线性表的链式存储结构和实现

线性表知识点总结线性表的特点：1. 有序性：线性表中的元素是有序排列的，每个元素都有唯一的前驱和后继。

2. 可变性：线性表的长度是可变的，可以进行插入、删除操作来改变表的元素数量。

3. 线性关系：线性表中的元素之间存在明确的前驱和后继关系。

4. 存储结构：线性表的存储结构有顺序存储和链式存储两种方式。

线性表的操作：1. 查找操作：根据元素的位置或值来查找线性表中的元素。

2. 插入操作：将一个新元素插入到线性表中的指定位置。

3. 删除操作：将线性表中的某个元素删除。

4. 更新操作：将线性表中的某个元素更新为新的值。

线性表的顺序存储结构：顺序存储结构是将线性表的元素按照其逻辑顺序依次存储在一块连续的存储空间中。

线性表的顺序存储结构通常采用数组来实现。

数组中的每个元素都可以通过下标来访问，因此可以快速的进行查找操作。

但是插入和删除操作会导致元素位置的变动，需要进行大量数据搬移，效率较低。

线性表的链式存储结构：链式存储结构是将线性表的元素通过指针相连，形成一个链式结构。

每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。

链式存储结构不需要连续的存储空间，可以动态分配内存，适合插入和删除频繁的场景。

但是链式结构的元素访问不如顺序结构高效，需要通过指针来逐个访问元素。

线性表的应用场景：1. 线性表适用于数据元素之间存在明确的前后关系，有序排列的场景。

2. 顺序存储结构适用于元素的插入和删除操作较少，对元素的随机访问较频繁的场景。

3. 链式存储结构适用于插入和删除操作较频繁的场景，对元素的随机访问较少。

线性表的操作的时间复杂度：1. 查找操作：顺序存储结构的时间复杂度为O(1)，链式存储结构的时间复杂度为O(n)。

2. 插入和删除操作：顺序存储结构的时间复杂度为O(n)，链式存储结构的时间复杂度为O(1)。

线性表的实现：1. 顺序存储结构的实现：使用数组来存储元素，通过下标来访问元素。

2. 链式存储结构的实现：使用链表来实现，每个元素包含数据和指向下一个元素的指针。

编译技术中常用的数据结构一、线性表线性表是编译技术中常用的数据结构之一，它是一种能够按照线性顺序存储数据元素的数据结构。

线性表可以通过顺序存储结构或链式存储结构来实现。

1. 顺序存储结构顺序存储结构是将线性表的元素按照顺序存储在一块连续的存储空间中。

在编译技术中，顺序存储结构常用于存储符号表、常量表等数据结构。

通过数组来实现顺序存储结构，可以快速访问线性表的任意位置元素。

2. 链式存储结构链式存储结构是通过节点之间的指针链接来实现线性表的存储。

在编译技术中，链式存储结构常用于存储中间代码、语法树等数据结构。

链式存储结构灵活性较高，可以动态地分配和释放存储空间。

二、栈栈是一种具有后进先出（LIFO）特性的线性表。

在编译技术中，栈常用于处理函数调用、表达式求值等场景。

栈的基本操作包括入栈和出栈。

入栈将元素压入栈顶，出栈将栈顶元素弹出。

编译技术中，栈还常用于处理函数的局部变量、函数的三、队列队列是一种具有先进先出（FIFO）特性的线性表。

在编译技术中，队列常用于处理优化算法、指令调度等场景。

队列的基本操作包括入队和出队。

入队将元素插入队尾，出队将队头元素移除。

编译技术中，队列还常用于处理指令流水线、任务调度等问题。

四、树树是一种非线性的数据结构，它由若干个节点组成，节点之间通过边连接。

在编译技术中，树常用于构建语法树、抽象语法树等数据结构。

树的基本概念包括根节点、叶子节点和内部节点。

树的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历。

编译技术中，树的遍历常用于语法分析、语义分析等阶段。

五、图图是一种由节点和边组成的非线性数据结构。

在编译技术中，图常用于构建控制流图、数据依赖图等数据结构。

图的基本概念包括顶点、边和路径。

图可以分为有向图和无向图，还可以带有权重。

编译技术中，图的遍历常用于寻找程序中的循环、六、哈希表哈希表是一种通过哈希函数将关键字映射到存储位置的数据结构。

在编译技术中，哈希表常用于符号表、常量表等数据结构。

《数据结构》实验报告姓名：学号：班级：学院：实验一单链表实验(一)实验目的1.理解线性表的链式存储结构。

2.熟练掌握动态链表结构及有关算法的设计。

3.根据具体问题的需要，设计出合理的表示数据的链表结构，并设计相关算法。

(二)实验任务编写算法实现下列问题的求解1.求链表中第i个结点的指针（函数），若不存在，则返回NULL。

2.在第i个结点前插入值为x的结点。

3.删除链表中第i个元素结点。

4.在一个递增有序的链表L中插入一个值为x的元素，并保持其递增有序特性。

5.将单链表L中的奇数项和偶数项结点分解开，并分别连成一个带头结点的单链表，然后再将这两个新链表同时输出在屏幕上，并保留原链表的显示结果，以便对照求解结果。

6.求两个递增有序链表L1和L2中的公共元素，并以同样方式连接成链表L3。

(三)主要仪器设备PC机，Windows操作平台，Visual C++(四)实验分析顺序表操作：定义一个顺序表类，该类包括顺序表的存储空间、存储容量和长度，以及构造、插入、删除、遍历等操作的方法(五)源程序头文件文件名：linklist.h#include<iostream>using namespace std;struct node{int data;node *next;};class list{public:list();int length()const{return count; //求链表长度}~list();void create(); //链表构建，以0为结束标志void output(); //链表输出int get_element(const int i)const; //按序号取元素node *locate(const int x) const; //搜索对应元素int insert(const int i,const int x); //插入对应元素int delete_element(const int i); //删除对应元素node *get_head(){return head; //读取头指针}void insert2(const int x);friend void SplitList(list L1, list&L2, list &L3);friend void get_public(list L1, list L2, list &L3);private:int count;node *head;};list::list(){head=new node;head->next=NULL;count=0;}void list::create() //链表构建，以0为结束标志{int x;cout<<"请输入当前链表，以0为结束符。

