链表的归并源代码

数据结构经典题目及c语言代码一、线性表1. 顺序表顺序表是一种利用连续存储空间存储元素的线性表。

以下是一个顺序表的经典题目及C语言代码实现：```c#define MaxSize 50typedef struct {int data[MaxSize]; // 存储元素的数组int length; // 顺序表的当前长度} SeqList;// 初始化顺序表void initList(SeqList *L) {L->length = 0;}// 插入元素到指定位置void insert(SeqList *L, int pos, int elem) {if (pos < 1 || pos > L->length + 1) {printf("插入位置无效\n");return;}if (L->length == MaxSize) {printf("顺序表已满，无法插入\n"); return;}for (int i = L->length; i >= pos; i--) { L->data[i] = L->data[i - 1];}L->data[pos - 1] = elem;L->length++;}// 删除指定位置的元素void delete(SeqList *L, int pos) {if (pos < 1 || pos > L->length) {printf("删除位置无效\n");return;}for (int i = pos - 1; i < L->length - 1; i++) {L->data[i] = L->data[i + 1];}L->length--;}// 获取指定位置的元素值int getElement(SeqList *L, int pos) {if (pos < 1 || pos > L->length) {printf("位置无效\n");return -1;}return L->data[pos - 1];}```2. 链表链表是一种利用非连续存储空间存储元素的线性表。

数据结构上机实验源代码栈的应用十进制数转换为八进制数，逆序输出所输入的数实验代码：//stack.h，头文件class stack{public:stack();bool empty()const;bool full()const;error_code gettop(elementtype &x)const;error_code push(const elementtype x);error_code pop();private:int count;elementtype data[maxlen];};stack::stack(){count=0;}bool stack::empty()const{return count==0;}bool stack::full()const{return count==maxlen;}error_code stack::gettop(elementtype &x)const{if(empty())return underflow;else{x=data[count-1];return success;}}error_code stack::push(const elementtype x){if(full())return overflow;data[count]=x;count++;return success;}error_code stack::pop(){if(empty())return underflow;count--;return success;}//主程序#include<iostream.h>enum error_code{overflow,underflow,success};typedef int elementtype;const int maxlen=20;#include"stack.h"void read_write() //逆序输出所输入的数{stack s;int i;int n,x;cout<<"please input num int n:";cin>>n;for(i=1;i<=n;i++){cout<<"please input a num:";cin>>x;s.push(x);}while(!s.empty()){s.gettop(x);cout<<x<<" ";s.pop();}cout<<endl;}void Dec_to_Ocx(int n) //十进制转换为八进制{stack s1;int mod,x;while(n!=0){mod=n%8;s1.push(mod);n=n/8;}cout<<"the ocx of the dec is:";while(!s1.empty()){s1.gettop(x);cout<<x;s1.pop();}cout<<endl;}void main(){int n;// read_write();cout<<"please input a dec:";cin>>n;Dec_to_Ocx(n);}队列的应用打印n行杨辉三角实验代码：//queue.hclass queue{public:queue(){count=0;front=rear=0;}bool empty(){return count==0;}bool full(){return count==maxlen-1;}error_code get_front(elementtype &x){if(empty())return underflow;x=data[(front+1)%maxlen];return success;}error_code append(const elementtype x){if(full())return overflow;rear=(rear+1)%maxlen;data[rear]=x;count++;return success;}error_code serve(){if(empty())return underflow;front=(front+1)%maxlen;count--;return success;}private:int count;int front;int rear;int data[maxlen];};//主程序#include<iostream.h>enum error_code{overflow,underflow,success};typedef int elementtype;const int maxlen=20;#include"queue.h"void out_number(int n) //打印前n行的杨辉三角{int s1,s2;int i;int j;int k;queue q;for(i=1;i<=(n-1)*2;i++)cout<<" ";cout<<"1 "<<endl;q.append(1);for(i=2;i<=n;i++){s1=0;for(k=1;k<=(n-i)*2;k++)cout<<" ";for(j=1;j<=i-1;j++){q.get_front(s2);q.serve();cout<<s1+s2<<" ";q.append(s1+s2);s1=s2;}cout<<"1 "<<endl;q.append(1);}}void main(){int n;cout<<"please input n:";cin>>n;out_number(n);}单链表实验实验目的:实验目的（1）理解线性表的链式存储结构。

