，栈被用来分配和释放函数的局部变量和临时数据。
3. 队列：队列也是一种常用的数据结构，常用来实现任务调度、消息传递等。
在任务调度中，任务被按照加入队列的顺序进行执行；在消息传递中，消息的接收顺序和处理顺序是通过队列来保证的。
4. 连接器：线性结构可以用于实现各种连接器，比如USB、HDMI等。
连接器上的插孔和插针的连接顺序和位置是线性结构的一个典型应用。
c链表库函数
c链表库函数全文共四篇示例，供读者参考第一篇示例：C语言是一种广泛应用于系统编程的高级语言，而链表（Linked List）是C语言中常用的数据结构之一。
在C语言中，链表并不像数组一样有现成的库函数可以直接调用，需要通过自定义函数来实现链表的操作。
为了方便使用链表，不少开发者封装了链表操作的库函数，提供了一些常用的链表操作接口，以供开发者使用。
本文将介绍一些常见的C链表库函数及其用法。
一、链表的概念及基本操作链表是一种线性表的存储结构，由若干节点（Node）组成，每个节点包含数据域和指针域。
数据域用于存放数据，指针域用于指向下一个节点。
链表的最后一个节点指针域为空（NULL），表示链表的末尾。
常见的链表操作包括创建链表、插入节点、删除节点、遍历链表、查找节点等。
下面我们来看看C语言中常用的链表库函数。
二、常见的C链表库函数1. 创建链表在C语言中，创建链表的函数通常包括初始化链表头节点和链表节点的操作。
```#include <stdio.h>#include <stdlib.h>//定义链表节点typedef struct node {int data;struct node* next;} Node;2. 插入节点插入节点是链表操作中的重要操作，可以在链表的任意位置插入新节点。
常见的插入方式包括头部插入和尾部插入。
```//头部插入节点void insertNodeAtHead(Node* head, int data) {Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node));newNode->data = data;newNode->next = head->next;head->next = newNode;}以上是常见的C链表库函数，这些函数可以帮助我们更方便地操作链表。
在实际开发中，可以根据需要自定义更多的链表操作函数，以满足具体的需求。
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；
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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；
c语言链表结点数据之和
c语言链表结点数据之和（原创实用版）目录1.链表结点的概念和结构2.链表结点数据的计算方法3.C 语言中链表结点数据的和的计算方法正文链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含一个指向下一个节点的指针。
链表结点是链表中的基本单元，它包含一个数据元素和一个指向下一个结点的指针。
链表结点数据的计算方法是比较简单的。
对于一个单链表，我们可以使用遍历法来计算链表结点数据的和。
具体来说，我们从链表的头结点开始，依次遍历链表中的每个结点，将当前结点的数据元素累加到一个变量中。
当遍历完链表后，该变量中存储的就是链表结点数据的和。
在 C 语言中，我们可以使用循环和指针来实现链表结点数据的和的计算方法。
假设我们有一个链表，其头结点为 head，我们需要计算链表结点数据的和，可以使用以下代码实现:```cint sum = 0; // 定义一个变量用于存储链表结点数据的和ode *p = head; // 定义一个指针 p 指向链表的头结点// 使用循环遍历链表，计算链表结点数据的和while (p!= NULL) {sum += p->data; // 将当前结点的数据元素累加到变量 sum 中 p = p->next; // 将指针 p 指向下一个结点}// 输出链表结点数据的和printf("链表结点数据的和为:%d", sum);```上述代码中，我们定义了一个指针变量 p，使其指向链表的头结点。
然后使用 while 循环遍历链表，每次循环将当前结点的数据元素累加到变量 sum 中，并将指针 p 指向下一个结点。
当指针 p 指向 NULL 时，说明遍历完整个链表，此时变量 sum 中存储的就是链表结点数据的和。
最后，我们使用 printf 语句输出链表结点数据的和。
二叉链表基本概念
二叉链表基本概念二叉链表是一种数据结构，它由节点组成，每个节点包含两个部分：数据和指向其子节点的指针。
