双向链表基本操作

实验日期2010.4.19 教师签字成绩实验报告【实验名称】第二章线性表的基本操作及应用【实验目的】（1）熟练掌握线性表的基本操作的实现；（2）以线性表的各种操作（建立、插入、删除等）的实现为重点；（3）通过本次实验加深对C语言的使用（特别是函数的参数调用、指针类型的应用和链表的建立等各种基本操作）。

【实验内容】1.顺序表的基本操作（顺序表的插入、访问、删除操作）#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -1typedef int ElemType;typedef int Status;#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCREMENT 10typedef struct{ElemType *elem;int length;int listsize;}SqList;Status InitList_Sq(SqList *L){int i,n;L->elem = (ElemType * )malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));if (! L->elem) exit (OVERFLOW);printf("您希望您的顺序表有几个元素: ");scanf("%d",&n);printf("\n");printf("输入您的%d个元素，以构建顺序表: \n",n);for(i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&L->elem[i-1]);L->length = n;L->listsize = LIST_INIT_SIZE;return OK;}//InitList_SqStatus PrintList_Sq(SqList L){int i;printf("顺序表中的元素为：");for (i=1;i<=L.length;i++)printf("%d ",L.elem[i-1]);printf("\n");return OK;}//PrintList_Sqint ListInsert_Sq(SqList* L,int i,ElemType x) //对顺序表进行插入操作{int j;if (L->length==L->listsize){printf("\t\t\t顺序表已满");return 0;}else{if (i<1||i>L->length){printf("\t\t\t位置不合法");return 0;}else{for(j=L->length-1;j>=i-1;--j)L->elem[j+1]=L->elem[j];L->elem[i-1]=x;L->length++;return 1;}}}int ListDelete_Sq(SqList* L,int i) //对顺序表进行删除操作{int j;if (i<1||i>L->length){printf("\t\t\t不存在第i个元素");return 0;}else{for (j=i-1;j<L->length;j++){L->elem[j]=L->elem[j+1];}L->length--;return 1;}}int LocateElem(SqList *L, int i) {if(i<1||i>L->length)return ERROR;else return L->elem[i-1];}int scan(){int choose;printf("选择要执行的基本操作:\n1.插入元素；2.删除元素；3.访问元素.\n");printf("输入其他值退出程序……\n");scanf("%d",&choose);return(choose);}void main(){SqList L;ElemType e;int i;int quit=0;if (InitList_Sq(&L)==OVERFLOW)printf("分配失败，退出程序！");printf("输出程序中的元素\n");PrintList_Sq(L);while(!quit)switch(scan()){case 1:printf("\n请输入你所需要插入的位置和你要插入的元素:");printf("\n请输入i和e的值:");scanf("%d%d",&i,&e);if (ListInsert_Sq(&L,i,e)==OK) PrintList_Sq(L);break;case 2:printf("\n请输入你所需要删除元素的位置:");scanf("%d",&i);if(ListDelete_Sq(&L,i)==OK) PrintList_Sq(L);break;case 3:printf("请输入所要查找元素的位置:\n");scanf("%d",&i);if(LocateElem(&L,i))printf("该位置元素的值为:%d!\n",LocateElem(&L,i));else printf("该位置的元素不存在!\n");break;default:quit=1;printf("操作结束!");printf("\n");}}2.单向链表的基本操作（单向链表的插入、删除、查找以及并表操作）#include<stdio.h>#include<malloc.h>typedef int ElemType;#define OK 1#define ERROR 0#define flag 0typedef struct LNode{ElemType data;struct LNode *next;} LNode,*LinkList;LinkList InitLinkList(){LinkList L;L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));L->next=NULL;return L;}LinkList LocateLinkList(LinkList L,int i){LinkList p;int j;p=L->next;j=1;while(p!=NULL&&j<i){p=p->next; j++;}if (j==i)return p;else return NULL;}void LinkListInsert(LinkList L, int i, ElemType e)//插入元素{LinkList p,s;int j;j=1;p=L;while(p&&j<i){p=p->next;j++;}if(p==NULL||j>i)printf("插入位置不正确\n");else {s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;printf("%d已插入到链表中\n",e);}}void LinkListDelete(LinkList L,int i) //删除元素{LinkList p,q;int j;j=1;p=L;while(p->next&&j<i){p=p->next;j++;}if(p->next==NULL)printf("删除位置不正确\n");else{q=p->next;p->next=q->next;free(q);printf("第%d个元素已从链表中删除\n",i);}}LinkList CreatLinkList( )//建立单向链表{LinkList L=InitLinkList(),p,r;ElemType e;r=L;printf("请依次输入链表中的元素,输入0结束\n"); scanf("%d",&e);while (e!=flag){p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));p->data=e;r->next=p;r=p;scanf("%d",&e);}r->next=NULL;return L;}int LinkListLength(LinkList L){LinkList p;int j;p=L->next;j=0;while(p!=NULL){j++;p=p->next;}return j;}void LinkListPrint(LinkList L){LinkList p;p=L->next;if(p==NULL) printf("单链表为空表\n");else{printf("链表中的元素为:\n");while(p!=NULL){printf("%d ",p->data);p=p->next;}}printf("\n");}void Mergelist_L(LinkList La,LinkList Lb,LinkList Lc) {LNode *pa,*pb,*pc,*p;pa=La->next;pb=Lb->next;Lc=La;pc=Lc;while(pa&&pb){if(pa->data<=pb->data){pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;}else {pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next;}}pc->next=pa?pa:pb;p=Lc->next;printf("合并结果:");while(p) {printf("%4d",p->data);p=p->next;}free(Lb);}int scan(){int d;printf("请选择你所要执行的单向链表的基本操作:\n1.插入元素;2.删除元素;3.访问元素;4.两个单向链表的合并.\n");printf("其他键退出程序……");printf("\n");scanf("%d",&d);return(d);}void main(){ LinkList La,Lb,Lc;int quit=0;int i,locate;ElemType e;LinkList L,p;L=CreatLinkList();while(!quit)switch(scan()){case 1:printf("请输入插入元素的位置和值(中间以空格或回车分隔):\n");scanf("%d%d",&i,&e);LinkListInsert(L,i,e);LinkListPrint(L);break;case 2:if(LinkListLength(L)==0)printf("链表已经为空,不能删除\n\n");else{printf("请输入待删除元素的位置:\n");scanf("%d",&i);LinkListDelete(L,i);}LinkListPrint(L);break;case 3:printf("请输入待查询元素在链表中的位置:");scanf("%d",&i);p=LocateLinkList(L,i);if(p)printf("链表中第%d个元素的值为:%d\n",i,p->data);elseprintf("查询位置不正确\n\n");break;case 4:La=CreatLinkList();Lb=CreatLinkList();Mergelist_L( La, Lb, Lc);printf("\n");break;default:quit=1;printf("操作结束!");printf("\n");}}3.单向循环链表的基本操作（单向链表的插入、删除、查找操作）#include<stdio.h>#include<malloc.h>typedef int ElemType;#define OK 1#define ERROR 0#define flag 0typedef struct LNode{ElemType data;struct LNode *next;} LNode,*LinkList;LinkList InitLinkList(){LinkList L;L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));L->next=L;return L;}LinkList LocateLinkList(LinkList L,int i){LinkList p;int j;p=L->next;j=1;while(p!=L&&j<i){p=p->next; j++;}if (j==i)return p;else return NULL;}void LinkListInsert(LinkList L, int i, ElemType e)//插入元素{LinkList p,s;int j;j=1;p=L;while(p->next!=L&&j<i){p=p->next;j++;}if(p==L||j>i)printf("插入位置不正确\n");else {s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;printf("%d已插入到链表中\n",e);}}void LinkListDelete(LinkList L,int i) //删除元素{LinkList p,q;int j;j=1;p=L;while(p->next!=L&&j<i){p=p->next;j++;}if(p->next==L)printf("删除位置不正确\n");else{q=p->next;p->next=q->next;free(q);printf("第%d个元素已从链表中删除\n",i);}}LinkList CreatLinkList( )//建立单向链表{LinkList L=InitLinkList(),p,r;ElemType e;r=L;printf("请依次输入链表中的元素,输入0结束\n"); scanf("%d",&e);while (e!=flag){p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));p->data=e;r->next=p;r=p;scanf("%d",&e);}r->next=L;return L;}int LinkListLength(LinkList L){LinkList p;int j;p=L->next;j=0;while(p!