数据结构-单链表基本操作实现（含全部代码）今天是单链表的实现，主要实现函数如下：InitList(LinkList &L) 参数：单链表L 功能：初始化时间复杂度 O(1)ListLength(LinkList L) 参数：单链表L 功能：获得单链表长度时间复杂度O(n)ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) 参数：单链表L,位置i，元素e 功能：位置i后插时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知指针p指向的后插 O(1)ListDelete(LinkList &L,int i) 参数：单链表L，位置i 功能：删除位置i元素时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知p指针指向的删除最好是O(1),因为可以与后继结点交换数据域，然后删除后继结点。

最坏是O(n),即从头查找p之前的结点,然后删除p所指结点LocateElem(LinkList L,ElemType e) 参数：单链表L，元素e 功能：查找第⼀个等于e的元素，返回指针时间复杂度O(n)代码：/*Project: single linkeed list (数据结构单链表)Date: 2018/09/14Author: Frank YuInitList(LinkList &L) 参数：单链表L 功能：初始化时间复杂度 O(1)ListLength(LinkList L) 参数：单链表L 功能：获得单链表长度时间复杂度O(n)ListInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) 参数：单链表L,位置i，元素e 功能：位置i后插时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知指针p指向的后插 O(1)ListDelete(LinkList &L,int i) 参数：单链表L，位置i 功能：删除位置i元素时间复杂度O(n)[加⼊了查找]若已知p指针指向的删除最好是O(1),因为可以与后继结点交换数据域，然后删除后继结点。

引言：数据结构是计算机科学中非常重要的一门基础课程，它涉及到用于组织、管理和存储数据的各种方法和技术。

数据结构的学习对于编程和算法的理解至关重要。

本文将深入讨论数据结构的各种代码实现，包括数组、链表、树、堆以及图等。

概述：数据结构的代码实现是指将数据结构的抽象概念转化为实际的编程实现。

这些代码实现提供了一种将数据组织在计算机存储中的方法，并且支持各种对数据的操作。

下面将分别介绍数组、链表、树、堆以及图的代码实现。

正文内容：1.数组1.1创建数组1.2访问数组元素1.3修改数组元素1.4插入元素到数组中1.5从数组中删除元素2.链表2.1单链表的实现2.1.2在链表头部插入节点2.1.3在链表尾部插入节点2.1.4在指定位置插入节点2.1.5从链表中删除节点2.2双链表的实现2.2.1创建双链表节点2.2.2在链表头部插入节点2.2.3在链表尾部插入节点2.2.4在指定位置插入节点2.2.5从链表中删除节点3.树3.1二叉树的实现3.1.1创建二叉树节点3.1.2在二叉树中插入节点3.1.3从二叉树中删除节点3.1.4遍历二叉树3.1.5搜索二叉树中的某个元素3.2AVL树的实现3.2.2在AVL树中插入节点3.2.3从AVL树中删除节点3.2.4平衡AVL树3.2.5遍历AVL树4.堆4.1最大堆的实现4.1.1创建最大堆4.1.2插入元素到最大堆4.1.3从最大堆中删除元素4.1.4获取最大堆的最大值4.1.5堆排序4.2最小堆的实现4.2.1创建最小堆4.2.2插入元素到最小堆4.2.3从最小堆中删除元素4.2.4获取最小堆的最小值4.2.5堆排序5.图5.1邻接矩阵的实现5.1.1创建邻接矩阵5.1.2在邻接矩阵中插入边5.1.3从邻接矩阵中删除边5.1.4遍历邻接矩阵5.1.5判断两个节点是否相邻5.2邻接表的实现5.2.1创建邻接表5.2.2在邻接表中插入边5.2.3从邻接表中删除边5.2.4遍历邻接表5.2.5判断两个节点是否相邻总结：。

python 归并排序详解摘要：一、归并排序的基本概念二、归并排序的算法实现1.递归实现2.非递归实现三、归并排序的优化1.优化空间复杂度2.优化时间复杂度四、归并排序的应用与实战五、总结与拓展正文：一、归并排序的基本概念归并排序（Merge Sort）是一种分治思想的排序算法。

