1. 线性表:n个数据元素的有序集合。
线性表是一种常用的数据结构。在实际应用中,线性表都是以栈、队列、字符串、数组等特殊线性表的形式来使用的。由于这些特殊线性表都具有各自的特性,因此,掌握这些特殊线性表的特性,对于数据运算的可靠性和提高操作效率都是至关重要的。 线性表是一个线性结构,它是一个含有n≥0个结点的有限序列,对于其中的结点,有且仅有一个开始结点没有前驱但有一个后继结点,有且仅有一个终端结点没有后继但有一个前驱结点,其它的结点都有且仅有一个前驱和一个后继结点。
特征:
1.集合中必存在唯一的一个“第一元素”;
2.集合中必存在唯一的一个 “最后元素” ;
3.除最后一个元素之外,均有 唯一的后继(后件);
4.除第一个元素之外,均有 唯一的前驱(前件)。
java中的List接口,就是线性表。ArrayList就是顺序线性表,LinkedList就是链表线性表。
2. 线性表的顺序表示:ArrayList
一般使用数组(C语言中的数组采用顺序存储方式。即连续地址存储)来描述。
优点:在于随机访问元素,
缺点:插入和和删除的时候,需要移动大量的元素。
c语言实现代码:
// Test.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include "stdafx.h" #include <stdio.h> #include "stdlib.h" //宏定义 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define OVERFLOW -2 #define LT(a,b) ((a)<(b)) #define N = 100 #define LIST_INIT_SIZE 100 //线性表初始空间分配量 #define LISTINCREMENT 10 //线性表空间分配的增量 typedef int Status; typedef int ElemType; typedef struct LNode{ ElemType *elem; //存储空间的基地址 int lenght; //当前的长度 int listsize; //当前分配的存储容量 }SqList; /** *构造空的线性表 */ Status initList(SqList &L, int lenght){ if (lenght == 0) lenght = LIST_INIT_SIZE; L.elem = (ElemType *)malloc(lenght * sizeof(ElemType)); if(!L.elem) exit(OVERFLOW); //分配存储空间失败 L.lenght = 0; //初始空表长度为0 L.listsize = lenght ;//初始存储容量为100 return OK; } /************************************************************************/ /* 在第i位置插入e */ /************************************************************************/ Status insertList(SqList &L, ElemType e, int i){ ElemType *p, *q; if(i<0 ||i > L.lenght) return ERROR; //i值不合法 if (L.lenght >= L.listsize) { ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(L.elem ,(L.listsize +LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType)); if(!newbase) return OVERFLOW; //存储分配失败 L.elem = newbase; //新基值 L.listsize += LISTINCREMENT; //增加存储容量 } q = &L.elem[i]; //q为插入的位置 for (p = &L.elem[L.lenght]; p>=q; --p) { *p = *(p-1); //i元素之后的元素往后移动 } *q = e; //插入e L.lenght +=1; return OK; } /************************************************************************/ /* 快速排序 */ /************************************************************************/ void sortList(SqList &L){ } /************************************************************************/ /* 删除第i位置元素,并用e返回其值 */ /************************************************************************/ Status deleteListElem(SqList &L, int i, ElemType &e){ int *p, *q; if(i<0 ||i > L.lenght) return ERROR; //i值不合法 q = &L.elem[i]; //被删除元素的位置为i,L.elem就是数组名, e = *q; //被删除元素的值赋值给e for (p = q; p< (L.elem + L.lenght); p++){ //元素左移 *p = *(p+1); } --L.lenght; return OK; } /************************************************************************/ /* 快速排序 */ /************************************************************************/ int partition(SqList &L, ElemType low, ElemType high){ ElemType pivotkey = L.elem[low]; //枢轴记录关键字 while (low < high) { //从表的两端向中间扫描 while (low < high && L.elem[high] >= pivotkey ) --high;//高端位置扫描 L.elem[low] = L.elem[high]; //交换数据,小于pivotkey移到低端 L.elem[high] = pivotkey; while (low < high && L.elem[low] <= pivotkey ) ++low; //低端扫描 L.elem[high] = L.elem[low]; //交换数据 大于pivotkey移到高端 L.elem[low] = pivotkey; } return low; } void quickSort(SqList &L, ElemType low, ElemType high){ int pivot; if(low < high) { pivot = partition(L, low, high); quickSort(L, low, pivot -1); //低端子表排序 quickSort(L, pivot +1, high); //高端子表排序 } } /************************************************************************/ /* 合并两个线性表 */ /************************************************************************/ void mergeList(SqList La, SqList Lb, SqList &Lc){ ElemType *pa, *pb, *pc; Lc.listsize = La.lenght + Lb.lenght; initList(Lc, Lc.listsize); //初始化LC\pc = Lc.elem; Lc.lenght = Lc.listsize; pc = Lc.elem; pa = La.elem; pb = Lb.elem; while (pa <= &La.elem[La.lenght -1] && pb <= &Lb.elem[Lb.lenght -1]){ if (*pa <= *pb) *pc++ = *pa++; else *pc++ = *pb++; } while(pa <= &La.elem[La.lenght -1]) *pc++ = *pa++; //插入La的剩余元素 while(pb <= &Lb.elem[Lb.lenght -1]) *pc++ = *pb++; //插入Lb的剩余元素 } /************************************************************************/ /* 打印list */ /************************************************************************/ void printList(SqList L){ printf("当前值:"); for (int i =0; i<L.lenght;i++) { printf("%d ", *(L.elem+i)); // L.elem为首地址 } printf("\r\n"); } void main() { SqList La,Lb,Lc; ElemType e; int init,i; init = initList(La, LIST_INIT_SIZE); int data[6] = {5,3,6,2,7,4}; for (i=0; i<6;i++) { insertList(La, data[i], i); } printf("LA:\r\n"); printList(La); deleteListElem(La, 3, e ); printList(La); insertList(La, e, 3); printList(La); //排序 quickSort(La,0, La.lenght-1); printList(La); printf("LB:\r\n"); initList(Lb, LIST_INIT_SIZE); int Bdata[5] = {1,3,2,4,6}; for (i=0; i<5;i++) { insertList(Lb, Bdata[i], i); } //排序 quickSort(Lb,0, Lb.lenght-1); printList(Lb); mergeList(La, Lb, Lc); printList(Lc); }