实验一：线性表的链式存储结构【问题描述】某项比赛中，评委们给某参赛者的评分信息存储在一个带头结点的单向链表中，编写程序：（1）显示在评分中给出最高分和最低分的评委的有关信息（姓名、年龄、所给分数等）。

（2）在链表中删除一个最高分和一个最低分的结点。

（3）计算该参赛者去掉一个最高分和一个最低分后的平均成绩。

【基本要求】（1）建立一个评委打分的单向链表；（2）显示删除相关结点后的链表信息。

（3）显示要求的结果。

【实验步骤;】（1）运行PC中的Microsoft Visual C++ 6.0程序，（2）点击“文件”→“新建”→对话窗口中“文件”→“c++ Source File”→在“文件名”中输入“X1.cpp”→在“位置”中选择储存路径为“桌面”→“确定”，（3）输入程序代码，程序代码如下:head=create(PWRS);printf("所有评委打分信息如下:\n");print(head);//显示当前评委打分calc(head);//计算成绩printf("该选手去掉 1 最高分和 1 最低分后的有效评委成绩:\n");print(head);//显示去掉极限分后的评委打分}void input(NODE *s) #include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#include <iostream.h>#include <conio.h>#define NULL 0#define PWRS 5 //定义评委人数struct pw //定义评委信息{ char name[6];float score;int age;};typedef struct pw PW;struct node //定义链表结点{struct pw data;struct node * next;};typedef struct node NODE;//自定义函数的声明NODE *create(int m); //创建单链表int calc(NODE *h); //计算、数据处理void print(NODE *h); //输出所有评委打分数据void input(NODE *s);//输入评委打分数据void output(NODE *s);//输出评委打分数据void main(){NODE *head;float ave=0;float sum=0;{printf("请输入评委的姓名: ");scanf("%S",&s->);printf("年龄: ");scanf("%d",&s->data.age);printf("打分: ");scanf("%f",&s->data.score);printf("\n");}void output(NODE *s){printf("评委姓名: %8s ,年龄: %d,打分: %2.2f\n",s->,s->data.age,s->data.score);}NODE *create(int m){NODE *head,*p,*q;int i;p=(NODE*)malloc(sizeof(NODE));head=p;q=p;p->next=NULL;for(i=1;i<=m;i++){p=(NODE*)malloc(sizeof(NODE));input(p);p->next=NULL;q->next=p;q=p;}return (head);}void print(NODE *h){ for(int i=1;((i<=PWRS)&&(h->next!=NULL));i++){h=h->next;output(h); }printf("\n");}int calc(NODE *h){NODE *q,*p,*pmin,*pmax;float sum=0;float ave=0;p=h->next; //指向首元结点pmin=pmax=p; //设置初始值sum+=p->data.score;p=p->next;for(;p!=NULL;p=p->next){if(p->data.score>pmax->data.score) pmax=p;if(p->data.score<pmin->data.score) pmin=p;sum+=p->data.score;}cout<<"给出最高分的评委姓名："<<pmax-><<"年龄： "<<pmax->data.age<<"分值："<<pmax->data.score<<endl;cout<<"给出最低分的评委姓名："<<pmin-><<"年龄： "<<pmin->data.age<<"分值："<<pmin->data.score<<endl;printf("\n");sum-=pmin->data.score;sum-=pmax->data.score;for (q=h,p=h->next;p!=NULL;q=p,p=p->next){if(p==pmin){q->next=p->next; p=q;}//删除最低分结点if(p==pmax) {q->next=p->next; p=q;}//删除最高分结点}ave=sum/(PWRS-2);cout<<"该选手的最后得分是："<<ave<<endl;return 1;}实验结束。