二叉链表通常用于表示二叉树，其中每个节点最多有两个子节点，通常称为左子节点和右子节点。
以下是关于二叉链表的详细介绍：一、基本概念1. 节点：节点是二叉链表中的基本单位，每个节点包含两部分：数据和指针。
数据用于存储实际信息，而指针则指向该节点的子节点。
每个节点都有两个指针，一个指向左子节点，另一个指向右子节点。
2. 左子节点和右子节点：在二叉链表中，每个节点最多有两个子节点：左子节点和右子节点。
左子节点的指针指向节点的左子树，右子节点的指针指向节点的右子树。
3. 父节点和孩子节点：在一个二叉链表中，如果一个节点B是另一个节点A的子节点，则A被称为B的父节点，B被称为A的孩子节点。
4. 空节点：在二叉链表中，如果一个节点的父节点为空，则该节点被称为根节点。
如果一个节点的孩子节点为空，则该节点被称为叶节点。
二、基本操作1. 插入操作：插入操作是向二叉链表中添加一个新的节点。
新节点的父节点可以根据需要选择，可以是根节点或某个已存在的节点。
如果新节点的父节点是根节点，则该操作称为根插入；如果新节点的父节点是已存在的节点，则该操作称为插入到指定位置。
插入操作可以通过递归或迭代方式实现。
2. 删除操作：删除操作是从二叉链表中移除一个已存在的节点。
如果被删除的节点是叶节点，则可以直接将其从链表中移除；如果被删除的节点有孩子节点，则需要先找到其孩子节点的替换节点，并将其连接到被删除节点的位置。
删除操作同样可以通过递归或迭代方式实现。
3. 查找操作：查找操作是在二叉链表中查找一个特定的值或节点。
查找操作可以通过递归或迭代方式实现，时间复杂度为O(n)，其中n为二叉链表的长度。
4. 遍历操作：遍历操作是对二叉链表中的所有节点进行访问。
常见的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。
遍历操作可以通过递归或迭代方式实现。
5. 旋转操作：旋转操作是将二叉链表中的某个节点向左或向右移动一定的位置，以保持链表的平衡。
循环单链表
循环单链表循环单链表是一种特殊的单链表，它的最后一个节点的指针指向第一个节点，形成一个环。
它具有单链表独有的优点，同时又克服了单链表存在的缺点。
因此，循环单链表在实际应用中受到了极大的欢迎。
本文介绍了循环单链表的概念，结构特性和实现功能，并分析了其与普通单链表的区别。
1.环单链表的概念循环单链表，也叫循环链表，是一种特殊的单链表，它的最后一个节点的指针指向第一个节点，形成一个环。
循环链表的结构比普通的单链表略有不同，其头结点的next域指向头节点，该结构最显著的特点就是头节点的“上一个”节点和最后一个节点“下一个”节点都是头结点，所以可以利用循环链表来实现双向链表的操作。
2.环单链表的结构特性循环单链表是一种特殊的单链表，其最后一个节点指针指向头结点，从结构上来看，它具有单链表的特点，如指针存储结构、节点为一个结构体成员以及只有单向指针，但又与普通单链表不同，它的结构特征有：（1）头结点的next域指向自身；（2）最后一个节点的next域也指向头结点；（3）整个结构类似一个拥有多叉指针的环形结构体。
3.环单链表的实现功能循环单链表的实现功能包括插入、删除、查找等，这些基本操作的实现和普通单链表的实现方法基本相同，只是有一些细节的不同。
例如，在普通单链表的删除操作中，如果需要删除的节点是链表的最后一个节点，则需要修改链表的尾指针，但是在循环单链表中，只需要修改头结点的next域指向，就可以实现操作。
4.与普通单链表的区别循环单链表有一些独特的结构特点，同时又克服了普通单链表的缺点，因此在实际应用中受到了极大的欢迎。
（1）普通单链表无法实现双向遍历，而循环单链表可以实现双向遍历和遍历，因为它有头结点和最后一个节点，所以可以实现双向遍历，再加上其结构特点，可以实现对双向链表的操作。
（2）普通单链表遍历需要维护一个辅助指针，而循环单链表则不需要，只需要从头结点开始，依次访问每一个节点，直到头结点。
结论：循环单链表是一种特殊的单链表，它的结构特征是头结点的next域指向头结点，最后一个节点的next域也指向头结点，它克服了普通单链表的缺点，可以实现双向遍历，同时又不需要维护辅助指针，因此广泛应用在实际工程中。
数据结构十字链表
数据结构十字链表数据结构是计算机科学中非常重要的一个概念，它指的是各种不同的数据元素之间的关系，以及这些关系的操作和处理方式。
而在数据结构中，十字链表是一种常用的数据结构之一。
它是用于表示稀疏矩阵的一种链表存储结构，通过它可以高效地存储和操作稀疏矩阵。
本文将详细介绍十字链表的概念、特点以及应用。
一、十字链表的定义和特点十字链表是一种多重链表，它由两个链表组成：行链表和列链表。