=L){j++;p=p->next;}return j;}void LinkListPrint(LinkList L){LinkList p;p=L->next;printf("链表中的元素为:\n");while(p!=L){printf("%d ",p->data);p=p->next;}printf("\n");}int scan(){int d;printf("请选择你所要执行的单向链表的基本操作:\n1.插入元素;2.删除元素;3.访问元素.\n");printf("其他键退出程序……");printf("\n");scanf("%d",&d);return(d);}void main(){int quit=0;int i;ElemType e;LinkList L,p;L=CreatLinkList();while(!quit)switch(scan()){case 1:printf("请输入插入元素的位置和值(中间以空格或回车分隔):\n");scanf("%d%d",&i,&e);LinkListInsert(L,i,e);LinkListPrint(L);break;case 2:if(LinkListLength(L)==0)printf("链表已经为空,不能删除\n\n");else{printf("请输入待删除元素的位置:\n");scanf("%d",&i);LinkListDelete(L,i);}LinkListPrint(L);break;case 3:printf("请输入待查询元素在链表中的位置:");scanf("%d",&i);p=LocateLinkList(L,i);if(p)printf("链表中第%d个元素的值为:%d\n",i,p->data);elseprintf("查询位置不正确\n\n");break;default:quit=1;printf("操作结束!");printf("\n");}}4.双向链表的基本操作（双向链表的插入、删除、查找以及并表操作）#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define flag 0typedef int status;typedef int ElemType;typedef struct DuLNode{ElemType data;struct DuLNode *prior;struct DuLNode *next;}DuLNode,*DuLinkList;DuLinkList InitDuLinkList(){DuLinkList L;L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));L->next=L->prior=NULL;return L;}DuLinkList CreatDuLinkList(){DuLinkList L=InitDuLinkList(),p,r;ElemType e;r=L;printf("请依次输入链表中的元素,输入0结束\n");scanf("%d",&e);while (e!=flag){p=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));p->data=e;r->next=p;p->prior=r->next;r=p;scanf("%d",&e);}r->next=NULL;return L;}void ListInsert_DuL(DuLinkList L, int i, ElemType e){ DuLinkList p,s;int j;j=1;p=L;while(p&&j<i){p=p->next;j++;}if(p==NULL||j>i)printf("插入位置不正确\n");else {s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));s->data=e;s->next=p->next; p->next->prior=s;s->prior=p; p->next=s;printf("%d已插入到双向链表中\n",e); }}void ListDelete_DuL(DuLinkList L,int i) //删除元素{DuLinkList p,q;int j;j=1;p=L;while(p->next&&j<i){p=p->next;j++;}if(p->next==NULL)printf("删除位置不正确\n");else{q=p->next;p->next=q->next;q->next->prior=p;free(q);printf("第%d个元素已从链表中删除\n",i); }}void LinkListPrint_DuL(DuLinkList L){DuLinkList p;p=L->next;if(p==NULL) printf("双链表为空表\n");else{printf("链表中的元素为:\n");while(p!=NULL){printf("%d ",p->data);p=p->next;}}printf("\n");}int DuLinkListLength(DuLinkList L){DuLinkList p;int j;p=L->next;j=0;while(p!=NULL){j++;p=p->next;}return j;}DuLinkList LocateDuLinkList(DuLinkList L,int i) {DuLinkList p;int j;p=L->next;j=1;while(p!=NULL&&j<i)p=p->next; j++;}if (j==i)return p;else return NULL;}void Mergelist_L(DuLinkList La,DuLinkList Lb,DuLinkList Lc){DuLNode *pa,*pb,*pc,*p;pa=La->next;pb=Lb->next;Lc=La;pc=Lc;while(pa&&pb){if(pa->data<=pb->data){pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;}else {pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next;}}pc->next=pa?pa:pb;p=Lc->next;printf("合并结果:");while(p) {printf("%4d",p->data);p=p->next;}free(Lb);}int scan(){int d;printf("请选择你所要执行的双向链表的基本操作:\n1.插入元素;2.删除元素;3.访问元素;4.两个双向链表的合并.\n");printf("其他键退出程序……");printf("\n");scanf("%d",&d);return(d);}void main(){int quit=0;int i;ElemType e;DuLinkList L,p;DuLinkList La,Lb,Lc;L=CreatDuLinkList();while(!quit){switch(scan())case 1:printf("请输入插入元素的位置和值(中间以空格或回车分隔):\n");scanf("%d%d",&i,&e);ListInsert_DuL(L,i,e);LinkListPrint_DuL(L);break;case 2:if(DuLinkListLength(L)==0)printf("链表已经为空,不能删除\n\n");else{printf("请输入待删除元素的位置:\n");scanf("%d",&i);ListDelete_DuL(L,i);}LinkListPrint_DuL(L);break;case 3:printf("请输入待查询元素在链表中的位置:");scanf("%d",&i);p=LocateDuLinkList(L,i);if(p)printf("链表中第%d个元素的值为:%d\n",i,p->data);elseprintf("查询位置不正确\n\n");break;case 4:La=CreatDuLinkList();Lb=CreatDuLinkList();Mergelist_L( La, Lb, Lc);printf("\n");break;default:quit=1;printf("操作结束!");printf("\n");}}5.双向循环链表的基本操作（双向循环链表的插入、删除以及访问操作）#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define flag 0typedef int status;typedef int ElemType;typedef struct DuLNode{ElemType data;struct DuLNode *prior;struct DuLNode *next;}DuLNode,*DuLinkList;DuLinkList InitDuLinkList(){DuLinkList L;L=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));L->next=L; L->prior=L;return L;}DuLinkList CreatDuLinkList(){DuLinkList L=InitDuLinkList(),p,r;ElemType e;r=L;printf("请依次输入链表中的元素,输入0结束\n"); scanf("%d",&e);while (e!=flag){p=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));p->data=e;r->next=p;p->prior=r->next;r=p;scanf("%d",&e);}r->next=L; L->prior=r;return L;}void ListInsert_DuL(DuLinkList L, int i, ElemType e){ DuLinkList p,s;int j;j=1;p=L;while(j<i){p=p->next;j++;}if(j>i)printf("插入位置不正确\n");else {s=(DuLinkList)malloc(sizeof(DuLNode));s->data=e;s->next=p->next; p->next->prior=s;s->prior=p; p->next=s;printf("%d已插入到双向循环链表中\n",e); }}void ListDelete_DuL(DuLinkList L,int i) //删除元素{DuLinkList p,q;int j;j=1;p=L;while(p->next!=L&&j<i){p=p->next;j++;}if(p->next==L)printf("删除位置不正确\n");else{q=p->next;p->next=q->next;q->next->prior=p;free(q);printf("第%d个元素已从双向循环链表中删除\n",i); }}void LinkListPrint_DuL(DuLinkList L){DuLinkList p;p=L->next;if(p->next==L) printf("双链表为空表\n");else{printf("链表中的元素为:\n");while(p!=L){printf("%d ",p->data);p=p->next;}}printf("\n");}int DuLinkListLength(DuLinkList L){DuLinkList p;int j;p=L->next;j=0;while(p->next!=L){j++;p=p->next;}return j;}DuLinkList LocateDuLinkList(DuLinkList L,int i){DuLinkList p;int j=1;p=L->next;while(p->next!=L&&j<i){p=p->next; j++;}if (j==i)return p;else return NULL;}int scan(){int d;printf("请选择你所要执行的双向链表的基本操作:\n1.插入元素;2.删除元素;3.访问元素.\n");printf("其他键退出程序……");printf("\n");scanf("%d",&d);return(d);}void main(){ int quit=0;int i,locate;ElemType e;DuLinkList L,p;L=CreatDuLinkList();while(!quit)switch(scan()){case 1:printf("请输入插入元素的位置和值(中间以空格或回车分隔):\n");scanf("%d%d",&i,&e);ListInsert_DuL(L,i,e);LinkListPrint_DuL(L);break;case 2:if(DuLinkListLength(L)==0)printf("链表已经为空,不能删除\n\n");else{printf("请输入待删除元素的位置:\n");scanf("%d",&i);ListDelete_DuL(L,i);}LinkListPrint_DuL(L);break;case 3:printf("请输入待查询元素在链表中的位置:");scanf("%d",&i);p=LocateDuLinkList(L,i);if(p)printf("链表中第%d个元素的值为:%d\n",i,p->data);elseprintf("查询位置不正确\n\n");break;default:quit=1;printf("操作结束!");printf("\n");}}【小结讨论】1.通过实验，我加深了对C的工作环境及其基本操作，进一步掌握了基本函数的调用以及使用方法。

