数据结构-初探门径-线性表

一、线性表的本质

在我们的生活中，线性表的最好应用，就是幼儿园中的队列：每个人都有自己对应的位置，有自己的前驱和后继。尤其是幼儿园老师带领孩子出去郊游时，使用这样一线性表，便于对同学们进行管理。

1、线性表的定义：

线性表是零个或多个数据元素的集合

线性表中的数据元素之间是有顺序的

线性表中的数据元素个数是有限的

线性表中的数据元素的类型必须相同

下面是数据结构中线性表的定义：线性表是具有相同类型的n（>=0）个数据元素的有限序列（a1,a2,...,an）ai是表项，n是表长度。

2、线性表的性质

a0为线性表的第一个元素，只有一个后继

an为线性表的最后一个元素，只有一个前驱

除a0和an外的其它元素ai，既有前驱，又有后继

线性表能够逐项访问和顺序存取

3、小结

线性表是数据元素的有序并且有限的集合

线性表中的数据元素必须是类型相同的

线性表可用于描述“队列类型”关系的问题

二、线性表的操作

1、创建线性表

2、销毁线性表

3、清空线性表

4、将元素插入线性表

5、将元素从线性表中删除

6、获取线性表中某个位置的元素

7、获取线性表的长度

线性表在程序中表现为一种特殊的数据类型

线性表的操作在程序中的表现为一组函数

C语言描述线性表：

List.h

#ifndef _EG_2_1_H_
#define _EG_2_1_H_

typedef void List;
typedef void ListNode;//C语言中的封装

/*
    该方法用于创建并且返回一个空的线性表
*/
List* List_Create();

/*
    该方法用于销毁一个线性表list
*/
void List_Destroy(List* list);

/*
    该方法用于将一个线性表list中的所有元素清空
    使得线性表回到创建时的初始状态
*/
void List_Clear(List* list);

/*
    该方法用于返回一个线性表list中的所有元素个数
*/
int List_Length(List* list);

/*
    该方法用于向一个线性表list的pos位置处插入新元素node
    返回值为1表示插入成功，0表示插入失败
*/
int List_Insert(List* list, ListNode* node, int pos);

/*
    该方法用于获取一个线性表list的pos位置处的元素
    返回值为pos位置处的元素，NULL表示获取失败
*/
ListNode* List_Get(List* list, int pos);

/*
    该方法用于删除一个线性表list的pos位置处的元素
    返回值为被删除的元素，NULL表示删除失败
*/
ListNode* List_Delete(List* list, int pos);

#endif

#include <stdio.h>
#include "list.h"

List* List_Create()
{
    return NULL;
}

void List_Destroy(List* list)
{

}

void List_Clear(List* list)
{

}

int List_Length(List* list)
{
    return 0;
}

int List_Insert(List* list, ListNode* node, int pos)
{
    return 0;
}

ListNode* List_Get(List* list, int pos)
{
    return NULL;
}

ListNode* List_Delete(List* list, int pos)
{
    return NULL;
}

小结：@线性表在程序中表现为一种特殊的数据类型

@线性表的操作则表现为一组相关的函数

三、线性表的顺序存储结构

1、顺序存储结构

顺序存储定义：线性表的顺序存储结构，指的是用一段地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素。

在C语言中可以用一维数组来实现顺序存储结构

存储空间的起始位置：数组node

线性表的最大容量：数组长度MAXSIZE

线性表的当前长度：length

#define MAXSIZE 20
typedef struct _tag_List
{
	char node[MAXSIZE];
	int length;
}List;

@获取元素操作

1、判断线性表是否合法

2、判断位置是否合法

3、直接通过数组下标的方式获取元素

@插入元素的算法

1、判断线性表是否合法

2、判断插入位置是否合法

3、把最后一个元素到插入位置的元素后移一个位置

4、将新元素插入

5、线性表长度加1
@删除元素算法

1、判断线性表是否合法

2、判断删除位置是否合法

3、将元素取出

4、将删除位置后的元素分别向前移动一个位置

5、线性表长度减1

创建可复用顺序线性表——代码：

小结：

@优点

1、无需为线性表中的逻辑关系增加额外的空间

2、可以快速的获取表中合法位置的元素

@缺点

1、插入和删除操作需要移动大量元素

2、当线性表长度变化较大时难以确定存储空间的容量

四、线性表的链式存储结构

顺序表最大的问题就是插入和删除需要移动大量的元素！

1、链式存储定义

为了表示每个数据元素与其直接后继元素之间的逻辑关系，每个元素除了存储本身的信息外，还需要存储指示其直接后继的信息。

链式存储逻辑结构

n个结点链接成一个链式线性表的结构叫做链表，当每个结点中只包含一个指针域时，叫做单链表。

2、链表的基本概念

@表头结点

链表中的第一个结点，包含指向第一个数据元素的指针以及链表自身的一些信息

@数据结点

链表中代表数据元素的结点，包含指向下一个数据元素的指针和数据元素信息

@尾结点

链表中的最后一个数据结点，其下一元素指针为空，表示无后继

3、链式存储结构

1、在C语言中可以用结构体来定义链表中的指针域

2、链表中的表头结点也可以用结构体实现

//结点指针域定义
typedef struct _tag_LinkListNode LinkListNode;
struct _tag_LinkListNode
{
	LinkListNode* next;
};

//头结点定义
typedef struct _tag_LinkList
{
	LinkListNode header;
	int length;
}TLinkList;

//数据元素定义
struct Value
{
	LinkListNode header;
	int V;
};

@获取第pos个元素操作

1、判断线性表是否合法

2、判断位置是否合法

3、由表头开始通过next指针移动pos次后，当前元素的next指针即指向要获取的元素

@插入元素到位置pos的算法

1、判断线性表是否合法

2、判断插入位置是否合法

3、由表头开始通过next指针移动pos次后，当前元素的next指针即指向要插入的位置
4、将新元素插入

5、线性表长度加1

@删除第pos个元素的算法

1、判断线性表是否合法

2、判断插入位置是否合法

3、获取第pos个元素

4、将第pos个元素从链表中删除

5、线性表长度减1

创建可复用单链表：

小结：

优点；

1、无需一次性定制链表的容量

2、插入和删除操作无需移动数据元素

缺点：

1、数据元素必须保存后继元素的位置信息

2、获取指定数据的元素操作需要顺序访问之前的元素

数据结构-初探门径-线性表,布布扣,bubuko.com

数据结构-初探门径-线性表

原文：http://blog.csdn.net/renren900207/article/details/20725825