3. 线性表的链表表示LinkedList
一般使用链表来描述。
优点:对于新增和删除操作add和remove和方便。不需要移动元素。
缺点:不方便随机访问元素,LinkedList要移动指针
代码实现: // Test.cpp : Defines the entry point for the console application. // #include "stdafx.h" #include <stdio.h> #include "stdlib.h" //宏定义 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 #define OVERFLOW -2 #define LT(a,b) ((a)<(b)) #define N = 100 typedef int Status; typedef int ElemType; typedef struct LNode{ ElemType data; struct LNode *next; }LNode, *LinkList; /************************************************************************/ /* 初始化链表 */ /************************************************************************/ Status initList(LinkList &L){ /*单链表的初始化*/ L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); //申请一个头节点 if(!L) exit(OVERFLOW); //申请空间失败 L->next=NULL; //建立一个带都节点的空链表 return OK; /* 需要改变指针的指针,所以参数必须是引用或者是 *L: (*L) = (Lnode *)malloc(sizeof(Lnode)); (*L)->next=NULL; return 1; */ } /************************************************************************/ /* 创建链表 */ /************************************************************************/ void createList(LinkList L, int n){ /*单链表的初始化*/ if (!L) { initList(L); } ElemType data; LinkList p,q = L; printf("输入节点数据的个数%d:\r\n", n); for(int i = 0; i<n; i++) { p = (LinkList) malloc( sizeof(LNode)); //申请一个新节点 scanf("%d",&data); p->data = data; p->next = q->next; q->next = p; q = p; } } /************************************************************************/ /* 在第i位置插入e */ /************************************************************************/ Status insertList(LinkList L, ElemType e, int i){ LinkList s, p = L; int j = 0; while (p && j<i){ //寻找i节点 p = p->next; j++; } if (!p ||j >i) return ERROR; s = (LinkList) malloc(sizeof(LNode)); //生成新节点 s->data = e; s->next = p->next; //插入L中 p->next = s; return OK; } /************************************************************************/ /* 删除第i位置元素,并用e返回其值 */ /************************************************************************/ Status deleteListElem(LinkList L, int i, ElemType &e){ LinkList p, q; int j = 0; p = L; while (p && j<i){ p = p->next; ++j; } if (!p->next || j>i) return ERROR; //删除的位置不对 q = p->next; p->next = q->next; e = q->data; free(q); //释放节点 return OK; } /************************************************************************/ /* 插入排序 */ /************************************************************************/ void InsertSort(LinkList L) { LinkList list; /*为原链表剩下用于直接插入排序的节点头指针*/ LinkList node; /*插入节点*/ LinkList p; LinkList q; list = L->next; /*原链表剩下用于直接插入排序的节点链表*/ L->next = NULL; /*只含有一个节点的链表的有序链表。*/ while (list != NULL) { /*遍历剩下无序的链表*/ node = list, q = L; while (q && node->data > q->data ) { p = q; q = q->next; } if (q == L) { /*插在第一个节点之前*/ L = node; } else { /*p是q的前驱*/ p->next = node; } list = list->next; node->next = q; /*完成插入动作*/ } } /************************************************************************/ /* 合并两个线性表 */ /************************************************************************/ void mergeList(LinkList &La, LinkList &Lb, LinkList &Lc){ LinkList pa, pb, pc; pa = La->next; pb = Lb->next; Lc = pc = La; while (pa && pa) { if (pa->data > pb->data) { pc->next = pb; pc = pb; pb =pb->next; }else{ pc->next = pa; pc = pa; pa =pa->next; } } pc->next = pa? pa :pb; free(Lb); } /************************************************************************/ /* 打印list */ /************************************************************************/ void printList(LinkList L){ printf("当前值:"); LinkList p; p = L->next; while(p){ printf("%d ", p->data); p = p->next; } printf("\r\n"); } void main() { LinkList La,Lb,Lc; ElemType e; int init,i; printf("LA:\r\n"); initList(La); createList(La, 5); insertList(La, 7, 3); printList(La); deleteListElem(La, 3, e); printList(La); InsertSort(La); printList(La); printf("Lb:\r\n"); initList(Lb); createList(Lb, 4); InsertSort(Lb); printList(Lb); printf("Lc:\r\n"); initList(Lc); mergeList(La, Lb, Lc); printList(Lc); }
转自:http://blog.csdn.net/hguisu/article/details/7673703
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