链表的插⼊操作总结链表是⼀种经常使⽤的数据结构,有单链表, 双向链表及其循环链表之分.
插⼊操作是链表的基本操作之中的⼀个.但⼤部分⼈在初学时,多少会感到有些迷惑.
以下时本⼈的⼀些⼩经验.
1 后向插⼊和前向插⼊
如果当前节点为P.
后向插⼊是指在p节点后插⼊新节点.
前向插⼊是指在p节点后插⼊新节点.
对于单链表⽽⾔,仅仅有后向插⼊.
2 基本规律
1) 先保存原链表结构不变,即先改动新节点的前后指针,然后再先远后近.
2) 先远后近是指先改动离p节点远的指针,在改动离它近的指针.
3 链表操作⽰意图
下图是可⾏的⼏种链表插⼊⽅法.都是依照上述的基本规律实现的.⾃⼰能够依据⾃⼰的喜好选择⼀种.。

数据结构代码
1.简介
- 介绍数据结构的定义、作用以及常见应用场景。

- 简要概述本文档内容与结构。

2.数组 (Array)
- 定义和特点
- 基本操作：插入、删除、查找、修改
- 数组的实现方式与优缺点
- 数组的常见问题与解决方法
3.链表 (Linked List)
- 单向链表、双向链表和循环链表的定义和特点 - 基本操作：插入、删除、查找、修改
- 链表的实现方式与优缺点
- 链表的常见问题与解决方法
4.栈 (Stack)
- 定义和特点
- 基本操作：入栈、出栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空
- 栈的实现方式与优缺点
- 栈的常见问题与解决方法
5.队列 (Queue)
- 定义和特点
- 基本操作：入队、出队、获取队首元素、判断队列是否为空
- 队列的实现方式与优缺点
- 队列的常见问题与解决方法
6.树 (Tree)
- 二叉树、二叉搜索树和平衡二叉树的定义和特点
- 基本操作：插入、删除、查找
- 树的遍历方式：前序、中序、后序和层序遍历
- 树的实现方式与优缺点
- 树的常见问题与解决方法
7.图 (Graph)
- 有向图和无向图的定义和特点
- 图的表示方式：邻接矩阵和邻接表
- 图的遍历方式：深度优先搜索和广度优先搜索 - 图的常见问题与解决方法
附件：
- 相关示例代码文件
- 图片/图表文件
法律名词及注释：
- 1.法律名词A：解释A的含义和定义。

- 2.法律名词B：解释B的含义和定义。

数据结构大纲知识点一、绪论。

1. 数据结构的基本概念。

- 数据、数据元素、数据项。

- 数据结构的定义（逻辑结构、存储结构、数据的运算）- 数据结构的三要素之间的关系。

2. 算法的基本概念。

- 算法的定义、特性（有穷性、确定性、可行性、输入、输出）- 算法的评价指标（时间复杂度、空间复杂度的计算方法）二、线性表。

1. 线性表的定义和基本操作。

- 线性表的逻辑结构特点（线性关系）- 线性表的基本操作（如初始化、插入、删除、查找等操作的定义）2. 顺序存储结构。

- 顺序表的定义（用数组实现线性表）- 顺序表的基本操作实现（插入、删除操作的时间复杂度分析）- 顺序表的优缺点。

3. 链式存储结构。

- 单链表的定义（结点结构，头指针、头结点的概念）- 单链表的基本操作实现（建立单链表、插入、删除、查找等操作的代码实现及时间复杂度分析）- 循环链表（与单链表的区别，操作特点）- 双向链表（结点结构，基本操作的实现及特点）三、栈和队列。