它将待排序的序列分成两部分，分别对这两部分进行递归排序，然后将排序好的两部分合并成一个有序序列。

这个过程一直重复，直到整个序列被排序。

归并排序的时间复杂度为O(nlogn)，空间复杂度为O(n)。

二、归并排序的算法实现1.递归实现归并排序的递归实现如下：```pythondef merge_sort(arr):if len(arr) <= 1:return arrmid = len(arr) // 2left_half = arr[:mid]right_half = arr[mid:]left_half = merge_sort(left_half)right_half = merge_sort(right_half)return merge(left_half, right_half) def merge(left, right):result = []i = j = 0while i < len(left) and j < len(right): if left[i] < right[j]:result.append(left[i])i += 1else:result.append(right[j])j += 1result += left[i:]result += right[j:]return resultarr = [38, 27, 43, 3, 9, 82, 10]print(merge_sort(arr))```2.非递归实现归并排序的非递归实现如下：```pythondef merge_sort(arr):if len(arr) <= 1:return arrmid = len(arr) // 2left_half = arr[:mid]right_half = arr[mid:]left_half = merge_sort(left_half)right_half = merge_sort(right_half)return merge(left_half, right_half) def merge(left, right):result = []i = j = 0while i < len(left) and j < len(right): if left[i] < right[j]:result.append(left[i])i += 1else:result.append(right[j])j += 1result += left[i:]result += right[j:]return resultarr = [38, 27, 43, 3, 9, 82, 10]print(merge_sort(arr))```三、归并排序的优化1.优化空间复杂度归并排序的空间复杂度为O(n)，可以通过合并过程中的数组切片实现空间优化，将空间复杂度降低到O(logn)。

链表的反转与合并掌握链表反转和合并操作的实现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。

链表的反转和合并是链表操作中常见且重要的操作，在很多编程问题中都有应用。

本文将介绍链表的反转和合并操作的实现方法。

一、链表的反转链表的反转是指将链表中节点的顺序反向排列。

例如，对于链表1→2→3→4→5，反转后的链表为5→4→3→2→1。

实现链表的反转有两种常见的方法：迭代法和递归法。

1. 迭代法迭代法的实现思路是，从链表头节点开始，依次遍历每个节点，将该节点的指针指向前一个节点。

具体步骤如下：1）定义三个指针：当前节点指针cur、前一个节点指针prev、下一个节点指针next。

2）遍历链表，将当前节点的指针指向前一个节点，然后更新prev、cur和next指针的位置。

3）重复上述步骤，直到遍历到链表末尾。

以下是迭代法的实现代码示例（使用Python语言）：```pythondef reverse_list(head):prev = Nonecur = headwhile cur:next = cur.nextcur.next = prevprev = curcur = nextreturn prev```2. 递归法递归法的实现思路是，从链表的尾节点开始，依次反转每个节点。

具体步骤如下：1）递归地反转除最后一个节点外的链表。

2）将当前节点的指针指向前一个节点。

3）返回反转后的链表的头节点。

以下是递归法的实现代码示例（使用Python语言）：```pythondef reverse_list(head):if not head or not head.next:return headnew_head = reverse_list(head.next)head.next.next = headhead.next = Nonereturn new_head```二、链表的合并链表的合并是指将两个有序链表按照一定的规则合并成一个有序链表。

