第二章 线性表
文章目录
- 前言
- 一、线性表
-
- 1. 含义
- 2. 表示
- 3. 特点
- 4. 基本操作
- 二、线性表的顺序表示
-
- 1.顺序表的定义
- A. 顺序表定义：
- 2.顺序表的基本操作
- 3.顺序表优缺点
- 三、线性表的链式表示
-
- 1.单链式表的定义
- 2.单链式表的基本操作
- 3.双链表
- 4.循环链表
- 5.静态链表
- 总结
前言
主要介绍线性表
一、线性表
1. 含义
由n（n>=0)个相同类型的元素组成的有序集合。
2. 表示
L=（a1,a2, ,ai-1,ai,ai+1, , an)
3. 特点
表中元素是有限的；
表中元素的数组类型都相同也即每一个元素占用相同大小的空间；
表中元素具有逻辑上的顺序性，在序列中各元素排列有其先后顺序。
4. 基本操作
初始化表；求表长；按值查找；按位查找；插入操作；删除操作；输出操作；判空操作；销毁操作。
二、线性表的顺序表示
1.顺序表的定义
A. 顺序表定义：
线性表的顺序存储称为顺序表。
B. 实现方法：
B.1 静态分配：
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
#define MaxSize 50//定义线性表长度
typedef int ElemType;//重定义int型为ElemType
typedef struct {
ElemType data[MaxSize];//定义顺序表元素
int length;//定义顺序表当前长度
}SqList;//定顺序表型变量SqList
B.2 动态分配：
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
#define InitSize 100//定义线性表长度
typedef int ElemType;//重定义int型为ElemType
typedef struct {
ElemType *data;//指示动态分配数组的指针
int MaxSize ，length;//数组的最大容量与当前长度
}SqList;//定顺序表型变量SqList
//C的初试动态分配语句：
L.data=(ElemType*)malloc(sizeof(ElemType)*InitSize);
//C++的初试动态分配语句：
L.data=new ElemType[InitSize];
2.顺序表的基本操作
A. 插入操作
A. 1 核心代码
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
if (i<1 || i>L.length + 1)//判断插入的位置是否合法
return false;
if (L.length>MaxSize)//判断插入的位置是否超出存储空间
return false;
for (int j = L.length; j >= i; j--)//移动顺序表中的元素，依次向后移动
L.data[j] = L.data[j - 1];
L.data[i-1] = e;//数组下标从0开始，插入第一个位置，访问的下标为0
L.length++;
A. 2实战代码
#includeB. 删除操作
B. 1 核心代码
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
if (i<1 || i>L.length + 1)//判断插入的位置是否合法
return false;
del=L.date[i-1];//将被删除的元素赋给del
for (int j = i; j<L.length; j++)//将删除位置后的元素依次向前移动
L.data[j-1] = L.data[j];
L.length--;
B. 2 实战代码
#includeC. 查询操作
C. 1 核心代码
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
for (int i = 0; i < L.length; i++)
if (L.data[i]==e)
return i+1;//数组从0开始，顺序表从1开始
B. 2 实战代码
#includeF. 修改操作
在这里插入代码片
3.顺序表优缺点
A. 优点：
可以随机存取（根据表头元素地址和元素序号）表中任意一个元素；
存储密度高，每个节点只存储数据元素。
B. 缺点：
插入与删除操作需要移动大量的元素；
线性表变化较大时，难以确定存储空间的容量；
存储分配需要一整段连续的存储空间，不够灵活。
三、线性表的链式表示
1.单链式表的定义
A. 定义：线性表的链式表存储为单链表
头指针：链表中第一个节点的存储位置，用来标识单链表。
头结点：在单链表第一个节点之前附加一个节点，为了操作上的方便。
若链表有头结点，则头指针永远指向头结点，不论链表是否为空，头指针均不为空，头指针是链表的必须元素，他标识一个链表。
头结点是为了操作的方便而设立的，其数据域一般为空，或者存放链表的长度，有头结点后，对在第一个节点前插入和删除第一个节点的操作就统一了，不需要频繁重置指针，但头结点不是必须的。
B. 核心代码
typedef struct LNode//单链表结构点类型
{
ElemType data;//数字域
stryct LNode *next;//指针域
}LNode,*LinkList;
2.单链式表的基本操作
A. 头插法建立单链表
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
LinkList CreatList1(LinkList& L)//list_head_insert
{
