第 1 頁:2.1線性表 |
第 2 頁:2.2 棧 |
第 4 頁:2.3 隊(duì)列 |
第 6 頁:2.4 串 |
第 7 頁:2.5 數(shù)組 |
第 9 頁:2.6 樹 |
第 11 頁:2.7 圖 |
2. 常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
2.1線性表
在數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中,線性結(jié)構(gòu)常稱為線性表,是最簡單、最常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它是由n個相同數(shù)據(jù)類型的結(jié)點(diǎn)組成的有限序列。
其特點(diǎn)是:在數(shù)據(jù)元素的非空有限集合中,
u ◆存在唯一的一個被稱做“第一個”的數(shù)據(jù)元素
u ◆存在唯一的一個被稱做“最后一個”的元素?cái)?shù)據(jù)元素
u ◆除第一個之外,集合中的每個數(shù)據(jù)元素均只有一個前驅(qū)
u ◆除最后一個之外,集合中每個數(shù)據(jù)元素均只有一個后繼
一個由n個結(jié)點(diǎn)e0,e1…,en-1組成的線性表記為:(e0,e1…,en-1)。線性表的結(jié)點(diǎn)個數(shù)稱為線性表的長度,長度為0的線性表稱為空的線性表,簡稱空表。對于非空線性表,e0是線性表的第一個結(jié)點(diǎn),en-1是線性表的最后一個結(jié)點(diǎn)。線性表的結(jié)點(diǎn)構(gòu)成了一個序列,對序列中兩個相鄰結(jié)點(diǎn)ei和ei-1,稱前者是后者的前驅(qū)結(jié)點(diǎn),后者是前者的后繼結(jié)點(diǎn)。
線性表最重要的性質(zhì)是線性表中結(jié)點(diǎn)和相對位置是確定的。
線性表的結(jié)點(diǎn)也稱為表元,或稱為記錄,要求線性表的結(jié)點(diǎn)一定是同一類型的數(shù)據(jù)。線性表的結(jié)點(diǎn)可由若干個成分組成,其中唯一標(biāo)識表元的成分成為關(guān)鍵字,簡稱鍵。
線性表是一個相當(dāng)靈活的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),它的長度可以根據(jù)需要增長或縮短。對線性表的基本運(yùn)算如下:
u INITIATE(L)初始化操作
u LENGTH(L) 求長度函數(shù)
u GET(L,i) 取元素函數(shù)
u PRIOR(L,elm)求前驅(qū)函數(shù)
u NEXT(L,elm) 求后繼函數(shù)
u LOCATE(L,x) 定位函數(shù)
u INSERT(L,i,b)插入操作
u DELETE(L,i) 刪除操作
有多種存儲方式能將線性表存儲在計(jì)算機(jī)內(nèi),其中最常用的是順序存儲和鏈接存儲。根據(jù)存儲方式的不同,其上述的運(yùn)算實(shí)現(xiàn)也不一樣。
u◆ 順序存儲:是最簡單的存儲方式,其特點(diǎn)是邏輯關(guān)系上相鄰的兩個元素在物理位置上也相鄰。通常使用一個足夠大的數(shù)組,從數(shù)組的第一個元素開始,將線性表的結(jié)點(diǎn)依次存儲在數(shù)組中。
順序存儲方式優(yōu)點(diǎn):能直接訪問線性表中的任意結(jié)點(diǎn)。
線性表的第i個元素a[i]的存儲位置可以使用以下公式求得: LOC(ai)=LOC(a1)+(i-1)*l
式中LOC(a1)是線性表的第一個數(shù)據(jù)元素a1的存儲位置,通常稱做線性表的起始位置或基地址。
順序存儲的缺點(diǎn):
1) 線性表的大小固定,浪費(fèi)大量的存儲空間,不利于節(jié)點(diǎn)的增加和減少;
2) 執(zhí)行線性表的插入和刪除操作要移動其他元素,不夠方便;
◆鏈?zhǔn)酱鎯?/STRONG>
線性表鏈接存儲是用鏈表來存儲線性表。
單鏈表(線性鏈表):
從鏈表的第一個表元開始,將線性表的結(jié)點(diǎn)依次存儲在鏈表的各表元中。鏈表的每個表元除要存儲線性表結(jié)點(diǎn)的信息以外,還要有一個成分來存儲其后繼結(jié)點(diǎn)的指針。
線性鏈表的特點(diǎn)是:每個鏈表都有一個頭指針,整個鏈表的存取必須從頭指針開始,頭指針指向第一個數(shù)據(jù)元素的位置,最后的節(jié)點(diǎn)指針為空。當(dāng)鏈表為空時,頭指針為空值;鏈表非空時,頭指針指向第一個節(jié)點(diǎn)。
鏈?zhǔn)酱鎯Φ娜秉c(diǎn):
1) 由于要存儲地址指針,所以浪費(fèi)空間;
2) 直接訪問節(jié)點(diǎn)不方便;
循環(huán)鏈表:
循環(huán)鏈表是另一種形式的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu),是單鏈表的變形。它的特點(diǎn)就是表中最后一個結(jié)點(diǎn)的指針域指向頭結(jié)點(diǎn),整個鏈表形成一個環(huán)。因此,從表中任意一個結(jié)點(diǎn)出發(fā)都可以找到表中的其他結(jié)點(diǎn)。
循環(huán)鏈表和單向鏈表基本一致,差別僅在于算法中循環(huán)的條件不是結(jié)點(diǎn)的指針是否為空,而是他們的指針是否等于頭指針,
循環(huán)鏈表最后一個結(jié)點(diǎn)的 link 指針不為 0 (NULL),而是指向了表的前端。
為簡化操作,在循環(huán)鏈表中往往加入表頭結(jié)點(diǎn)。
循環(huán)鏈表的特點(diǎn)是:只要知道表中某一結(jié)點(diǎn)的地址,就可搜尋到所有其他結(jié)點(diǎn)的地址。
循環(huán)鏈表的示例:
北京 | 天津 | 上海 | 江蘇 | 山東 |
安徽 | 浙江 | 江西 | 福建 | 深圳 |
廣東 | 河北 | 湖南 | 廣西 | 河南 |
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