实验截图（1）void InitList(LinkNode *&L)//初始化线性表{L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode)); //创建头结点L->next=NULL;//单链表置为空表}void DestroyList(LinkNode *&L)//销毁线性表{LinkNode *pre=L,*p=pre->next;实验截图（2）bool GetElem(LinkNode *L,int i,ElemType &e) //求线性表中第i个元素值{ int j=0;if (i<=0) return false;//i错误返回假LinkNode *p=L;//p指向头结点,j置为0(即头结点的序号为0) while (j<i && p!=NULL)//找第i个结点p{ j++;p=p->next;}if (p==NULL)//存在值为e的结点,返回其逻辑序号ireturn(i);}实验截图（3）bool ListInsert(LinkNode *&L,int i,ElemType e) //插入第i个元素{ int j=0;if (i<=0) return false;//i错误返回假LinkNode *p=L,*s;//p指向头结点,j置为0(即头结点的序号为0) while (j<i-1 && p!=NULL)//查找第i-1个结点p{ j++;p=p->next;}}实验截图（4）编写exp2-2.cpp程序包含有关代码//文件名:exp2-2.cpp#include "linklist.cpp"int main(){LinkNode *h;ElemType e;printf("单链表的基本运算如下:\n");printf(" (1)初始化单链表h\n");InitList(h);printf(" (2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素\n");return 1;}实验截图（5）运行得到结果实验截图（6）。

c语言链表排序算法在C语言中，链表的排序可以使用多种算法，如插入排序、归并排序、快速排序等。

以下是一个简单的插入排序算法的示例，用于对链表进行排序：C：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>struct Node {int data;struct Node* next;};void insert(struct Node** head, int data) {struct Node* newNode= (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));newNode->data = data;newNode->next = NULL;if (*head == NULL) {*head = newNode;return;}struct Node* current = *head;while (current->next != NULL) {current = current->next;}current->next = newNode;}void sortList(struct Node** head) { struct Node* current = *head;while (current != NULL) {struct Node* next = current->next; while (next != NULL) {if (current->data > next->data) { int temp = current->data;current->data = next->data;next->data = temp;}next = next->next;}current = current->next;}}void printList(struct Node* head) { while (head != NULL) {printf("%d ", head->data);head = head->next;}}int main() {struct Node* head = NULL;insert(&head, 5);insert(&head, 2);insert(&head, 4);insert(&head, 1);insert(&head, 3);printf("Before sorting: ");printList(head);sortList(&head);printf("\nAfter sorting: ");printList(head);return0;}这个程序定义了一个链表节点结构体Node，其中包含一个整型数据data 和一个指向下一个节点的指针next。

