线性表是由n(n≥0)个数据元素(结点)a1,a2,a3,……an组成的有限序列;数据元素的个数n定义为表的长度。当n=0时,称为空表。
将非空的线性表(n>0)记作:L=(a1,a2,a3,……,an)
线性表的特点:
线性表的基本运算
线性表顺序存储的方法:将表中的结点依次存放在计算机内存中一组连续的存储单元中。
顺序存储结构的特点:
1、线性表的基本运算在顺序表上的实现
=======================插入========================
插入 Insert(L,x,i):在线性表L的第i个数据元素之前插入一个值为x的新数据元素,参数i的合法取值范围是1≤i≤n+1。操作结束后线性表L由(a1,a2,…,ai-1,ai,ai+1,.…,an )变为(a1,a2,…,ai-1,x,ai,ai+1 .…,an )表长度加1。
注意:
顺序表插入操作过程
结论:
===================删除========================
删除 Delete(L,i):删除线性表L的第i个数据元素ai ,i的有效取值范围是1≤i≤n。删除后线性表L由(a1,a2,…,ai-1,ai,ai+1,.…,an )变为(a1,a2,…,ai-1,ai+1,.…,an ),表长度减1
注意:当要删除元素的位置i不在表长范围内(即i<1或i>L->length)时,为非法位置,不能做正常的删除操作
顺序表删除操作过程:
删除算法的分析
插入和删除的结论:顺序存储结构表示的线性表,在做插入或删除操作时,平均需要移动大约一半的数据元素。当线性表的数据元素量较大,并且经常要对其做插入或删除操作时,这一点需要值得考虑。
===================定位=================
定位(查找):定位运算LocateSeqlist(L,X)的功能是求L中值等于X的结点序号的最小值,当不存在这种结点时结果为0。
算法的过程:从第一个元素 a1 起依次和x比较,直到找到一个与x相等的数据元素,则返回它在顺序表中的存储下标或序号;或者查遍整个表都没有找到与 x 相等的元素,返回0。
算法分析:
链式存储的结构:数据项 + 指针项
链表(Link List):使用链式存储的线性表
链表的具体存储表示为:用一组任意的存储单元来存放; 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同,还必须存储指示其后继结点的地址信息。
所有结点通过指针链接而组成单链表
NULL称为空指针
Head称为 头指针变量,存放链表中第一个结点地址;在单链表中,增加头结点的目的是方便运算的实现
链表的表示:由于我们常常只注重结点间的逻辑顺序,不关心每个结 点的实际位置,可以用箭头来表示链域中的指针,单链表就 可以表示为下图形式。
单链表特点:
? 起始节点又称为首结点,无前驱,故设头指针head 指向开始结点。
? 链表由头指针唯一确定,单链表可以用头指针的名字 来命名。头指针名是head的链表可称为表head。
? 终端结点又称尾结点,无后继,故终端结点的指针域 为空,即NULL
? 除头结点之外的结点为表结点
? 为运算操作方便,头结点中不存数据
单链表的基本运算
=====================初始化=====================
空表由一个头指针和一个头结点组成;在算法中,变量head是链表的头指针,它指向新创建的结点,即头结 点。一个空单链表仅有一个头结点,它的指针域为NULL。
====================求表长====================
在单链表存储结构中,线性表的长度等于单链表所 含结点的个数(不含头结点)
步骤:
1,令计数器j为0
2,令p指向头结点
3,当下一个结点不空时,j加1,p指向下一个结点
4,j的值即为链表中结点个数,即表长度
=================读表元素:查找第i个结点============
步骤:
1、令计数器j为0
2、令p指向头结点
3、当下一个结点不空时,并且j<i 时,j加1,p指向下一个结点
4、如果j等于i,则p所指结点为要找的第i结点否则,链表中无第i结点
===============定位=================
定位运算是对给定表元素的值,找出这个元素的位置。对 于单链表,给定一个结点的值,找出这个结点是单链表的 第几个结点。定位运算又称为按值查找。
具体步骤:
1、令p指向头结点
2、令i=0
3、当下一个结点不空时,p指向下一个结点,同时i的值加1
4、直到p指向的结点的值为x,返回i+1的值。
5、如果找不到结点值为x的话,返回值为0
===================插入====================
===========删除===========
删除运算是将表的第i个结点删去。
(1)找到ai-1的存储位置p
(2)令p->next指向ai的直接后继结点
(3)释放结点ai的空间,将其归还给"存储池" 。
free(p)是必不可少的,因为当一个结点从链表移出后,如果不释放它的空间,它将变成一个无用的结点,它会一直占用着系统内存空间,其他程序将无法使用这块空间。
普通链表的终端结点的next值为NULL;循环链表的终端结点的next指向头结点,在循环链表中,从任一结点出发能够扫描整个链表。
如何找到循环链表的尾结点:在循环链表中附设一个 rear 指针指向尾结点,适用于经常使用头尾结点的链表操作中
若p为指向循环链表中某链结点的指针变量,判断循环链表是否只有一个结点的标志是:p->next=p
五、双向循环链表
在链表中设置两个指针域,一个指向后继结点,一个指向前驱结点这样的链表叫做双向链表
双向循环链表适合应用在需要经常查找结点的前驱和后继的场合。找前驱和后继的复杂度均为:O(1)
双向链表中结点的删除:设p指向待删结点,删除*p可通过下述语句完成:
双向链表中结点的插入:在p所指结点的后面插入一个新结点*t,需要修改四个指针
线性表与链表的优缺点:
(1)单链表的每个结点包括数据域与指针域,指针域需要占用额外空间。
(2)从整体考虑,顺序表要预分配存储空间,如果预先分配得过大,将造成浪费,若分配得过小,又将发生上溢;单链表不需要预先分配空间,只要内存空间没有耗尽,单链表中的结点个数就没有限制。
(3)、插入、删除操作,顺序表需要移动元素,而链表不需要移动元素
时间性能的比较
顺序表
链表
原文:https://www.cnblogs.com/jalja365/p/12199488.html