数据结构线性电子表
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线性表数据结构在计算机科学的世界里,数据结构就像是搭建高楼大厦的基石,为我们处理和组织数据提供了有力的支撑。
而线性表,作为一种基础且重要的数据结构,在众多程序和算法中都有着广泛的应用。
那么,究竟什么是线性表呢?简单来说,线性表是一种有限个具有相同数据类型的数据元素所组成的序列。
这些数据元素按照一定的顺序依次排列,就像我们排队时的样子,一个挨着一个。
线性表有两种常见的存储方式:顺序存储和链式存储。
顺序存储的线性表,就像是把数据元素一个一个整齐地摆放在连续的存储空间里。
想象一下,有一排连续的抽屉,每个抽屉里都放着一个数据元素。
要找到某个特定的数据元素,就像在这排抽屉里直接按照编号去打开对应的那个抽屉,速度非常快。
但是,如果要在中间插入或者删除一个数据元素,那就麻烦了,就像要在一排已经排好的队伍中间插入或者去掉一个人,后面的所有人都得往后或者往前移动,这会耗费不少时间和精力。
相比之下,链式存储的线性表则更加灵活。
每个数据元素不仅包含了自身的值,还包含了指向下一个数据元素的指针。
这就像是把一个个数据元素用链条串起来,每个元素都知道下一个元素在哪里。
插入和删除操作在链式存储中变得相对容易,只需要修改几个指针的指向就行了,不需要像顺序存储那样大规模地移动数据元素。
但是,要找到某个特定的数据元素,就需要沿着链条一个一个地找过去,速度可能会比顺序存储慢一些。
为了更好地理解线性表,我们来看看它在实际中的应用。
比如,我们的手机通讯录就是一个线性表。
每个联系人的信息就是一个数据元素,按照一定的顺序排列。
当我们要查找某个联系人时,就相当于在这个线性表中进行搜索。
再比如,我们在网上购物时的购物车也是一个线性表。
每一件商品的信息就是一个数据元素,按照添加的先后顺序排列。
当我们要修改购物车中的商品数量或者删除某个商品时,就涉及到对线性表的操作。
线性表的基本操作包括创建、插入、删除、查找、遍历等。
创建一个线性表,就是为它分配存储空间,并确定它的初始状态。
数据结构线性表总结线性表是一种经典的数据结构,它是由n个数据元素组成的有序序列。
线性表的实现方法有很多种,比较常见的有顺序表和链表。
本文将详细介绍线性表的定义、基本操作、顺序表和链表的实现以及一些常用的线性表算法。
一、线性表的定义线性表是由n个数据元素组成的有序序列,其中每个元素只有一个直接前驱元素和一个直接后继元素。
二、线性表的基本操作1-初始化线性表:创建一个空的线性表,初始化其相关属性。
2-插入元素:向线性表的指定位置插入一个元素。
3-删除元素:从线性表中删除指定位置的元素。
4-查找元素:在线性表中查找指定值的元素,并返回其位置。
5-获取元素:获取线性表中指定位置的元素值。
6-修改元素:修改线性表中指定位置的元素值。
7-遍历线性表:按照线性表的顺序,依次访问每个元素。
三、顺序表的实现顺序表是用一段连续的存储空间存储线性表的元素,并通过下标来定位元素的位置。
顺序表的实现包括以下步骤:1-定义顺序表的结构体:包含线性表的长度和存储元素的数组。
2-初始化顺序表:给顺序表的长度和数组的每个元素赋初值。
3-插入元素:在指定位置之后的所有元素后移一位,并将要插入的元素放入该位置。
4-删除元素:将指定位置之后的所有元素前移一位,覆盖需要删除的元素。
5-查找元素:从第一个元素开始遍历,逐一比较元素的值,直到找到指定值的元素或遍历结束。
6-获取元素:根据给定的位置直接定位元素的值。
7-修改元素:根据给定的位置直接修改元素的值。
8-遍历线性表:按照数组的下标顺序,依次访问每个元素。
四、链表的实现链表是通过指针将线性表的元素连接起来的数据结构。
链表的实现包括以下步骤:1-定义链表的节点结构体:包含元素的值和指向下一个节点的指针。
2-初始化链表:创建一个空的链表,初始化头节点的指针为NULL。
3-插入元素:创建一个新的节点,将其插入到指定位置的节点之后。
4-删除元素:找到要删除节点的前驱节点,将前驱节点的指针指向要删除节点的后继节点,释放要删除节点的空间。
数据结构线性表应用在计算机科学领域中,数据结构是一门至关重要的学科,它为我们提供了高效组织和管理数据的方法。
其中,线性表作为一种基本的数据结构,具有广泛的应用场景。
线性表是由零个或多个数据元素组成的有限序列。
这些数据元素在逻辑上是线性排列的,也就是说,它们之间存在着一种顺序关系。
常见的线性表实现方式有顺序表和链表。