浙江大学城市学院实验报告课程名称数据结构基础实验项目名称实验五线性表的链式表示和实现学生姓名专业班级学号实验成绩指导老师（签名）日期一.实验目的和要求1、了解线性表的链式存储结构，学会定义线性表的链式存储结构。

2、掌握单链表、循环单链表的一些基本操作实现函数。

二.实验内容1、设线性表采用带表头附加结点的单链表存储结构，请编写线性表抽象数据类型各基本操作的实现函数，并存放在头文件LinkList.h中（注：教材上为不带表头附加结点）。

同时建立一个验证操作实现的主函数文件test5.cpp，编译并调试程序，直到正确运行。

提示：⑴单向链表的存储结构可定义如下：struct LNode { // 定义单链表节点类型ElemType data; // 存放结点中的数据信息LNode *next; // 指示下一个结点地址的指针}⑵线性表基本操作可包括如下一些：①void InitList (LNode *&H) //初始化单链表②void ClearList(LNode *&H) //清除单链表③int LengthList (LNode *H) //求单链表长度④bool EmptyList (LNode *H) //判断单链表是否为空表⑤ElemType GetList (LNode *H, int pos)//取单链表第pos 位置上的元素⑥void TraverseList(LNode *H) //遍历单链表⑦bool InsertList ( LNode *&H, ElemType item, int pos)//向单链表插入一个元素⑧bool DeleteList ( LNode *&H, ElemType &item, int pos)//从单链表中删除一个元素⑶带表头附加结点的单链表初始化操作的实现可参考如下：void InitList(LNode *&H){ //构造一个空的线性链表H，即为链表设置一个头结点，//头结点的data数据域不赋任何值，头结点的指针域next则为空H=(LNode *)malloc(sizeof(LNode)); // 产生头结点Hif (!H) exit(0); // 存储分配失败，退出系统H->next=NULL; // 指针域为空}2、选做部分：编写一个函数void MergeList(LNode *&La, LNode *&Lb, LNode *&Lc)，实现将两个有序单链表La和Lb合并成一个新的有序单链表Lc，同时销毁原有单链表La和Lb。

数据结构（⼆）：线性表的链式存储结构1、为什么要使⽤链式存储结构？因为我们前⾯讲的线性表的顺序存储结构，他是有缺点的。

最⼤的缺点就是插⼊和删除时需要移动⼤量元素，这显然就需要耗费时间。

要解决这个问题，我们就需要分析⼀下为什么当插⼊和删除时，就要移动⼤量元素，因为相邻两元素的存储位置也具有相邻关系，它们在内存中的位置也是挨着的，中间没有空隙，当然就⽆法快速介⼊，⽽删除之后。

当中就会留出空隙，⾃然就需要弥补。

问题就出在这⾥。

为了解决这个问题，⾃然⽽然的就出现了链式存储结构。

2、线性表链式存储结构的特点：线性表的链式存储结构不考虑元素的存储位置，⽽是⽤⼀组任意的存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的，这就意味着，这些数据元素可以存在内存未被占⽤的任意位置。

顺序存储结构：只需要存储数据元素信息。

链式存储结构：除了要存储数据元素信息之外，还要存储⼀个指⽰其直接后继元素的存储地址。

3、关键词：数据域：存储数据元素信息的域。

指针域：存储直接后继位置的域。

指针或链：指针域中存储的信息。

结点（Node）：指针域+数据域组成数据元素的存储映像。

头指针：链表中第⼀个结点的存储位置。

头节点：在单链表的第⼀个结点前附设⼀个结点，成为头结点。

头结点的数据域不可以存储任何信息，可以存储线性表的长度等附加信息，头结点的指针域存储指向第⼀个结点的指针。

4、单链表：定义：n个结点链成⼀个链表，即为线性表的链式存储结构，因此此链表的每个结点中只包含⼀个指针域，所以叫做单链表。

PS：线性链表的最后⼀个结点指针为“空”,通常⽤NILL或“^”符号表⽰。

头节点：在单链表的第⼀个结点前附设⼀个结点，成为头结点。

头结点的数据域不可以存储任何信息，可以存储线性表的长度等附加信息，头结点的指针域存储指向第⼀个结点的指针。

5、头结点与头指针的异同（1）头结点头结点是为了操作的统⼀和⽅便⽽设⽴的，放在第⼀个元素的结点之前，其数据域⼀般⽆意义（也可存放链表的长度）有了头结点，对第⼀元素结点前插⼊和删除第⼀结点，其操作就统⼀了头结点不⼀定是链表的必要素（2）头指针头指针式指向第⼀个结点的指针，若链表有头结点，则是指向头结点的指针。