链表排序（冒泡、选择、插⼊、快排、归并、希尔、堆排序）这篇⽂章分析⼀下链表的各种排序⽅法。

以下排序算法的正确性都可以在LeetCode的这⼀题检测。

本⽂⽤到的链表结构如下（排序算法都是传⼊链表头指针作为参数，返回排序后的头指针）struct ListNode {int val;ListNode *next;ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}};插⼊排序（算法中是直接交换节点，时间复杂度O（n^2）,空间复杂度O（1））class Solution {public:ListNode *insertionSortList(ListNode *head) {// IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as// the same Solution instance will be reused for each test case.if(head == NULL || head->next == NULL)return head;ListNode *p = head->next, *pstart = new ListNode(0), *pend = head;pstart->next = head; //为了操作⽅便，添加⼀个头结点while(p != NULL){ListNode *tmp = pstart->next, *pre = pstart;while(tmp != p && p->val >= tmp->val) //找到插⼊位置{tmp = tmp->next; pre = pre->next;}if(tmp == p)pend = p;else{pend->next = p->next;p->next = tmp;pre->next = p;}p = pend->next;}head = pstart->next;delete pstart;return head;}};选择排序（算法中只是交换节点的val值，时间复杂度O（n^2）,空间复杂度O（1））class Solution {public:ListNode *selectSortList(ListNode *head) {// IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as// the same Solution instance will be reused for each test case.//选择排序if(head == NULL || head->next == NULL)return head;ListNode *pstart = new ListNode(0);pstart->next = head; //为了操作⽅便，添加⼀个头结点ListNode*sortedTail = pstart;//指向已排好序的部分的尾部while(sortedTail->next != NULL){ListNode*minNode = sortedTail->next, *p = sortedTail->next->next;//寻找未排序部分的最⼩节点while(p != NULL){if(p->val < minNode->val)minNode = p;p = p->next;}swap(minNode->val, sortedTail->next->val);sortedTail = sortedTail->next;}head = pstart->next;delete pstart;return head;}};快速排序1（算法只交换节点的val值，平均时间复杂度O（nlogn）,不考虑递归栈空间的话空间复杂度是O（1））这⾥的partition我们参考(选取第⼀个元素作为枢纽元的版本，因为链表选择最后⼀元素需要遍历⼀遍)，具体可以参考这⾥我们还需要注意的⼀点是数组的partition两个参数分别代表数组的起始位置，两边都是闭区间，这样在排序的主函数中：void quicksort(vector<int>&arr, int low, int high){if(low < high){int middle = mypartition(arr, low, high);quicksort(arr, low, middle-1);quicksort(arr, middle+1, high);}}对左边⼦数组排序时，⼦数组右边界是middle-1，如果链表也按这种两边都是闭区间的话，找到分割后枢纽元middle，找到middle-1还得再次遍历数组，因此链表的partition采⽤前闭后开的区间（这样排序主函数也需要前闭后开区间），这样就可以避免上述问题class Solution {public:ListNode *quickSortList(ListNode *head) {// IMPORTANT: Please reset any member data you declared, as// the same Solution instance will be reused for each test case.//链表快速排序if(head == NULL || head->next == NULL)return head;qsortList(head, NULL);return head;}void qsortList(ListNode*head, ListNode*tail){//链表范围是[low, high)if(head != tail && head->next != tail){ListNode* mid = partitionList(head, tail);qsortList(head, mid);qsortList(mid->next, tail);}}ListNode* partitionList(ListNode*low, ListNode*high){//链表范围是[low, high)int key = low->val;ListNode* loc = low;for(ListNode*i = low->next; i != high; i = i->next)if(i->val < key){loc = loc->next;swap(i->val, loc->val);}swap(loc->val, low->val);return loc;}};快速排序2（算法交换链表节点，平均时间复杂度O（nlogn）,不考虑递归栈空间的话空间复杂度是O（1））这⾥的partition，我们选取第⼀个节点作为枢纽元，然后把⼩于枢纽的节点放到⼀个链中，把不⼩于枢纽的及节点放到另⼀个链中，最后把两条链以及枢纽连接成⼀条链。

#include 〈stdio.h>＃include <malloc。

h>＃include 〈stdlib.h>/＊数据结构C语言版线性表的单链表存储结构表示和实现P28—31编译环境：Dev-C++ 4。

9。

9。

2日期：2011年2月10日＊/typedef int ElemType;// 线性表的单链表存储结构typedef struct LNode{ElemType data; //数据域struct LNode *next；//指针域}LNode, ＊LinkList；// typedef struct LNode *LinkList；// 另一种定义LinkList的方法// 构造一个空的线性表Lint InitList（LinkList ＊L){/＊产生头结点L，并使L指向此头结点,头节点的数据域为空，不放数据的。

void ＊malloc(size_t)这里对返回值进行强制类型转换了,返回值是指向空类型的指针类型.＊/（＊L）= (LinkList）malloc（sizeof（struct LNode) ）;if( ！(＊L）)exit（0）；// 存储分配失败(＊L)-〉next = NULL；// 指针域为空return 1；}// 销毁线性表L,将包括头结点在内的所有元素释放其存储空间。

int DestroyList（LinkList ＊L）｛LinkList q;// 由于单链表的每一个元素是单独分配的，所以要一个一个的进行释放while（＊L )｛q = (*L)—〉next;free（＊L ）；//释放*L = q;}return 1；｝/*将L重置为空表,即将链表中除头结点外的所有元素释放其存储空间，但是将头结点指针域置空，这和销毁有区别哦。

不改变L，所以不需要用指针。

*/int ClearList( LinkList L )｛LinkList p，q；p = L—〉next；// p指向第一个结点while( p ) // 没到表尾则继续循环｛q = p—>next;free( p )；//释放空间p = q；}L—>next = NULL; // 头结点指针域为空,链表成了一个空表return 1;}// 若L为空表（根据头结点L—〉next来判断，为空则是空表)，则返回1，// 否则返回0.int ListEmpty(LinkList L）{if（L—>next ) // 非空return 0;elsereturn 1；｝// 返回L中数据元素个数。