顺序表是一种采用连续存储空间来存储数据元素的线性表。
它的优点是可以随机访问元素,时间复杂度为 O(1)。
这意味着,如果我们知道元素在顺序表中的位置,就能够快速地获取到该元素。
想象一下,我们有一个学生成绩的顺序表,要查找第 10 个学生的成绩,直接根据索引就能迅速找到。
顺序表在需要频繁进行随机访问的场景中表现出色,比如在数据库中存储数据时。
然而,顺序表也有它的局限性。
当需要插入或删除元素时,如果插入或删除的位置不是在表尾,就需要移动大量的元素,时间复杂度为O(n)。
这在数据量较大时,可能会导致性能下降。
相比之下,链表则在插入和删除操作上具有优势。
链表中的每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。
当进行插入或删除操作时,只需要修改相关节点的指针即可,时间复杂度为 O(1)。
比如,在一个购物车的链表中,添加或删除商品时,不需要移动其他商品的位置,操作效率很高。
线性表在日常生活中的应用比比皆是。
以我们常见的排队为例,排队的人群可以看作是一个线性表。
每个人按照先后顺序排列,新加入的人排在队尾,离开的人从队首离开。
这种先入先出的特性,与线性表中的队列结构相似。
在计算机程序中,线性表也有广泛的应用。
比如,在文本编辑软件中,我们输入的字符序列可以看作是一个线性表。
当我们进行插入、删除字符的操作时,就是对这个线性表进行修改。
再比如,在操作系统的进程管理中,进程可以按照它们的创建顺序或者优先级排列成一个线性表。
操作系统在调度进程时,需要根据线性表中的信息来决定哪个进程先执行,哪个进程后执行。
在软件开发中,线性表也常用于实现栈这种数据结构。
数据结构线性表总结线性表是一种常见的数据结构,它是由一系列元素组成的序列,其中元素的顺序是固定的。
线性表可以通过一维数组或链表来实现,在实际应用中起到了重要的作用。
本文将对线性表进行总结,包括线性表的定义、基本操作、常见实现方式以及一些应用场景。
一、线性表的定义线性表是由n(n>=0)个数据元素a[1],a[2],,a[n]组成的有限序列。
其中,元素a[i]所在的位置称为索引i,索引从1开始递增,最大到n。
线性表可以为空表,即n为0的情况。
二、线性表的基本操作⒈初始化操作:创建一个空的线性表,为后续的操作做准备。
⒉插入操作:在线性表的某个位置插入一个元素,需要考虑插入位置的合法性和元素的移动。
⒊删除操作:删除线性表中指定位置的元素,同样需要考虑合法性和元素的移动。
⒋查找操作:根据指定位置或者指定元素值查找线性表中的元素,查找到后可以返回位置或者元素的值。
⒌修改操作:根据指定位置或者指定元素值修改线性表中的元素。
⒍遍历操作:按照顺序访问线性表中的每个元素。
三、线性表的实现方式常见的线性表实现方式有两种:一维数组和链表。
⒈一维数组实现:一维数组是最简单的实现方式,每个元素的存储位置是连续的,可以直接通过下标进行访问。
但是数组的长度固定,删除和插入操作需要进行元素的移动,效率较低。
⒉链表实现:链表是通过节点之间的引用关系形成的动态数据结构。
除了数据部分,每个节点还包含指向下一个节点的引用。
链表的长度可以动态调整,插入和删除操作只需要改变节点的引用,效率较高。
常见的链表类型有单链表、双向链表和循环链表。
四、线性表的应用场景线性表在实际应用中有着广泛的应用场景,包括但不限于以下几种:⒈线性表作为数据结构的基础,被广泛应用在各种编程语言中,用于存储和操作数据。
⒉链表可以用于实现其他数据结构,如栈和队列。
⒊线性表可以用来存储字符串或者文本文档的内容,方便进行增删改查等操作。
⒋在图论中,线性表可以用来存储路径信息,便于实现图的遍历算法。
数据结构线性表PPT.ppt幻灯片 1:标题页数据结构之线性表幻灯片 2:目录线性表的定义线性表的存储结构线性表的基本操作线性表的应用实例线性表的优缺点幻灯片 3:线性表的定义线性表是一种最基本、最简单的数据结构。
它是由 n(n≥0)个数据元素组成的有限序列。
在这个序列中,每个数据元素的位置是确定的,并且它们之间存在着线性的逻辑关系。
比如说,我们日常使用的学号列表、购物清单等,都可以看作是线性表的实例。
线性表中的数据元素可以是各种各样的数据类型,比如整数、字符、结构体等。
幻灯片 4:线性表的特点存在唯一的“第一个”元素和“最后一个”元素。
除第一个元素外,每个元素都有唯一的前驱元素。
除最后一个元素外,每个元素都有唯一的后继元素。
这种线性的逻辑关系使得对线性表的操作相对简单和直观。