LNode* s;
int x;
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));//带头结点的链表
L->next = NULL;//L->data里面没用放东西
scanf("%d", &x);//从标准输入读取数据
while (x != 9999) {
s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//申请一个空间，强制类型转换
s->data = x;//
s->next = L->next;//让新节点的next指针指向链表的第一个元素
L->next = s;//让s作为第一个元素
scanf("%d", &x);//读取标准输入
}
return 0;
}
B. 尾插法建立单链表
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
LinkList CreatList2(LinkList& L)//list_head_insert
{
int x;
L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode));//带头结点的链表
LNode* s, * r = L;//LinkList s,r;r代表表尾节点
scanf("%d", &x);//从标准输入读取数据
while (x != 9999) {
s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));//申请一个空间，强制类型转换
s->data = x;//
r->next = s;//让尾部节点指向新节点
r = s;//r指向新的表尾节点
scanf("%d", &x);//读取标准输入
}
r->next =NULL;//尾部节点的next指针赋值NULL
return 0;
}
C. 按序号查询
//伪代码，只是代码中的重要部分，不可执行
LNode* GetElem(LinkList L, int i)
{
int j = 1;
LNode* p = L->next;//让P指向第一个节点
if (i == 0)
return L;
if (i < 1)
return NULL;
while (p && j < i)
{
p = p->next;
j++;
}
return p;
}
D. 按值查找操作
LinkList LocateElem(LinkList L, ElemType i)
{
LinkList p = L->next;
while (p != NULL && p->data != i)
{
p = p->next;
}
return p;
}
E.链表的删除
bool ListDelete(LinkList L, int i)
{
LinkList p = GetElem(L, i-1);
if (NULL == p)
{
return false;
}
LinkList q = p->next;
p->next = q->next;
free(q);
q = NULL;//避免野指针
return true;
}
F.链表的插入
//5.1链表的插入
bool ListFrontInsert(LinkList L, int i, ElemType e)
{
LinkList p = GetElem(L, i - 1);
if (NULL == p)
{
return false;
}
LinkList s = (LNode*)malloc(sizeof(LNode));
s->data = e;
s->next = p->next;
p->next = s;
return true;
}
G.实战代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include3.双链表
A. 定义
//核心代码
typedef struct DNode {//双链表节点类型
ElemType data;//数据域
struct DNode* prior;//前驱指针
struct DNode* next;//后继指针
}DNode, * DLinkList;
B. 插入操作
//伪代码，表示主要功能
s->next = p->next;//表示上图第1步
p->next->prior = s;//表示上图第2步
s->prior = p;//表示上图第3步
p->next = s;//表示上图第4步
C.删除操作
p->next = q->next;//表示上图第1步
q->next->prior = p;//表示上图第2步
free(q);//表示上图第3步
D.实战代码
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include4.循环链表
A. 循环单链表
循环链表与单链表的区别：表中最后一个结点的next指针不是NULL,而是指向头结点，从而整个链条形成一个环。
B. 循环双链表
循环双链表与双链表的区别：表中最后一个结点的next指针不是NULL,而是指向头结点；表中第一个结点的prior指针不是NULL,而是指向尾结点。
5.静态链表
静态链表是借助数组来描述线性表的链式存储结构，且结构类型如下：
#define Maxsize 50
typedef struct{
ElemType data;
int next;
}SLinkList[Maxsize];
总结
提示：这里对文章进行总结：
例如：以上就是今天要讲的内容，本文仅仅简单介绍了pandas的使用，而pandas提供了大量能使我们快速便捷地处理数据的函数和方法。