#ifndef _linklist_ #define _linklist_ #define success 0 #define failed -1 typedef int elemtype; struct Node { elemtype data; struct Node *next; }; typedef struct Node node; typedef node * linklist; int listinit(linklist *); int listinsert(linklist l,int k ,elemtype e); int listlength(linklist l); int listdelete(linklist l,int k ,elemtype *e); int listtraver(linklist l,void(*visit)(elemtype)); linklist reverse(linklist l); int listtraver2(linklist l,void(*visit)(elemtype)); int listinsert2(linklist l,int k); int detory(linklist *l); #endif
#include<stdio.h> #include<stdlib.h> #include"linklist.h" int listinit(linklist *l) { (*l) = (linklist)malloc(sizeof(node)); if(l == NULL) { return failed; } (*l)->next = NULL; return success; } int listinsert(linklist l,int k,elemtype e) { linklist p = l; int j = 1; if(l == NULL) { return failed; } while(p && j < k) { p = p->next; j++; } if(!p || j > k) { return failed; } l = (linklist)malloc(sizeof(node)); if(l == NULL) { return failed; } l->data = k; l->next = p->next; p->next = l; return success; } linklist reverse(linklist l) { linklist p,a,b; p = l; a = p->next; l->next = NULL; while(a != NULL) { b = a->next; a->next = p; p = a; a = b; } return p; } /*int listinsert2(linklist l,int k) { linklist p = (node *)malloc(sizeof(node)); int j = 1; if(l == NULL) { return failed; } while(p && j < k) { p = p->next; j++; } if(!p || j > k) { return failed; } // l = (linklist)malloc(sizeof(node)); if(p == NULL) { return failed; } p->data = k; l->next = p; p->next = NULL; return success; } */ int listlength(linklist l) { linklist p = l; int i = 0; while(p->next) { p = p->next; i++; } return i; } int listtraver(linklist l,void(*visit)(elemtype)) { linklist p = l; if(p == NULL) { return failed; } while(p->next) { p = p->next; visit(p->data); } return success; } int listtraver2(linklist l,void(*visit)(elemtype)) { linklist p = l; if(p == NULL) { return failed; } while(p->next) { visit(p->data); p = p->next; } return success; } int listdelete(linklist l,int k,elemtype *e) { linklist p = l; int j = 1; if(l == NULL) { return failed; } while(p->next && j < k) { p = p->next; j++; } if(!(p->next) || j > k) { return failed; } l = p->next; *e = p->next->data; p->next = p->next->next; return success; free(l); } int listdeleteall(linklist l) { linklist p = l->next; while(p) { l->next = p->next; free(p); p = l->next; } return success; } int destory(linklist *l) { free(*l); *l = NULL; return success; }
线性表(Linear List ):
由同类型元素构成有序序列的线性结构。
表中元素个数称为线性表的长度
线性表没有元素时,称为空表
表起始位置称表头,表结束位置称为表尾
线性表的链式存储:
不要求逻辑上相邻的两个元素物理上也相邻;通过“链”建立起数据元素之间的逻辑关系
插入、删除不需要移动数据元素,只需要修改“链”。
时间复杂度O(n):
n称为问题的规模,当n不断变化时,时间频度T(n)也会不断变化。但有时我们想知道它变化时呈现什么规律。为此,我们引入时间复杂度概念。
一般情况下,算法中基本操作重复执行的次数是问题规模n的某个函数,用T(n)表示,若有某个辅助函数f(n),使得当n趋近于无穷大时,T(n)/f(n)的极限值为不等于零的常数,则称f(n)是T(n)的同数量级函数。记作T(n)=O(f(n)),称O(f(n)) 为算法的渐进时间复杂度,简称时间复杂度。
在各种不同算法中,若算法中语句执行次数为一个常数,则时间复杂度为O(1),另外,在时间频度不相同时,时间复杂度有可能相同,如T(n)=n2+3n+4与T(n)=4n2+2n+1它们的频度不同,但时间复杂度相同,都为O(n2)。
顺序表中的基本运算:
插入:平均移动结点次数为n/2;平均时间复杂度均为O(n)。
删除:平均移动结点次数为(n-1)/2;平均时间复杂度均为O(n)。
线性表的链式存储结构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,还存储了其后继结点的地址信息(即指针或链)。这两部分信息组成链表中的结点结构。
一个单链表由头指针的名字来命名。
单链表运算:
建立单链表·头插法:s->next=head;head=s;生成的顺序与输入顺序相反。平均时间复杂度均为O(n)。
尾插法:head=rear=null;if(head=null) head=s;else r->next=s;r=s; 平均时间复杂度均为O(n)
加头结点的算法:对开始结点的操作无需特殊处理,统一了空表和非空表。
查找·按序号:与查找位置有关,平均时间复杂度均为O(n)。
按值:与输入实例有关,平均时间复杂度均为O(n)。
插入运算:p=GetNode(L,i-1);s->next=p->next;p->next=s;平均时间复杂度均为O(n) ·删除运算:p=GetNode(L,i-1);r=p->next;p->next=r->next;free(r);平均时间复杂度均为O(n) 单循环链表是一种首尾相接的单链表,终端结点的指针域指向开始结点或头结点。
链表终止条件是以指针等于头指针或尾指针。
采用单循环链表在实用中多采用尾指针表示单循环链表。
优点是查找头指针和尾指针的时间都是O(1),不用 遍历整个链表。
双链表
双链表就是双向链表,就是在单链表的每个结点里再增加一个指向其直接前趋的指针域prior,形成两条不同方 向的链。由头指针head惟一确定。
双链表也可以头尾相链接构成双(向)循环链表。
双链表上的插入和删除时间复杂度均为O (1)。
顺序表和链表的比较:
基于空间:
顺序表的存储空间是静态分配,存储密度为1;适于线性表事先确定其大小时采用。
链表的存储空间是动态分配,存储密度<1;适于线性表长度变化大时采用。
基于时间:
顺序表是随机存储结构,当线性表的操作主要是查找时,宜采用。
以插入和删除操作为主的线性表宜采用链表做存储结构。
若插入和删除主要发生在表的首尾两端,则宜采用尾指针表示的单循环链表。
线性结构
线性结构,多对多关系有:
存储结构:是逻辑结构用计算机语言的实现。
顺序存储结构:如数组。
链式存储结构:如链表。
索引存储结构:稠密索引:每个结点都有索引项。
稀疏索引:每组结点都有索引项。
散列存储结构:如散列表。