《数据结构》学习笔记--第二章 线性表

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线性结构的特点:在数据元素的非空有限集中,(1)存在唯一的一个被称为“第一个“的数据元素;(2)存在唯一的一个被称做”最后一个“的数据元素;(3)除第一个之外,集合中的每个数据元素均只有一个前驱;(4)除最后一个之外,集合中的每一个数据元素均只有一个后继。

2.1 线性表的类型定义


2.2 线性表的顺序表示和实现

> 线性表的顺序存储结构是以元素在计算机内”物理位置相邻“来表示数据元素之间的逻辑关系。

> 线性表的顺序存储结构是一种随机存取的结构。

> C语言中用动态分配的一维数组来表示线性表


2.3 线性表的链式表示和实现

>特点:用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素。

typedef int ElemType;

//单链表
typedef struct SingleLinkNode
{
	ElemType data;
	struct SingleLinkNode *next;
} SingleLinkNode;

//初始化单链表
void InitSingleLink(SingleLinkNode *SL)
{
	SL->next = NULL;
}

//单链表插入操作
void InsertSingleLink(SingleLinkNode *SL,ElemType data)
{
	SingleLinkNode *p = SL;
	while (p->next)
	{
		p = p->next;
	}
	p->next = (SingleLinkNode *)malloc(sizeof(SingleLinkNode));
	p = p->next;
	p->data = data;
	p->next = NULL;
}

//单链表删除操作
void DeleteSingleLink(SingleLinkNode *SL,ElemType data)
{
	SingleLinkNode *p = SL,*tmp = NULL;
	while (p->next)
	{
		if (data != p->next->data)
		{
			p = p->next;
		}
		else
		{
			tmp = p->next;
			p->next = tmp->next;
			free(tmp);
		}		
	}
}

//遍历
void DisplaySL(SingleLinkNode *SL)
{
	SingleLinkNode *p = SL;
	while (p->next)
	{
		printf("%d ",p->next->data);
		//p = p + 1;
		p = p->next;
	}
	printf("\n");
}

//单链表 直接插入排序
void INsertSortSL(SingleLinkNode *SL)
{
	SingleLinkNode *p = SL,*q = NULL,*tmp = NULL;
	//如果链表非空
	if (p->next)
	{
		q = p->next;
		//如果链表有两个结点
		while (q->next)
		{
			for (p = SL; p->next != q->next; p = p->next)
			{
				//升序排列
				if (q->next->data < p->next->data)
				{
					//一旦有新的指针指向某个结点,指向这个结点的旧指针就要立刻指向别处
					tmp = p->next;
					p->next = q->next;
					q->next = q->next->next;
					p->next->next = tmp;
					q = tmp;
					break;
				}
			}
			q = q->next;
		}
	}	
}

>循环链表:表中最后一个节点的指针域指向头节点,整个链表形成一个环。

循环链表的操作跟线性链表基本一致,差别仅在于算法中的循环条件不是p/p->next是否为空,而是它们是否等于头结点。

>双向链表:单链表中,取下一个结点操作的时间复杂度是O(1),而取上一个结点操作的时间复杂度是O(n)。


2.4 一元多项式的表示及相加

>使用链表来表示一元多项式。

//一元多项式
typedef struct PolynomialNode 
{
	double coefficient;
	double exponent;
	struct PolynomialNode *next;
} PolynomialNode;

//初始化
void Init(PolynomialNode *PN)
{
	PN->next = NULL;
}

//插入
int Insert(PolynomialNode *PN,double c,double e)
{
	PolynomialNode *p = PN,*node = NULL;
	while (p->next)
	{
		//按指数排序
		if (e < p->next->exponent)
		{
			node = (PolynomialNode *)malloc(sizeof(PolynomialNode));
			node ->coefficient = c;
			node ->exponent = e;
			node ->next = p->next;
			p->next = node;
			return 0;
		}
		//相等则合并
		else if (e == p->next->exponent)
		{
			p->next->coefficient += c;
			//系数为0则删除
			if (p->next->coefficient == 0.0)
			{
				node = p->next;
				p->next = node->next;
				free(node);
				return 1;
			}
			return 0;
		}
		p = p->next;
	}
	p->next = (PolynomialNode *)malloc(sizeof(PolynomialNode));
	p = p->next;
	p->coefficient = c;
	p->exponent = e;
	p->next = NULL;
	return 2;
}
//加法
void add(PolynomialNode *PN1,PolynomialNode *PN2)
{
	PolynomialNode *p1 = PN1,*p2 = PN2,*temp = NULL;
	while (p2->next)
	{
		//加法的结果保存在PN1中
		Insert(PN1,p2->next->coefficient,p2->next->exponent);
		p2 = p2->next;
	}
	//删除PN2
	while (PN2->next)
	{
		temp = PN2->next;
		PN2->next = temp->next;
		free(temp);
	}
	free(PN2);
}

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