行链表按照行的顺序连接各个非零元素，列链表按照列的顺序连接各个非零元素。
每个非零元素节点除了包含自身的数值外，还包含了它在行链表和列链表中的前后指针。
这样，通过行链表和列链表的组织，我们可以快速地找到某个元素的上一个元素和下一个元素。
相比于其他存储稀疏矩阵的方法，十字链表具有以下几个特点：1. 空间利用率高：十字链表只存储非零元素，对于稀疏矩阵而言，节省了大量的存储空间。
而且，十字链表的存储结构相对简单，不会浪费额外的空间。
2. 查找效率高：通过行链表和列链表的组织，我们可以快速地找到某个元素的上一个元素和下一个元素，从而提高了查找的效率。
而且，十字链表还可以支持按行或按列的遍历，方便进行各种操作。
3. 插入和删除效率高：十字链表的插入和删除操作只需要修改相应节点的指针，不需要移动其他节点，因此效率较高。
4. 支持稀疏矩阵的各种操作：十字链表不仅仅可以用于存储稀疏矩阵，还可以支持各种基本操作，如矩阵相加、相乘、转置等。
这是因为十字链表可以方便地找到某个元素的上一个元素和下一个元素，从而实现对稀疏矩阵的灵活操作。
二、十字链表的应用十字链表作为一种存储稀疏矩阵的数据结构，被广泛应用于各种领域。
下面列举了一些常见的应用场景：1. 图的存储：图是一种非常常见的数据结构，而且在很多实际问题中都需要使用图进行建模和分析。
十字链表可以用于存储和操作图的邻接矩阵，从而实现图的各种操作，如遍历、查找、删除等。
2. 网络拓扑分析：在计算机网络中，网络拓扑分析是一项重要的任务。
链表在单片机中的应用
链表在单片机中的应用链表是一种数据结构，被广泛应用于计算机编程领域。
在单片机中，链表也有着重要的应用。
下面将从链表的基本概念、实现方式及其在单片机中的应用三个方面进行介绍。
一、链表的基本概念链表是一种由节点构成的数据结构，每个节点包含数据域和指针域。
数据域用于存储数据，指针域则指向下一个节点。
链表中每个节点之间并没有直接的关联，因此在插入、删除等操作时，只需改变节点间的指针即可，不用涉及数据的移动，从而实现高效的操作。
链表可以分为单向链表、双向链表、循环链表等多种类型。
其中，单向链表是指链表中每个节点只有一个指针，指向下一个节点；双向链表则每个节点有两个指针，分别指向前一个和后一个节点；而循环链表则是一种特殊的链表，它的尾节点指向头节点，形成一个环形。
二、链表的实现方式链表的实现方式有两种：静态链表和动态链表。
静态链表是指使用数组实现的链表，每个节点在数组中都有一个预分配的空间，链表中每个节点之间的关联通过下标实现。
而动态链表则是在程序运行时通过动态分配内存来实现的。
动态链表的实现需要用到C语言中的动态内存分配函数malloc和free。
在单片机中，由于内存大小有限，需要特别注意动态链表的内存分配和释放，避免出现内存浪费或内存不足的情况。
三、链表在单片机中的应用链表在单片机中有着广泛的应用，这里只列举了其中几个常见的应用场景：1.存储传感器数据在单片机的嵌入式应用中，需要采集各种传感器数据，如温度、湿度、气压等。
这些数据可以通过链表的形式存储起来，可以方便地进行操作和分析，同时也能节省内存空间。
2.任务调度在单片机中，常常需要同时执行多个任务，这就需要一种任务调度的机制。
链表可以用来存储各个任务，同时根据不同的优先级进行排序。
通过遍历链表，可以按照优先级执行不同的任务，从而实现任务调度的功能。
3.堆栈堆栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，可以用来存储和管理程序执行时需要的临时数据。
链表可以用来实现堆栈，每次入栈或出栈时修改链表的头部指针即可。
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第11章 链表
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
程序设计基础
我们可以将每一个节目单独放在一个结构里，用 一个指针把两个结构连在一起，一天的节目形成一 条链表。用一个所谓的头指针 head 指向链表的第一 个结点。如下图所示
head 节目1 头指针
节目2
下面的程序是建立链表的过程。
head=head->next; }
第11章 链表
程序设计基础
int main( )
// 主函数开始
{
// 调用子函数displaList()
// 调用时的实参为Create()函数的返回值
displayList( Create() );
return 0;
}
// 主函数结束
第11章 链表
说明
程序设计基础
程序设计基础
void displayList(ActList *head) {
cout << "显示节目列表\n"; while(head != NULL) // 当指针head不空，则输出 {