幻灯片 5:线性表的存储结构线性表有两种常见的存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构是指用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的数据元素。
链式存储结构则是通过指针将各个数据元素链接起来。
幻灯片 6:顺序存储结构在顺序存储结构中,数据元素存储在一块连续的内存空间中。
优点是可以随机访问,即可以直接通过下标快速找到对应的元素。
缺点是插入和删除操作可能需要移动大量的元素,效率较低。
幻灯片 7:链式存储结构链式存储结构中,每个数据元素由两部分组成:数据域和指针域。
数据域用于存储数据元素的值,指针域用于指向后继元素的存储位置。
优点是插入和删除操作比较方便,不需要移动大量元素。
缺点是不能随机访问,需要通过指针依次遍历找到目标元素。
幻灯片 8:线性表的基本操作常见的基本操作包括:初始化线性表、销毁线性表、判断线性表是否为空、获取线性表的长度、获取指定位置的元素、在指定位置插入元素、删除指定位置的元素、查找指定元素等。
幻灯片 9:初始化线性表初始化操作就是为线性表分配内存空间,并将其初始化为空表。
幻灯片 10:销毁线性表销毁操作则是释放线性表所占用的内存空间。
数据结构---线性表线性表代码主要参考严蔚敏《数据结构(c语言版)》,有部分改动线性表的定义定义•线性表是具有相同的数据类型的n(n >= 0)个数据元素的有限序列,当n=0时线性表为一个空表•用L表示线性表则L = (a1,a2,a3,…,ano a1为表头元素,an为表尾元素o a1无直接前驱,an无直接后继特点•表中元素个数有限•表中元素具有逻辑上的顺序,表中元素有先后次序•表中元素都是数据元素•表中元素的数据类型都相同,每个元素占的空间大小一致要点数据项、数据元素、线性表的关系线性表由若干个数据元素组成,而数据元素又由若干个数据项组成,数据项是数据的不可分割的最小单位。
其中姓名,学号等就是数据项线性表的顺序表示顺序表的定义顺序表是指用一组地址连续的存储单元依次存储信息表中的数据元素,从而使得逻辑相邻的两个元素在物理位置上也相邻预先定义(为了代码可以运行)#define True 1#define False 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;第n个元素的内存地址表示为LOC(A) + (n-1)*sizeof(ElemType)假定线性表的元素类型为ElemType,则线性表的顺序存储类型描述为typedef int ElemType ;#define MaxSize 50typedef struct{ElemType data[MaxSize];int length;}SqList;一维数组可以是静态分配的,也可以是动态分配的。
静态分配后大小和空间都固定了,下面使用动态分配的形式typedef int ElemType ;#define InitSize 100 //表长度的初始大小定义#define ListIncreasement 10 //线性表存储空间的分配增量typedef struct{ElemType *data;int MaxSize,length;}SeqList;顺序表的初始化顺序表的初始化,&是C++的引用,可以使用指针代替Status InitList(SeqList &L){L.data = (ElemType *) malloc(InitSize * sizeof(ElemType));if(! L.data) exit(OVERFLOW);//存储分配失败L.length = 0;L.MaxSize = InitSize;return OK;}顺序表的插入在顺序表L的第i(1<= i <= L.length +1)个位置插入新元素e,需要将第n 个至第i (共n-i+1)个元素向后移动一个位置【最后一个到倒数第n-i+i个元素向后移动一位】。
线性表_数据结构在计算机科学领域,数据结构是一门极其重要的基础知识,它就像是我们日常生活中整理物品的方式,不同的整理方式对应着不同的数据结构,能够帮助我们更高效地处理和操作数据。
而线性表,作为数据结构中的一个基础且重要的数据结构,有着广泛的应用和重要的地位。
那么,什么是线性表呢?简单来说,线性表是一种有限的、有序的数据元素序列。
这些数据元素一个接一个地排列,就像排成一列的士兵,每个元素都有其特定的位置。