1. 栈。

- 栈的定义（后进先出的线性表）- 栈的基本操作（入栈、出栈、取栈顶元素等操作的定义）- 顺序栈的实现（存储结构，基本操作的代码实现）- 链栈的实现（与单链表的联系，基本操作的实现）- 栈的应用（表达式求值、函数调用栈等）2. 队列。

- 队列的定义（先进先出的线性表）- 队列的基本操作（入队、出队、取队头元素等操作的定义）- 顺序队列（存在的问题，如假溢出）- 循环队列的实现（存储结构，基本操作的代码实现，队空和队满的判断条件）- 链队列的实现（结点结构，基本操作的实现）- 队列的应用（如操作系统中的进程调度等）四、串。

1. 串的定义和基本操作。

- 串的概念（字符序列）- 串的基本操作（如连接、求子串、比较等操作的定义）2. 串的存储结构。

- 顺序存储结构（定长顺序存储和堆分配存储）- 链式存储结构（块链存储结构）3. 串的模式匹配算法。

- 简单的模式匹配算法（Brute - Force算法）的实现及时间复杂度分析。

算法练习题一、基础算法1. 编写一个程序，实现一个冒泡排序算法。

2. 实现一个选择排序算法。

3. 实现一个插入排序算法。

4. 编写一个函数，计算一个整数数组中的最大值和最小值。

5. 编写一个函数，实现二分查找算法。

6. 编写一个函数，实现快速排序算法。

7. 编写一个函数，判断一个整数是否为素数。

8. 编写一个函数，实现反转一个整数数组。

9. 编写一个函数，计算两个整数数组的交集。

10. 编写一个函数，判断一个字符串是否为回文。

二、数据结构11. 实现一个单链表的基本操作，包括插入、删除、查找。

12. 实现一个双向链表的基本操作，包括插入、删除、查找。

13. 实现一个栈的基本操作，包括压栈、出栈、查看栈顶元素。

14. 实现一个队列的基本操作，包括入队、出队、查看队首元素。

15. 实现一个二叉树的基本操作，包括插入、删除、查找。

16. 实现一个二叉搜索树的基本操作，包括插入、删除、查找。

17. 实现一个哈希表的基本操作，包括插入、删除、查找。

三、搜索与图论18. 编写一个程序，实现深度优先搜索（DFS）算法。

19. 编写一个程序，实现广度优先搜索（BFS）算法。

20. 编写一个程序，求解迷宫问题。

21. 编写一个程序，计算一个有向图的拓扑排序。

22. 编写一个程序，计算一个无向图的欧拉回路。

23. 编写一个程序，计算一个加权无向图的最小树（Prim算法）。

24. 编写一个程序，计算一个加权有向图的最短路径（Dijkstra算法）。

25. 编写一个程序，计算一个加权有向图的所有顶点对的最短路径（Floyd算法）。

四、动态规划26. 编写一个程序，实现背包问题。

27. 编写一个程序，计算最长公共子序列（LCS）。

28. 编写一个程序，计算最长递增子序列（LIS）。

29. 编写一个程序，实现编辑距离（Levenshtein距离）。

30. 编写一个程序，实现硬币找零问题。

31. 编写一个程序，实现矩阵链乘问题。

28课有的人课堂笔记
《数据结构(C语言实现》第28课课堂笔记：
一、本节主要内容
1. 双向链表的定义及使用场景
2. 实现双向链表的增删改查
3. 内存分配及释放等操作
二、双向链表
1. 双向链表结构体：
struct Node
{
DataType data;
struct Node *prior;
struct Node *next;
}
2. 双向链表的特点：
双向链表和单链表一样，是一种物理存储结构，其每个元素的数据域和地址域是分链式存储的，元素自身的地址不固定，而是由前驱和后继相互关联。

有前驱和后继指针 for establishing the link，它没有像数组
那样存在规律性，是一种不连续存储结构。

三、双向链表的基本操作
1. 创建双向链表
以头结点作为哨兵，该结点存在于链表第一个结点前面；注意，头结点不存放数据，它只是“占位置”，而是指向链表第一个有效结点。

函数声明：struct Node* createList();
2. 增
head = addListFront(head,data);
3. 删
head = deleteList(head,data);
4. 改
updateList(head,data,newData);
5. 查
struct Node *findData(head,data);
四、双向链表的应用
双向链表通常用于在给定的元素中插入或删除元素，因为它提供了删除和插入操作的前后顺序遍历。

