线性表的链式存储结构及其运算
- 格式:ppt
- 大小:274.00 KB
- 文档页数:18
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。
一、实验目的:. 掌握线性表的逻辑特征. 掌握线性表顺序存储结构的特点,熟练掌握顺序表的基本运算. 熟练掌握线性表的链式存储结构定义及基本操作. 理解循环链表和双链表的特点和基本运算. 加深对顺序存储数据结构的理解和链式存储数据结构的理解,逐步培养解决实际问题的编程能力二、实验内容:(一)基本实验内容(顺序表):建立顺序表,完成顺序表的基本操作:初始化、插入、删除、逆转、输出、销毁, 置空表、求表长、查找元素、判线性表是否为空;1.问题描述:利用顺序表,设计一组输入数据(假定为一组整数),能够对顺序表进行如下操作:. 创建一个新的顺序表,实现动态空间分配的初始化;. 根据顺序表结点的位置插入一个新结点(位置插入),也可以根据给定的值进行插入(值插入),形成有序顺序表;. 根据顺序表结点的位置删除一个结点(位置删除),也可以根据给定的值删除对应的第一个结点,或者删除指定值的所有结点(值删除);. 利用最少的空间实现顺序表元素的逆转;. 实现顺序表的各个元素的输出;. 彻底销毁顺序线性表,回收所分配的空间;. 对顺序线性表的所有元素删除,置为空表;. 返回其数据元素个数;. 按序号查找,根据顺序表的特点,可以随机存取,直接可以定位于第i 个结点,查找该元素的值,对查找结果进行返回;. 按值查找,根据给定数据元素的值,只能顺序比较,查找该元素的位置,对查找结果进行返回;. 判断顺序表中是否有元素存在,对判断结果进行返回;. 编写主程序,实现对各不同的算法调用。
2.实现要求:对顺序表的各项操作一定要编写成为C(C++)语言函数,组合成模块化的形式,每个算法的实现要从时间复杂度和空间复杂度上进行评价;. “初始化算法”的操作结果:构造一个空的顺序线性表。
对顺序表的空间进行动态管理,实现动态分配、回收和增加存储空间;. “位置插入算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在,给定的元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)+1 ;操作结果:在L 中第i 个位置之前插入新的数据元素e,L 的长度加1;. “位置删除算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在,1≤i≤ListLength(L) ;操作结果:删除L 的第i 个数据元素,并用e 返回其值,L 的长度减1 ;. “逆转算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:依次对L 的每个数据元素进行交换,为了使用最少的额外空间,对顺序表的元素进行交换;. “输出算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:依次对L 的每个数据元素进行输出;. “销毁算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:销毁顺序线性表L;. “置空表算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:将L 重置为空表;. “求表长算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:返回L 中数据元素个数;. “按序号查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)操作结果:返回L 中第i 个数据元素的值. “按值查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素值为e;操作结果:返回L 中数据元素值为e 的元素位置;. “判表空算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:若L 为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE;分析: 修改输入数据,预期输出并验证输出的结果,加深对有关算法的理解。
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。