线性表有两种常见的实现方式,分别是顺序存储结构和链式存储结构。
顺序存储结构就像是把一排书整齐地摆放在书架上。
我们为这排书分配了一块连续的存储空间,每个元素占据其中固定大小的位置。
通过这种方式,我们可以很容易地通过元素的位置来访问和操作它们。
比如说,如果我们知道第一个元素的位置,又知道每个元素所占的空间大小,那么要找到第 n 个元素就非常简单,直接计算出相应的偏移量就可以了。
这种方式的优点是访问元素的速度非常快,因为计算位置很直接。
但它也有缺点,那就是插入和删除操作比较麻烦。
想象一下,如果要在这排书中插入一本新书,可能需要把后面的书都往后挪一个位置;要删除一本书,又得把后面的书都往前移一个位置,这可是个不小的工作量。
相比之下,链式存储结构则更像是用链条把一个个珠子串起来。
每个元素(珠子)除了存储自身的数据,还包含一个指向下一个元素的指针(链条)。
通过这些指针,我们可以依次找到链表中的每一个元素。
这种方式的优点是插入和删除操作相对简单。
要插入一个新元素,只需要修改相关的指针就可以了;删除元素也是同样的道理。
但它的缺点是访问元素的速度较慢,因为要通过指针一个一个地找过去。
线性表在实际应用中有很多场景。
比如说,我们可以用线性表来存储学生的成绩。
如果我们想要按照成绩的高低对学生进行排序,那么顺序存储结构可能会比较方便,因为可以直接比较相邻元素的大小来进行排序。
而如果我们经常需要添加或删除学生的成绩记录,那么链式存储结构可能更合适。
湖南工业大学 课 程 设 计 资 料 袋 计算机与通信学院 学院(系、部) 2007 ~ 2008 学年第 二 学期 课程名称 数据结构课程设计 指导教师 向华政 职称 副教授 学生姓名 肖平 专业班级 通信0702班 学号 07408200223 题 目 线性表子系统 成 绩 起止日期 2008 年 6月 16日~ 2008年 6月 20日
目 录 清 单 序号 材 料 名 称 资料数量 备 注 1 课程设计任务书 1 2 课程设计说明书 1 3 源程序 1 4 5 6 2
湖南工业大学 课程设计任务书
2007 —2008 学年第 一 学期
计算机与通信 学院(系、部) 通信工程 专业 0702 班级 课程名称: 数据结构 设计题目: 线性表子系统
完成期限:自 2008 年 06 月 16 日至 2008 年 06 月 20 日共 1 周
内 容 及 任 务
一、实验内容 (1) 用结构体描述一个字符的单向链表。 (2) 创建线性表:在线性表中插入元素、删除元素、显示线性表中所有元素等基本操作。 (3) 用if语句设计一个选择式菜单。
线性子表系统 *************************************** * 1--------建 表 * * 2--------插 入 * * 3--------删 除 * * 4--------显 示 * * 5--------查 找 * * 6--------求表 长 * * 0--------返 回 * *************************************** 请选择菜单号(0—6): 二、实验目的 (1) 要求掌握线性表的特点。 (2) 掌握线性表顺序存储结构和链式存储结构的基本运算。 (3) 掌握线性表的创建、插入、删除和显示线性表中元素等基本操作。 三、实验任务 (1)建表模块:当第一次使用本系统时,调用该模块建立线性链表信息记录。 (2)插入模块:选择相应的菜单号,按照提示输入需要插入的元素的位置及其元素。若是空表或插入的元素超出已有的内存大小,则无法保存插入的元素信息。 (3)删除模块:按照提示输入将被删除的元素,并可以通过显示操作确定元素已被删除。如果没有找到需要删除的信息,则可显示:“抱歉!没有找到您要删 3
除的结点.” (4)显示模块:以一定的顺序显示已有的元素信息。 (5)查找模块 (6)求表长操作 (7)返回操作
进 度 安 排
起止日期 工作内容 第1天 根据问题描述,设计数据存储方式;分析系统功能,划分功能模块,确定各模块函数名称 第2天 主程序算法设计和各模块算法设计 第3-4天 编程实现 第5天 调试和测试 第6天 完成设计文档和课程设计说明书 主 要 参 考 资 料
1、严蔚敏,吴伟民.数据结构(C语言版)[M].北京:清华大学出版社,2005.4 2、严蔚敏,吴伟民.数据结构题集[M].北京:清华大学出版社,2005.4 3、 何胜学,范炳全,严凌. 公交网络最优路径的一种改进求解算法[J]上海理工大学学报, 2006,(01).