此外，可以使用双向链表实现一个队列，链表头指定插入位置，链表尾指定删除位置。

数据结构实验报告T1223-3-21余帅实验一实验题目：仅仅做链表部分难度从上到下1.双向链表，带表头，线性表常规操作。

2.循环表，带表头，线性表常规操作。

3.单链表，带表头，线性表常规操作。

实验目的：了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。

实验要求：常规操作至少有：1.数据输入或建立2.遍历3.插入4.删除必须能多次反复运行实验主要步骤：1、分析、理解给出的示例程序。

2、调试程序，并设计输入数据，测试程序的如下功能：1.数据输入或建立2.遍历3.插入4.删除单链表示意图：headhead head 创建删除双向循环链表示意图：创建程序代码://单链表#include<iostream.h>#include<windows.h>const MAX=5;enum returninfo{success,fail,overflow,underflow,range_error}; int defaultdata[MAX]={11,22,33,44,55};class node{public:int data;node *next;};class linklist{private:node *headp;protected:int count;public:linklist();~linklist();bool empty();void clearlist();returninfo create(void);returninfo insert(int position,const int &item);returninfo remove(int position) ;returninfo traverse(void);};linklist::linklist(){headp = new node;headp->next = NULL;count=0;}linklist::~linklist(){clearlist();delete headp;}bool linklist::empty(){if(headp->next==NULL)return true;elsereturn false;}void linklist::clearlist(){node *searchp=headp->next,*followp=headp;while(searchp->next!=NULL){followp=searchp;searchp=searchp->next;delete followp;}headp->next = NULL;count = 0;}returninfo linklist::create(){node *searchp=headp,*newnodep;for(int i=0;i<MAX;i++){newnodep = new node;newnodep->data = defaultdata[i];newnodep->next = NULL;searchp->next = newnodep;searchp = searchp->next;count++;}searchp->next = NULL;traverse();return success;}returninfo linklist::insert(int position,const int &item) //插入一个结点{if(position<=0 || position>=count)return range_error;node *newnodep=new node,*searchp=headp->next,*followp=headp;for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}newnodep->data=item; //给数据赋值newnodep->next=followp->next; //注意此处的次序相关性followp->next=newnodep;count++; //计数器加一return success;}returninfo linklist::remove(int position) //删除一个结点{if(empty())return underflow;if(position<=0||position>=count+1)return range_error;node *searchp=headp->next,*followp=headp; //这里两个指针的初始值设计一前一后for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}followp->next=searchp->next; //删除结点的实际语句delete searchp; //释放该结点count--; //计数器减一return success;}returninfo linklist::traverse(void){node *searchp;if(empty())return underflow;searchp = headp->next;cout<<"连表中的数据为："<<endl;while(searchp!=NULL){cout<<searchp->data<<" ";searchp = searchp->next;}cout<<endl;return success;}class interfacebase{public:linklist listface; //定义一个对象Cskillstudyonfacevoid clearscreen(void);void showmenu(void);void processmenu(void);};void interfacebase::clearscreen(void){system("cls");}void interfacebase::showmenu(void){cout<<"================================"<<endl;cout<<" 功能菜单 "<<endl;cout<<" 1.创建链表 "<<endl;cout<<" 2.增加结点 "<<endl;cout<<" 3.删除结点 "<<endl;cout<<" 4.遍历链表 "<<endl;cout<<" 0.结束程序 "<<endl;cout<<"======================================"<<endl;cout<<"请输入您的选择：";}void interfacebase::processmenu(void){int returnvalue,item,position;char menuchoice;cin >>menuchoice;switch(menuchoice) //根据用户的选择进行相应的操作{case '1':returnvalue=listface.create();if(returnvalue==success)cout<<"链表创建已完成"<<endl;break;case '2':cout<<"请输入插入位置："<<endl;cin>>position;cout<<"请输入插入数据："<<endl;cin>>item;returnvalue = listface.insert(position,item);if(returnvalue==range_error)cout<<"数据个数超出范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '3':cout<<"输入你要删除的位置："<<endl;cin>>position;returnvalue = listface.remove(position);if(returnvalue==underflow)cout<<"链表已空"<<endl;else if(returnvalue==range_error)cout<<"删除的数据位置超区范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '4':listface.traverse();break;case '0':cout<<endl<<endl<<"您已经成功退出本系统，欢迎再次使用!!!"<<endl;system("pause");exit(1);default:cout<<"对不起，您输入的功能编号有错!请重新输入!!!"<<endl;break;}}void main(){interfacebase interfacenow;linklist listnow;system("color f0");interfacenow.clearscreen();while(1){interfacenow.showmenu();interfacenow.processmenu();system("pause");interfacenow.clearscreen();}}/* 功能：用双向循环链表存储数据1.创建链表2.增加结点3.删除结点4.遍历链表制作人：余帅内容：239行*/#include<iostream.h>#include<windows.h>const MAX=5;enum returninfo{success,fail,overflow,underflow,range_error}; int defaultdata[MAX]={11,22,33,44,55};class node{public:int data;node * next; //指向后续节点node * pre; //指向前面的节点};class linklist{private:node *headp;protected:int count;public:linklist();~linklist();bool empty();void clearlist();returninfo create(void);returninfo insert(int position,const int &item);returninfo remove(int position) ;returninfo traverse(void);};linklist::linklist(){headp = new node;headp->next = NULL;headp->pre = NULL;count=0;}linklist::~linklist(){clearlist();delete headp;}bool linklist::empty(){if(headp->next==NULL)return true;elsereturn false;}void linklist::clearlist(){node *searchp=headp->next,*followp=headp;while(searchp->next!=NULL){followp=searchp;searchp=searchp->next;delete followp;}headp->next = NULL;headp->pre = NULL;count = 0;}returninfo linklist::create(){node *searchp=headp,*newnodep;for(int i=0;i<MAX;i++){newnodep = new node;newnodep->data = defaultdata[i];newnodep->next = NULL;searchp->next = newnodep;newnodep->pre = searchp;searchp = searchp->next;count++;}searchp->next = headp;headp->pre = searchp;traverse();return success;}returninfo linklist::insert(int position,const int &item) //插入一个结点{if(position<=0 || position>count+1)return range_error;node *newnodep=new node;node *searchp=headp->next,*followp=headp;for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}newnodep->data=item; //给数据赋值newnodep->next = searchp;searchp->pre = newnodep;followp->next = newnodep;newnodep->pre = followp;count++; //计数器加一return success;}returninfo linklist::remove(int position) //删除一个结点{if(empty())return underflow;if(position<=0||position>=count+1)return range_error;node *searchp=headp->next,*followp=headp; //这里两个指针的初始值设计一前一后for(int i=1; i<position && searchp!=NULL;i++){followp=searchp;searchp=searchp->next;}followp->next=searchp->next; //删除结点的实际语句searchp->next->pre = followp;delete searchp; //释放该结点count--; //计数器减一return success;}returninfo linklist::traverse(void){node *searchp1,*searchp2;if(empty())return underflow;searchp1 = headp;searchp2 = headp;cout<<"连表中的数据为："<<endl;cout<<"从左至右读取：";while (searchp1->next!=headp ) {searchp1 = searchp1 ->next;cout << searchp1->data<<" ";}cout<<endl;cout<<"从右至左读取：";while (searchp2->pre!=headp ) {searchp2 = searchp2 ->pre;cout << searchp2->data<<" ";}cout<<endl;return success;}class interfacebase{public:linklist listface; //定义一个对象Cskillstudyonface void clearscreen(void);void showmenu(void);void processmenu(void);};void interfacebase::clearscreen(void){system("cls");}void interfacebase::showmenu(void){cout<<"================================"<<endl;cout<<" 功能菜单 "<<endl;cout<<" 1.创建链表 "<<endl;cout<<" 2.增加结点 "<<endl;cout<<" 3.删除结点 "<<endl;cout<<" 4.遍历链表 "<<endl;cout<<" 0.结束程序 "<<endl;cout<<"======================================"<<endl;cout<<"请输入您的选择：";}void interfacebase::processmenu(void){int returnvalue,item,position;char menuchoice;cin >>menuchoice;switch(menuchoice) //根据用户的选择进行相应的操作{case '1':returnvalue=listface.create();if(returnvalue==success)cout<<"链表创建已完成"<<endl;break;case '2':cout<<"请输入插入位置："<<endl;cin>>position;cout<<"请输入插入数据："<<endl;cin>>item;returnvalue = listface.insert(position,item);if(returnvalue==range_error)cout<<"数据个数超出范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '3':cout<<"输入你要删除的位置："<<endl;cin>>position;returnvalue = listface.remove(position);if(returnvalue==underflow)cout<<"链表已空"<<endl;else if(returnvalue==range_error)cout<<"删除的数据位置超区范围"<<endl;elsecout<<"操作成功！！！"<<endl;break;case '4':listface.traverse();break;case '0':cout<<endl<<endl<<"您已经成功退出本系统，欢迎再次使用!!!"<<endl;system("pause");exit(1);default:cout<<"对不起，您输入的功能编号有错!请重新输入!!!"<<endl;break;}}void main(){interfacebase interfacenow;linklist listnow;system("color f0");interfacenow.clearscreen();while(1){interfacenow.showmenu();interfacenow.processmenu();system("pause");interfacenow.clearscreen();}}运行结果：1.创建链表：2.增加结点3．删除结点心得体会：本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。

