数据结构与算法之线性表

理论部分

1.线性表的定义与操作

1. 1 线性表的定义

线性表（LinearList）是由n个相同数据类型的数据元素a1,a2,a3…an组成的有序序列。表中数据元素个数成为表的长度。除首尾元素之外，其他元素有且仅有一个直接前驱和直接后继来表示位置关系。

1.2 线性表的基本操作

1. 随机存取
2. 插入操作
3. 移除操作
4. 查找操作
5. 得到操作
6. 是否为空
7. 清空操作

2.线性表的存储与实现

2.1 顺序存储（顺序表）

1. 定义：利用数组来顺序结构存储数据元素的线性表；
   特点：逻辑地址与物理地址结构相同；
2. 顺序存储结构下，对线性表六中操作的实现

2.2 链式存储（链表）

定义：利用指针方式实现的线性表称为链表（单链表，循环链表，双链表）。
特点：逻辑上相邻的数据元素不要求在物理位置上相邻

2.2.1 单链表

1. 定义：每个结点只含有一个链域（即指针域）的链表。即：利用单链域的方式存储线性表的逻辑结构；
2. 结构：单链表：SLinkList
3. 对单结点：有数字域和指针域
   代码创建结点

typedef struct Node
{
	int data;
	struct Node *pNext;
}NODE, *pNODE;
 

4.利用单链表存储结构实现链表

#ifndef _SINGLY_LINKED_LIST_H_H
#define _SINGLY_LINED_LIST_H_H
 
//设计节点结构
typedef struct Node
{
	int data;
	struct Node *pNext;
}NODE, *pNODE;
 

//创建单向链表
pNODE CreateSgLinkList(void);
 
//打印单向链表
void TraverseSgLinkList(pNODE pHead);
 
//判断单向链表是否为空
int IsEmptySgLinkList(pNODE pHead);
 
//计算单向链表的长度
int GetLengthSgLinkList(pNODE pHead);
 
//向单向链表插入节点
int InsertEleSgLinkList(pNODE pHead, int pos, int data);
 
//从单向链表删除节点
int DeleteEleSgLinkList(pNODE pHead, int pos);
 
//删除整个链表，释放内存
void FreeMemory(pNODE *ppHead);
 
#endif

//创建单向链表
pNODE CreateSgLinkList(void)
{
	int i, length, data;
	pNODE p_new = NULL, pTail = NULL;
	//创建头节点，头结点是第0个节点，后面的节点从1开始计数
	pNODE pHead = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));
 
	if (NULL == pHead)
	{
		printf("内存分配失败！\n");
		exit(EXIT_FAILURE);
	}
 
	pHead->data = 0;
	pHead->pNext = NULL;
	pTail = pHead;
 
	printf("请输入要创建链表的长度：");
	scanf("%d", &length);
 
	for (i=1; i<length+1; i++)
	{
		p_new = (pNODE)malloc(sizeof(NODE));
		if (NULL == p_new)
		{
			printf("内存分配失败！\n");
			exit(EXIT_FAILURE);
		}
 
		printf("请输入第%d个节点的值：", i);
		scanf("%d", &data);
 
		p_new->data = data;
		p_new->pNext = NULL;
		pTail->pNext = p_new;
		pTail = p_new;
	}
	return pHead;
}

//打印单向链表，不打印头结点的值。
void TraverseSgLinkList(pNODE pHead)
{
	pNODE pt = pHead->pNext;
 
	printf("打印链表：");
	while (pt != NULL)
	{
		printf("%d ", pt->data);
		pt = pt->pNext;
	}
	putchar('\n');
}

//删除整个单向链表，释放内存。
void FreeMemory(pNODE *ppHead)
{
	pNODE pt = NULL;
	while (*ppHead != NULL)
	{
		pt = (*ppHead)->pNext;
		free(*ppHead);
		*ppHead = pt;
	}
}

2.2.2 循环链表

1. 定义：是一种首尾相连的单链表；即在单链表中，将尾结点的指针域NULL改为指向PHead，就得到单链表形式的循环链表。（一般情况下，就直接使用尾指针来表示循环单链表）
2. 代码实现线性表操作

2.2.3 双链表

1. 定义：每个结点含有两个链域（指针域）的链表。即利用双链表的方式存储线性表的逻辑结构。
2. 结构：示意图（画图最形象）
3. 代码实现操作

练习部分

未完待续…