指导教师(签字): 年 月 日 系(教研室)主任(签字): 年 月 日 4
面向过程程序设计(C语言)课程设计 设计说明书
起止日期: 2008年 06月 16 日 至 2008 年 06月 20日 学生姓名 肖平 班级 通信0702 学号 07408200223 成绩 指导教师(签字)
计算机与通信学院 年 月 日 5
课 题 描 述
三、结构介绍 线性表链式存储结构中的每一个元素对应单链表中的一个结点,并且每个结点的指针域的值为后继元素所在结点的地址,也就是说通过一个结点的指针域可以访问到后继结点。 程序如下: typedef struct linknode{ char data; struct linknode *next; }linnode; linnode *head; int n;
在上述程序中,线性表的程序中有三个部分,即数据域、指针域和头指针。数据域中的元素是类型是字符型的,存储是只能占有一个长度,若超过则运行出现错误,指针域是存储下一个元素的地址,头指针是程序的出发点,从头指针出发可以依次访问到每个结点,n为线性表的长度。 如图:
head „„„
设计环境
(1)硬件环境: CPU:Pentium 4 1.6GHz 内存 128MB 硬盘:40G 显卡:DirectX兼容显卡 (2)软件环境: 操作系统:Windows XP 调试环境:Visual C++6.0
Data1 Next Data2 Next 6
问 题 的 解 决 方 案
(1)建表程序 程序如下: void CreateList() //建立线性表 { n=0; linnode *p,*s; char x; int z=1; head=new linnode; //C语言中用head=malloc(Sizeof(linnode)) p=head; printf("\n\t\t请逐个输入结点,以'x'为结束标记!\n"); printf("\n"); while(z) { printf("\t\t输入一个字符数据,并按回车:"); scanf("%c",&x); getchar(); if(x!='x') { s=new linnode; n++; s->data=x; p->next=s; s->next=NULL; p=s; } else z=0; } } 7
问 题 的 解 决 方 案
(2)插入程序 程序如下: void InsList(int i,char x){ linnode *s,*p; p=head; int j=0; while(p!=NULL && jj++; p=p->next; } if(p!=NULL){ s=new linnode; s->data=x; s->next=p->next; p->next=s; n++; } else printf("\n\t\t线性表为空或插入位置超出! \n"); } 插入到相应的位置i,使用两个指针s和p,将头指针赋给p,然后定义一个整数类型j,从j=0开始依次比较,查找i ,不能大于i,同时指针p后移,找到位置i时,若不等于NULL,则将s的数据域赋上要插入的值x,然后将s的指针域指向p->next,随后将p的指针域改成指向s,长度n加1,插入成功;若是NULL,则是输出语句“线性表为空或插入位置超出!” 如图: 1、 „„ p p->next
s
2、 „„ p p->next
s
3、 „„ p p->next
s
x x x 8
开始 C==1 CreateList() C==2
Inserlist(i,x) C==3
DelList(x) C==4
printf head==null
ShowList()
c==5
SearchList(x)
C==6
printf C==0
j=0 printf
结束
问 题 的 解 决 方 案
(3)主函数流程图: Y N Y N
Y N N N Y Y N
Y Y N 9
问 题 的 解 决 方 案
(4)我设计的模块部分的源程序:
一.以下程序完成结点删除功能 void DelList(char x) //删除结点元素 { linnode *p,*q; if(head->next==NULL) { printf("\n\t\t线性表已为空:"); return; } q=head; p=head->next; while(p!=NULL&&p->data!=x) { q=p; p=p->next; } if(p!=NULL) { q->next=p->next; delete p; n--; //表的长度减1 printf("\n\t\t结点%c已经实删除!",x);
} else printf("\n\t\t抱歉!没有找到您要删除的结点。"); } 该模块的流程图:
注:表达式1:head->next==NULL 表达式2 :p!=NULL&&p->data!=x 图4
0 1
0 1
void DelList(char x) 表达式1 printf("\n\t\t线性表已为空:") 表达式2
q->next=p->next return head