带头结点的双向循环链表操作集带头结点的双向循环链表操作集1. 链表的定义链表是一种数据结构，它由一系列节点组成，每个节点存储数据和指向下一个节点的指针。

链表可以分为单向链表和双向链表。

在双向链表中，每个节点有两个指针，一个指向前一个节点，另一个指向后一个节点。

2. 链表的基本操作2.1 链表的创建创建一个带头结点的双向循环链表，可以按照以下步骤进行：1. 创建头结点2. 将头结点的前指针和后指针均指向自身，完成循环链接的闭合3. 将头结点作为链表的起始节点2.2 链表的遍历链表的遍历是指按照某种顺序遍历链表中的所有节点。

可以使用循环或递归的方法进行遍历，其具体步骤如下：1. 先将指针指向链表的起始节点2. 依次访问每个节点，并将指针指向下一个节点，直到指针指向空节点为止2.3 链表的插入链表的插入是指将一个新的节点插入到链表中的某个位置。

如果要在第i个位置插入一个新节点，需要进行以下操作：1. 新建一个节点，并将要插入的数据存储在其中2. 找到第i-1个节点，并将它的后指针指向新节点3. 将新节点的前指针指向第i-1个节点，后指针指向第i个节点4. 如果插入位置是链表的末尾，则需要将新节点的后指针指向头结点，完成循环链接的闭合2.4 链表的删除链表的删除是指将链表中某个节点删除。

如果要删除第i个节点，需要进行以下操作：1. 找到第i个节点2. 将第i-1个节点的后指针指向第i+1个节点3. 将第i+1个节点的前指针指向第i-1个节点4. 释放第i个节点所占用的内存空间3. 链表的应用链表常常被用于各种算法和数据结构中，如栈、队列、哈希表、图等。

链表具有无需预先分配内存空间，插入和删除操作效率高等优点，在某些场合可以取代数组进行操作。

4. 链表的优化在实际使用中，链表的优化也是非常重要的，可以采用以下方法进行优化：1. 在插入和删除操作频繁的场合，可以选用跳表、B树等数据结构进行优化2. 在查询操作频繁的场合，可以选用哈希表等数据结构进行优化3. 可以使用链表的迭代器进行遍历操作，比单纯使用指针更加方便和安全5. 总结带头结点的双向循环链表是一种常用的数据结构，具有插入和删除操作效率高、可以减少分配内存空间等优点。

linkedhashmap 原理
LinkedHashMap是Java中一种有序的Map，它基于哈希表实现，同时又使用了双向链表维护了插入顺序或者访问顺序。

LinkedHashMap 中的 Map.Entry 继承了 HashMap.Node，除了继承了key、value、hash、next 等基本属性外，还扩展了 before、after，存储了上一个 entry 和下一个 entry 的引用，从而实现了双向链表。

LinkedHashMap 的基本操作与 HashMap 基本相同，也支持 put、get、remove 等操作。

不同点在于，LinkedHashMap 中的 entry 会
存储前一个和后一个 entry 的引用，当调用 get 或 put 方法时会
触发双向链表的维护。

如果访问了某个 entry，则将其从原有位置删除并添加到链表尾部，从而实现了 LRU（最近最少使用）算法。

如果需要保持插入顺序，可以使用构造函数中的 accessOrder 参数并设
置为 true，这样每次插入元素都会被添加到链表尾部。

LinkedHashMap 的实现原理比较简单，双向链表的实现需要注意节点插入和删除时的指针操作，同时需要考虑空间和时间的权衡，以免链表过长导致性能下降。

LinkedHashMap 在实现 LRU 算法时比较
方便，也是一种比较常用的数据结构。

- 1 -。

链表基本操作链表作为一种重要的数据结构，在计算机程序设计中被广泛应用。

链表是一种元素之间通过指针相连接的线性结构，每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。

链表能够灵活地增加和删除元素，适用于许多需要频繁插入和删除数据的场景。

在本文中，我们将介绍链表的基本操作，并按照类别进行介绍。

创建链表链表的创建是链表操作的第一步。

首先需要声明链表节点类型的结构体，并定义链表头指针。

然后通过动态内存分配函数malloc为链表节点动态分配内存，建立链表节点之间的关系，直到最后一个节点。

struct Node{int data;Node* next;};Node* createLinkedList(int n){Node* head = NULL;Node* tail = NULL;for(int i = 0; i < n; i++){Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));node->data = 0;node->next = NULL;if(head == NULL){head = node;}else{tail->next = node;}tail = node;}return head;}插入数据链表的插入操作包括在链表头插入和在链表尾插入两种情况。

在链表头插入时，新节点的指针指向链表头，链表头指针指向新节点。

在链表尾插入时，先找到链表尾节点，然后将新节点插入在尾节点后面。

void insertAtFront(Node** head, int data){Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node));node->data = data;node->next = *head;*head = node;}void insertAtEnd(Node** head, int data){Node* node = (Node*)malloc(sizeof(Node)); node->data = data;node->next = NULL;if(*head == NULL){*head = node;}else{Node* tail = *head;while(tail->next != NULL){tail = tail->next;}tail->next = node;}}删除数据链表的删除操作包括在链表头删除和在链表尾删除两种情况。

数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中的重要基础课程，通过实验可以更深入地理解和掌握数据结构的概念、原理和应用。

本次实验的主要目的包括：1、熟悉常见的数据结构，如链表、栈、队列、树和图等。

2、掌握数据结构的基本操作，如创建、插入、删除、遍历等。

3、提高编程能力和解决实际问题的能力，能够运用合适的数据结构解决具体的问题。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发环境为Visual Studio 2019。

