单链表和循环链表.ppt

1、线性链表,链表是指用一组任意的存储单元依次存放线性表的结点，这组存储单元即可以是连续的，也可以是不连续的，甚至是零散分布在内存中的任意位置。 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。 为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个结点值的同时，还必须存储指示其后继结点的地址（或位置）信息，这个信息称为指针(pointer)或链(link)。,1,链表中的结点结构 其中：data域是数据域，用来存放结点的值。next是指针域（亦称链域），用来存放结点的直接后继的地址（或位置）。 链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑次序链接在一起的。 上述链表的每一个结点只有一个链域，故将这种链表称为单

2、链表（Single Linked)。 单链表中每个结点的存储地址是存放在其前趋结点的next域中，而开始结点无前趋，故应设头指针head指向开始结点。同时，由于终端结点无后继，故终端结点的指针域为空，即为NULL.,2,例 线性表(ZHAO,QIAN,SUN,LI,ZHOU,WU,ZHENG,WANG),3,通常我们把链表画成用箭头相链接的结点的序列，结点之间的箭头表示链域中的指针。 单链表可由头指针惟一确定,4,C语言类型描述 typedef struct node datatype data; /*数据元素类型*/ struct node *next; /*指针类型*/ node, * l

3、klist; /*结点类型*/ node是结点类型 lklist是指向node类型的指针 lklist p, 声明一个指向node类型的指针 *p由两个域组成的记录，用(*p).data和(*p).next表示，通常记成p-data和p-next,分别用来存放数据元素的值和后继结点的地址,5,有时，我们在单链表的第一个结点之前附设一个结点，称为头结点 头结点的数据域可以不储存任何信息，也可存储如线性表的长度等附加信息 头结点的指针域存储指向第一个结点的指针。 非空表 空表,6,单链表上的一些基本操作 初始化 initiate_lklist(l) 定义 建立如右图所示的一个空表 算法 void

4、initiate_lklist(lklist ,7,2. 求表长 length_lklist(l) 定义 求单链表中结点数目 基本思想 从头到尾数一遍 算法 int length_lklist(lklist l) lklist p=l; /*工作指针 p从头结点开始*/ int j=0; /*计数器从0开始，因为有头结点*/ while (p-next!=NULL) /*p所指结点不是尾结点*/ p=p-next; /*p指向下一个结点，即往下数*/ j+; /*计数器加1*/ return (j); ,8,3. 按序号查找 find_lklist(l, i) 定义 查找单链表第i个元素，否则

5、返回NULL 基本思想 从头指针出发，顺链域next逐个往下搜索，直到找到第i个结点为止,9,算法 node *find_lklist(lklist l, int i) lklist p=l; int j=0; /*初始化*/ while (p-next!=NULL) ,10,4. 定位 locate_lklist(l,x) 定义 按值查找，返回线性表l中第一个值与x相等的结点序号，否则为0 基本思想 从头指针出发，顺链域next逐个往下搜索，直到找到值为x的结点为止,11,算法 int locate_lklist(lklist l, datatype x) lklist p=l; int j

6、=0; /*初始化*/ while (p-next!=NULL) /*没找到,返回0*/ ,12,5.读表元 get_lklist(l,i) 定义 求链表 l 第 i 个结点的值，若找不到返回NULL 基本思想 类似按序号查找,13,算法 datatype get_lklist(lklist l ,int i ) lklist p=l; int j=0; /*初始化*/ while (p-next!=NULL) ,14,6. 插入 insert_lklist(l,x,i) 定义 在线性表l的第i个结点前插入一个数值为e的结点，使之成为第i个结点 基本思想 找到插入位置 生成一个数值为e的新结点

7、 修改某些结点的链域,15,e,算法 void insert_lklist(lklist ,16,7. 删除 delete_lklist(l,i) 定义 删除线性表的第i个结点 基本思想 找到第i个结点 从单链表上摘除该结点(修改某些结点的指针域),17,算法 void delete_lklist(lklist ,18,插入 删除 求表长 初始化 O(1) 按序号查找 定位（按值查找） 读表元,19,O(n),O(n),单链表的其它操作 1.建表 create_lklist1 定义 将一个线性表中的数据元素依次输入并建立该线性表的单链表 基本思想 初始化表l 依次输入各数据元素，并插入到表l中

8、,20,算法 void create_lklist1(lklist ,21,分析 特点 利用基本运算 时间复杂性 查找 0+1+2+（n-1）=n(n-1)/2 O(n2) 结论 效率不高 原因 每次插入都从头开始查找到表尾 改进 用一个工作指针始终指向表尾（称为尾指针），用它指示链入位置,22,void create_lklist2(lklist /* 尾指针标志*/ ,23,分析方法二 算法较前者复杂 时间效率比前者高，O(n) 结论 要求时间效率，用方法二 无时间要求，用方法一，简单,24,循环链表,定义 与单链表区别在于其尾结点的链域不是NULL ，而是一个指向头结点的指针 特点 从表

9、中任一结点出发都能通过后移操作而扫描整个链表 示意图,25,循环链表类型说明 #define datatype int typedef struct node datatype data; /*数据元素类型*/ struct node *next; /*指针类型*/ node, * clklist; /*结点类型*/ node是结点类型 cklist是指向node类型的指针,26,基本运算在循环表上的实现 类似于在单链表上的实现 区别：判断表尾条件不同 p-next!=NULL 改成 p-next!=H,其中H为头指针,27,初始化 initiate_clklist(l) 算法 void in

10、itiate_clklist(clklist ,28,2. 求表长 length_clklist( l ) 算法 int length_clklist(clklist l) clklist p=l; /*工作指针p从头结点开始*/ int j=0; /*计数器清0*/ while (p-next!=l) /*p所指结点不是尾结点*/ p=p-next; /*p指向下一个结点，即往下数*/ j+; /*计数器加1*/ return (j); ,29,3. 按序号查找 find_clklist(l,i) 算法 node *find_clklist(clklist l, int i) clklist p=l; int j=0; /*初始化*/ while (p-next!=l) ,30,4.定位 locate_clklist(l,x) 算法 int locate_clklist(clklist l, datatype x) clklist p=l; int j=0; /*初始化*/ while (p-next!=l) ,31,5. 读表元 get_clklist( l , i) 算法 datatype get_clklist(clklist l ,int i ) clkli