数据结构第2章线性表链式.pptxVIP

数据结构 Data Structures;;§2.3 线性表的链式表示及实现;线性表的链式表示 逻辑上相邻，物理上不一定相邻 ;线性表的链式表示 线性表的链式存储结构，也称为链表。 数据元素通过指针表示数据元素之间的关系。 ;线性链表的有关术语 结点: 数据元素的存储映像。由数据域和指针域两部分组成； 链表: n个结点由指针链组成一个链表。它是线性表的链式存储映像，称为链式存储结构 ;线性链表的有关术语 头指针: 是指向链表中第一个结点(或为头结点或为首元结点)的指针。 单链表可由一个头指针唯一确定。 ;线性链表的有关术语 头结点: 是在链表的首元结点之前附设的一个结点；数据域内只放空表标志和表长等信息; 首元结点: 存储第一个数据元素a1的结点;线性链表的有关术语 链表设置头结点的作用 插入或删除表中任何结点，都需修改前一结点的指针域。若链表没有头结点，则首元素结点没有前驱结点，在其前插入结点或删除结点时需单独处理，操作较复杂。 带头结点的链表，链表指针是指向头结点的非空指针，因此空表与非空表的处理是一样的。;一个线性表的逻辑结构为:;上例链表的逻辑结构示意图有以下两种形式;线性表的单链表存储结构 ;线性链表的实现 1.单链表的建立 2.单链表的查找 3.单链表的插入 4.单链表的删除 5.其它链表形式 ;单链表的建立 难点分析：每个数据元素在内存中是“零散”存放的，其首地址怎么找？又怎么一一链接？ 实现思路：先开辟头指针，然后陆续为每个数据元素开辟存储空间并赋值，并及时将地址送给前面的指针。 ;单链表的建立 ;单链表的建立 ;单链表的查找 难点：单链表中想取得第i个元素，必须从头指针出发寻找(顺藤摸瓜)，不能随机存取 。 思路：要修改第i个数据元素，关键是要先找到该结点的指针p，然后用p-data=new_value 即可。 ;单链表的查找 例1：单链表中 GetElem(L,i,e) 的实现;单链表的查找 ;单链表的插入 单链表中 ListInsert(L,i,e) 的实现 ;单链表的插入 ;单链表的插入 可见，在链表中插入结点只需修改指针。但同时，若要在第 i个结点之前插入元素，修改的是第 i-1个结点的指针。 因此，在单链表中第 i个结点之前进行插入的基本操作为：找到线性表中第i-1个结点，然后修改其指向后继的指针。 ;单链表的插入 ;ai-1;单链表的删除;;单链表的合并 已知：线性表 A、B，分别由单链表 LA , LB 存储，其中数据元素按值非递减有序排列， 要求：将 A ，B 归并为一个新的线性表C , C 的数据元素仍按值非递减排列 。设线性表 C 由单链表 LC 存储。 假设: A=(3，5，8，11) B=(2，6，8，9，11) 预测:合并后 C =(2 , 3 , 5 , 6 , 8 , 8 , 9 , 11 , 11);单链表的合并 A、B、C用链表可表示为;单链表的合并 算法主要包括：搜索、比较、插入三个操作： 搜索：需要两个指针搜索两个链表； 比较：比较结点数据域中数据的大小； 插入：将两个结点中数据小的结点插入新链表;单链表的合并;单链表的合并;其它链表形式;其它链表形式;其它链表形式;其它链表形式;时间效率分析 查找: 因线性链表只能顺序存取，即在查找时要从头指针找起，查找的时间复杂度为 O(n)。 插入和删除: 因线性链表不需要移动元素，只要修改指针，一般情况下时间复杂度为 O(1)。 但如果要在单链表中进行前插或删除操作，由于要查找前驱结点，所耗时间复杂度为 O(n)。;空间效率分析 链表中每个结点都要增加一个指针空间???相当于总共增加了n个整型变量，空间复杂度为 O(n)。;(1)顺序表是用数组实现的，而链表是用指针来实现的。 (2)当线性表的长度变化较大，难以估计其存储规模时，益采用动态链表作为存储结构为佳；当线性表的长度变化不大，易于事先确定其大小时，为了节约存储空间，宜采用顺序表作为存储结构。（基于空间的考虑） (3)顺序表是一种随机存取结构，对表中任一结点都可在O(1)时间内直接存取。而链表中的结点则需用从头指针开始顺链扫描。;因此：若线性表的主要操作是查找，很少涉及插入、删除时，可采用顺序表结构；若要频繁进行插入和删除，宜采用链表结构；若表的插入、删除操作主要发生在表的两端，则宜采用有尾指针的单循环链表。;Thank You !