三、实验内容1、链表的实现与操作单向链表的创建、插入和删除节点。

双向链表的实现和基本操作。

循环链表的特点和应用。

2、栈和队列的实现栈的后进先出特性，实现入栈和出栈操作。

队列的先进先出原则，完成入队和出队功能。

3、树的操作二叉树的创建、遍历（前序、中序、后序）。

二叉搜索树的插入、查找和删除操作。

4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图。

深度优先搜索和广度优先搜索算法的实现。

四、实验步骤及结果1、链表的实现与操作单向链表：首先，定义了链表节点的结构体，包含数据域和指向下一个节点的指针域。

通过创建链表头节点，并使用循环依次插入新节点，实现了链表的创建。

插入节点时，根据指定位置找到插入点的前一个节点，然后修改指针完成插入操作。

删除节点时，同样找到要删除节点的前一个节点，修改指针完成删除。

实验结果：成功创建、插入和删除了单向链表的节点，并正确输出了链表的内容。

双向链表：双向链表节点结构体增加了指向前一个节点的指针。

创建、插入和删除操作需要同时维护前后两个方向的指针。

实验结果：双向链表的各项操作均正常，能够双向遍历链表。

循环链表：使链表的尾节点指向头节点，形成循环。

在操作时需要特别注意循环的边界条件。

实验结果：成功实现了循环链表的创建和遍历。

2、栈和队列的实现栈：使用数组或链表来实现栈。

入栈操作将元素添加到栈顶，出栈操作取出栈顶元素。

实验结果：能够正确进行入栈和出栈操作，验证了栈的后进先出特性。

《数据结构》课程教案课程类别：专业基础课合用专业：计算机应用技术授课学时：32 学时课程学分：4 学分一、课程性质、任务课程性质：《数据结构》是计算机应用技术专业的必修课程，也是研究如何对数据进行组织和设计、如何编制高效率的处理程序的一门基础学科。

课程任务：1、学习计算机程序编写中的数据组织和设计；2、数据的物理结构和逻辑结构；3、经典算法的设计和算法效率的分析。

二、课程培养目标：(一)知识目标通过理论学习和程序的编写，使学生系统地掌握程序中数据的组织、数据的物理结构和逻辑结构，在重要算法的实现上逐步提高编程能力。

(二)技能目标通过课程的学习，让学生掌握重要的数据结构，对数据的逻辑结构和物理结构有深入的理解，同时能编写出使用重要算法知识的程序，并运用所学知识编写程序解决实际中的问题。

(三)素质目标通过课程的学习，让学习学会自学，培养学生的自学能力、克服学习艰难的能力，同时让学生掌握计算机编程中数据结构的学习方法，并养成严谨、认真、子细、塌实、上进的好习惯。

三、选用教材与参考资料教材版本信息《数据结构与算法简明教程(Java 语言版)》清华大学出版社叶小平陈瑛主编教材使用评价本教材经过两年的使用，得到了读者一致认可，同时也在不断改进，适合高职高专教学使用，内容基础、重难点突出，符合高职高专“理论够用、注重实践”的要求。

选用的参考资料严蔚敏.吴伟民《数据结构(C 语言版)》.清华大学出版社.2022 年版殷人昆. 《数据结构》 .清华大学出版社.1999 年版《C 语言程序设计》 .石油大学出版社《C 语言程序设计》 .中国石油大学出版社.2022 年版四、本课程与其他课程的联系与分工先修课程《离散数学》、《程序设计基础》后续课程《面向对象技术》、《操作系统》与其他课程配合与取舍情况《数据结构》与《离散数学》知识点结合较多，《离散数学》讲求逻辑思维能力的培养和训练，《数据结构》中逻辑结构的学习也需要逻辑思维能力做铺垫。

数据结构知识点归纳数据结构知识点归纳1.线性数据结构1.1 数组①基本操作②时间复杂度③动态数组④多维数组1.2 链表①单向链表②双向链表③循环链表④基本操作⑤时间复杂度1.3 栈①基本操作1.4 队列①基本操作②队列的实现方式③阻塞队列④并发队列2.树形数据结构2.1 二叉树①基本概念②二叉树的遍历③二叉树的构建方式2.2 堆①最大堆和最小堆②堆的实现方式③堆的应用场景2.3 平衡二叉树① AVL树2.4 B树和B+树①基本概念② B树的插入和删除操作③ B+树的优势和应用场景3.图形数据结构3.1 无向图和有向图3.2 图的遍历①深度优先搜索（DFS）②广度优先搜索（BFS）3.3 最短路径算法① Dijkstra算法② Floyd-Warshall算法3.4 最小树算法① Prim算法② Kruskal算法4.散列数据结构4.1 散列表①基本概念②散列函数的设计与应用③碰撞解决方法4.2 布隆过滤器①基本原理②应用场景4.3 哈希算法①基本概念②常见的哈希算法5.高级数据结构5.1 树状数组（BIT）①基本原理②树状数组的应用5.2 线段树①基本原理②线段树的构建和查询操作5.3 Trie树①基本概念② Trie树的构建与查询5.4 并查集①基本操作②应用场景6.本文档涉及附件。