cout << head->Mtime << endl << head->ActName << endl << head->director << endl << endl;
节目n
NULL
第11章 链表
程序设计基础
11.2 建立链表的过程
第11章 链表
//************************************
//* 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
*
//************************************
{
// 纳入链表中
p = new ActList; // 分配内存空间给p结点
p->Mtime = Time;
// 让Time赋给p结点的结 构成员Mtime
cout << "输入节目名称："; // 提示信息
cin >> p->ActName;
// 输入节目名称
cout << "输入主持人："; // 提示信息
ActList *Create( ) 看出 Create( ) 函数的返回值应该是一个指向 ActList 的指针。
主函数在调用子函数时，又遇到该函数的实参又是调用另
一个函数之后的返回值。看起来的确显得复杂，但是我们耐心
分析之后，感到并不难。
第11章 链表
程序设计基础
2、程序开头为结构定义。在这里我们称这样的一个结构 为一个结点。这个结点包含两个域：数据域和指针域
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
第11章 链表
程序设计基础
// 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
结 点 int MTime; char ActName[20]; char director[20]
ActList *next;
数据域 指针域
数据域中装有节目的信息，而指针域装的是指向 另一个结点的地址。显然这是为形成链表而专门设 置的。
第11章 链表
程序设计基础
3、在定义 Create 函数之前，先定义了一个指向结构 的头指针 head，即
程序设计基础
链表概念和应用
教学目标
程序设计基础
链表的概念 建立链表中指针的运用 插入删除结点的思路与双指针作用 建立循环链表的思路
第11章 链表
程序设计基础
链表属于动态数据结构，可以类比成 一“环”接一“环”的链条，这里每一 “环”视作一个结点，结点串在起形成 链表。
第11章 链表
程序设计基础
ActList *next;
// 指向 ActList 结构的指针
};
第11章 链表
ActList *head;
// 链头指针
程序设计基础
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
1、先从主函数说起
主函数只有一条语句 displayList(Create( )); 这是调用子函数 displayList，该子函数的形参为 ActList *head 是一个指向 ActList 结构的名为 head 的指针变量。在主 函数调用 displayList 时所用的实际参数来自运行 Create( ) 函 数的返回值。从 Create( ) 的定义
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
return(head);
}
// 返回头指针 第11章 链表
cin >> p->director;
// 输入主持人
第11章 链表
程序设计基础
if (head == NULL) head = p;
else q->next = p;
q = p;
// head为空，要插入第一个 // 结点，让头指针指向结点p // 否则不是头结点，应将p结点 // 插入到q结点的后面 // q指向当前最后一个结点
11.1 举例说明链表的概念
第11章 链表
程序设计基础
【任务11.1】 某电视台希望王小二同学为他们编一个程序。该程 序可以将节目串在一起，形成一份有序的节目预告。 节目列表有如下三项
1、节目名称 包括 新闻联播（CCTV News） 祖国各地（Motherland） 体育之窗（Sports） 学校见闻（College） 电影展播（Movie）
#include <iostream>
using namespace std;
程序设计基础
struct ActList
// 定义一个名为 ActList 结构
{
char ActName[20]; // 节目名为字符数组
char director[20]; // 主持人为字符数组
int Mtime;
// 节目长度为分钟