7.本文所涉及的法律名词及注释：7.1 数据结构：指在计算机科学中，用于存储和组织数据的方式和方式的方法。

7.2 数组：是一个线性数据结构，由一组相同类型的元素组成。

7.3 链表：是一个线性数据结构，由一组节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

7.4 栈：是一种线性数据结构，具有后进先出（Last-In-First-Out）的特性。

7.5 队列：是一种线性数据结构，具有先进先出（First-In-First-Out）的特性。

7.6 二叉树：是一种树形数据结构，每个节点最多有两个子节点。

7.7 图：是由一组节点和一组边构成的数据结构。

数据结构（Python版）教学大纲及教案第一章：引言1.1 课程介绍数据结构的重要性Python在数据结构中的应用课程目标和学习内容1.2 数据结构的基本概念什么是数据结构数据的抽象和表示常见数据结构类型1.3 Python编程环境Python安装和配置Python编程基础常用数据类型和操作第二章：线性表2.1 线性表的定义和性质线性表的概念线性表的顺序存储结构线性表的链式存储结构2.2 线性表的基本操作线性表的插入和删除操作线性表的查找和排序操作线性表的常见算法实现2.3 Python中的线性表实现Python列表的使用Python元组的使用Python集合的使用第三章：栈和队列3.1 栈的定义和性质栈的概念栈的顺序存储结构栈的链式存储结构3.2 栈的基本操作栈的入栈和出栈操作栈的应用实例栈的算法实现3.3 队列的定义和性质队列的概念队列的顺序存储结构队列的链式存储结构3.4 队列的基本操作队列的入队和出队操作队列的应用实例队列的算法实现第四章：线性表的拓展4.1 双向链表双向链表的概念双向链表的存储结构双向链表的基本操作4.2 栈和队列的拓展栈的应用拓展队列的应用拓展栈和队列的其他变体4.3 Python中的拓展实现Python中的双向链表实现Python中的栈和队列实现第五章：非线性结构5.1 树的概念和性质树的基本概念树的存储结构树的遍历和操作5.2 常见的树结构二叉树binary search tree（BST）平衡树（AVL树）堆（Heap）5.3图的概念和性质图的基本概念图的存储结构图的遍历和操作5.4 Python中的非线性结构实现Python中的树结构实现Python中的图结构实现第六章：排序算法6.1 排序算法的概念与重要性排序算法的定义排序算法的作用排序算法的分类6.2 内部排序算法冒泡排序选择排序插入排序快速排序归并排序堆排序6.3 外部排序算法外部排序的概念外部排序的策略外部排序的实现6.4 Python中的排序算法实现Python内置的排序函数自定义排序函数第七章：查找算法7.1 查找算法概述查找算法的定义查找算法的作用查找算法的分类7.2 内部查找算法顺序查找二分查找分块查找7.3 哈希查找哈希查找的原理哈希函数的设计哈希冲突的解决方法7.4 Python中的查找算法实现Python内置的查找函数自定义查找函数第八章：树的高级应用8.1 平衡树（AVL树）平衡树的概念平衡树的性质平衡树的插入与删除8.2 红黑树红黑树的概念红黑树的性质红黑树的插入与删除8.3 堆（Heap）堆的概念堆的性质堆的插入与删除8.4 Python中的高级树结构实现Python中的平衡树实现Python中的红黑树实现Python中的堆实现第九章：图的算法9.1 图的算法概述图的算法的作用图的算法的分类9.2 深度优先搜索（DFS）DFS的概念DFS的实现DFS的应用9.3 广度优先搜索（BFS）BFS的概念BFS的实现BFS的应用9.4 最短路径算法迪杰斯特拉算法贝尔曼-福特算法Dijkstra算法A算法9.5 Python中的图算法实现Python内置的图库自定义图算法实现第十章：综合案例与实践10.1 数据结构在实际应用中的重要性数据结构在软件开发中的应用数据结构在数据分析中的应用数据结构在中的应用10.2 综合案例分析案例一：社交网络分析案例二：推荐系统案例三：网络爬虫10.3 实践项目项目一：实现一个简单的链表项目二：实现一个平衡二叉树项目三：实现一个图的搜索算法重点和难点解析重点环节1：线性表的基本概念和性质线性表的定义和特点线性表的顺序存储结构及其操作线性表的链式存储结构及其操作重点环节2：栈和队列的基本概念和性质栈的定义、特点和操作队列的定义、特点和操作栈和队列的典型应用场景重点环节3：线性表的拓展双向链表的结构和操作栈和队列的拓展形式Python中的实现方法和技巧重点环节4：非线性结构树的概念、分类和操作图的概念、分类和操作Python中的非线性结构实现方法重点环节5：排序算法和查找算法常见排序算法的原理和实现常见查找算法的原理和实现算法的时间复杂度和空间复杂度分析重点环节6：树的高级应用平衡树（AVL树）的概念和性质红黑树的概念和性质堆（Heap）的概念和性质Python中的高级树结构实现方法重点环节7：图的算法图的算法分类和应用场景深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的原理和实现最短路径算法的原理和实现Python中的图算法实现方法重点环节8：综合案例与实践数据结构在实际应用中的重要性和作用社交网络分析、推荐系统和网络爬虫等案例的分析和实践实践项目的选题、实现方法和技巧本文主要分析了“数据结构（Python版）”教学大纲及教案中的重点环节，包括线性表、栈和队列、线性表的拓展、非线性结构、排序算法和查找算法、树的高级应用、图的算法以及综合案例与实践。

实验1: 顺序表的操作实验一、实验名称和性质二、实验目的1．掌握线性表的顺序存储结构的表示和实现方法。

2．掌握顺序表基本操作的算法实现。

3．了解顺序表的应用。

三、实验内容1．建立顺序表。

2．在顺序表上实现插入、删除和查找操作（验证性内容）。

3．删除有序顺序表中的重复元素（设计性内容）。

四、实验的软硬件环境要求硬件环境要求：PC机（单机）使用的软件名称、版本号：Windows环境下的VC++6.0五、知识准备前期要求熟练掌握了C语言的编程规则、方法和顺序表的基本操作算法。

六、验证性实验1．实验要求编程实现如下功能：（1）根据输入顺序表的长度n和各个数据元素值建立一个顺序表，并输出顺序表中各元素值，观察输入的内容与输出的内容是否一致。

（2）在顺序表的第i个元素之前插入一个值为x的元素，并输出插入后的顺序表中各元素值。

（3）删除顺序表中第i个元素，并输出删除后的顺序表中各元素值。

（4）在顺序表中查找值为e的数据元素，如果查找成功，则显示“查找成功”和该元素在顺序表中的位置，否则显示“查找失败”。

2. 实验相关原理线性表的顺序存储结构称为顺序表，顺序表的存储结构描述为：#define MAXLEN 30 /*线性表的最大长度*/typedef struct{Elemtype elem[MAXLEN]; /*顺序表中存放元素的数组，其中elemtype为抽象数据类型，在程序具体实现时可以用任意类型代替*/int length; /*顺序表的长度，即元素个数*/}Sqlist; /*顺序表的类型*/【核心算法提示】（1）顺序表插入操作的基本步骤：要在顺序表中的第i个数据元素之前插入一个数据元素x,首先要判断插入位置i是否合法，假设线性表的表长为n，则i的合法值范围：1≤i ≤n+1，若是合法位置，就再判断顺序表是否满，如果满，则增加空间或结束操作，如果不满，则将第i个数据元素及其之后的所有数据元素都后移一个位置，此时第i个位置已经腾空，再将待插入的数据元素x插入到该位置上，最后将线性表的表长增加1。

链表1 定义链表（Linked list）是一种常见的基础数据结构，是一种线性表，但是并不会按线性的顺序存储数据，而是在每一个节点里存到下一个节点的指针(Pointer)。

由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。

使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。

但是链表失去了数组随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的指针域，空间开销比较大。

在计算机科学中，链表作为一种基础的数据结构可以用来生成其它类型的数据结构。

链表通常由一连串节点组成，每个节点包含任意的实例数据（data fields）和一或两个用来指向明上一个或下一个节点的位置的链接（"links"）。

链表最明显的好处就是，常规数组排列关联项目的方式可能不同于这些数据项目在记忆体或磁盘上顺序，数据的访问往往要在不同的排列顺序中转换。

而链表是一种自我指示数据类型，因为它包含指向另一个相同类型的数据的指针（链接）。

链表允许插入和移除表上任意位置上的节点，但是不允许随机存取。

链表有很多种不同的类型：单向链表，双向链表以及循环链表。

2 结构2.1 单向链表链表中最简单的一种是单向链表，它包含两个域，一个信息域和一个指针域。

这个链接指向列表中的下一个节点，而最后一个节点则指向一个空值。

一个单向链表的节点被分成两个部分。

第一个部分保存或者显示关于节点的信息，第二个部分存储下一个节点的地址。

单向链表只可向一个方向遍历。

链表最基本的结构是在每个节点保存数据和到下一个节点的地址，在最后一个节点保存一个特殊的结束标记，另外在一个固定的位置保存指向第一个节点的指针，有的时候也会同时储存指向最后一个节点的指针。

一般查找一个节点的时候需要从第一个节点开始每次访问下一个节点，一直访问到需要的位置。