一、線性表

　　　　1、線性表中的元素是一對一的關系，除了第一個與最后一個元素之外其他數據元素都是首尾相連的。

如果是一對多就用樹來表示，如果是多對多就用網狀來表示。

　　　　2、線性表的兩種存儲結構

• 順序表：用順序結構保存數據，數據在內存中是連續的。
• 鏈表：用鏈式存儲結構保存數據，數據在內存中是不連續的。

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二、順序表

　　　　1、順序表：

• 順序表一般使用數組實現，順序表的相關操作與數組相關，一般都是移動數組元素
  • 順序表封裝所需要的三個屬性：
    • 存儲空間的起始位置。數組date的存儲位置就是線性表存儲空間的存儲位置。
    • 線性表的最大存儲容量。數組長度MAXSIZE.
    • 線性表的的當前長度。length

注意：數組的長度與線性表的當前長度是不一樣的。數組的長度是線性表的存儲空間的總長度，一般初始化后不變。而線性表的當前長度是線性表中元素的個數，其大小是會改變的。?

　　　　2、順序表的C++代碼實現：模板類的代碼

• 1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 4 const int MaxSize = 100; 5 template <class DataType> 6 class SeqList 7 { 8 public: 9 SeqList(){length=0;} 10 SeqList(DataType a[],int n); 11 ~SeqList(){} 12 int Length(){return length;} 13 DataType Get(int i); 14 int Locate(DataType x); 15 void Insert(int i,DataType x); 16 DataType Delete(int i); 17 void PrintList(); 18 private: 19 DataType data[MaxSize]; //順序表使用數組實現 20 int length; //存儲順序表的長度 21 }; 22 23 template <class DataType> 24 SeqList<DataType>::SeqList(DataType a[],int n) 25 { 26 if(n>MaxSize) throw "wrong parameter"; 27 for(int i=0;i<n;i++) 28 data[i]=a[i]; 29 length=n; 30 } 31 32 template <class DataType> 33 DataType SeqList<DataType>::Get(int i) 34 { 35 if(i<1 && i>length) throw "wrong Location"; 36 else return data[i-1]; 37 } 38 39 template <class DataType> 40 int SeqList<DataType>::Locate(DataType x) 41 { 42 for(int i=0;i<length;i++) 43 if(data[i]==x) return i+1; 44 return 0; 45 } 46 47 template <class DataType> 48 void SeqList<DataType>::Insert(int i,DataType x)//插入過程中應注意元素移動的方向必須從最后一個元素開始移動，如果表滿了發生上溢出，如果插入位置不合理，則引發位置異常。 49 { 50 if(length>=MaxSize) throw "Overflow"; 51 if(i<1 || i>length+1) throw "Location"; 52 for(int j=length;j>=i;j--) 53 data[j]=data[j-1]; 54 data[i-1]=x; 55 length++; 56 } 57 58 template <class DataType> 59 DataType SeqList<DataType>::Delete(int i)//注意算法中元素移動的方向，移動元素之前必須取出被刪的元素，如果表為空則引發下溢出，如果刪除位置不合理則是引發刪除位置異常 60 { 61 int x; 62 if(length==0) throw "Underflow"; 63 if(i<1 || i>length) throw "Location"; 64 x = data[i-1]; 65 for(int j=i;j<length;j++) 66 data[j-1] = data[j]; 67 length--; 68 return x; 69 } 70 71 template <class DataType> 72 void SeqList<DataType>::PrintList() 73 { 74 for(int i=0;i<length;i++) 75 cout<<data[i]<<endl; 76 } 77 78 int main() 79 { 80 SeqList<int> p; 81 p.Insert(1,5); 82 p.Insert(2,9); 83 p.PrintList(); 84 p.Insert(2,3); 85 cout<<p.Length()<<endl; 86 p.PrintList(); 87 cout<<p.Get(3)<<endl; 88 p.Delete(2); 89 p.PrintList(); 90 return 0; 91 }?

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　　　　3、順序表存儲的優缺點：

• 優點：
• 隨機訪問特性，按位查找時間復雜度為O（1），存儲密度高
• 邏輯上相鄰的元素物理上也相鄰，即在內存中存儲是連續的
• 無需為表中元素之間的邏輯關系而增加額外的存儲空間。
• 缺點：
• 插入和刪除需要移動大量元素
• 當線性表長度長度變化較大時，難以確定存儲空間的容量
• 造成存儲空間的碎片

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三、鏈表

　　　　1、為什么要使用鏈表：

• 順序表的長度是固定的，如果超出分配的長度就會造成溢出，如果存放的數據太少就會造成空間浪費。
• 在插入元素和刪除元素時（尤其是插入和刪除的位置不在尾部時），會移動大量元素，造成性能和效率低下。
• 使用鏈表可以很好的避免順序表中出現的問題。

　　　　2、鏈表在內存中的存儲是不連續的，大小不固定。鏈表根據構造方式的不同可以分為

• • • 單向鏈表
    • 單向循環鏈表
    • 雙向鏈表
    • 雙向循環鏈表

　　　　3、鏈式存儲的實現方式

• template<typename DateType> struct Node { DateType date;//存儲數據 Node<DateType> *next;//存儲下一個結點得到地址 }

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　　　　4、單鏈表的模板類的C++代碼實現：

• 頭指針：把指向第一個節點的指針稱為頭指針，每次訪問鏈表時都可以從這個頭指針依次遍歷鏈表中的每個元素
• 1 struct node firs;2 struct node *head=&first;?這個head指針就是頭指針。
  • • 頭指針的意義在于：當訪問鏈表時，總要知道鏈表存儲在什么位置（從何處開始訪問），由于鏈表的特性（next指針），知道了頭指針那么整個鏈表的元素都能夠被訪問，所以頭指針的存在是很必要的。
• 單鏈表的結構：單鏈表的模板類的結構：
  • template<class DataType> class LinkList { public:LinkList(); LinkList(DataType a[], int n); ~LinkList(); int Length(); DataType Get(int i); int Locate(DataType x); void Insert(int i, DataType x); DataType Delete(int i); void PrintList(); private:Node<DataType> *first; };

    ?特點：用一組任意的存儲單元存儲線性表的數據元素，這組存儲單元可以在內存中未被占用的任意位置

  • 順序存儲結構每個數據元素只需要一個存儲位置就可以了，而在鏈式存儲結構中，除了要存儲數據信息外還要存儲它的后繼元素的存儲地址
  • 單鏈表中即使知道節點位置也不能直接訪問，需要從頭指針開始逐個節點向下搜索，平均時間復雜度是O（n）.
  • 刪除操作時需要注意表尾的特殊情況，此時雖然被刪節點不存在，但其前驅結點卻存在。因此僅當被刪節點的前驅結點存在且不是終端結點時，才能確定被刪節點存在，時間復雜度為O(n).

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• 1 #include<iostream> 2 using namespace std; 3 4 template<class DataType> 5 struct Node 6 { 7 DataType data; 8 Node<DataType> *next; 9 }; 10 11 template<class DataType> 12 class LinkList 13 { 14 public: 15 LinkList(); 16 LinkList(DataType a[], int n); 17 ~LinkList(); 18 int Length(); 19 DataType Get(int i); 20 int Locate(DataType x); 21 void Insert(int i, DataType x); 22 DataType Delete(int i); 23 void PrintList(); 24 private: 25 Node<DataType> *first; 26 }; 27 28 template<class DataType> 29 LinkList<DataType>::LinkList() 30 { 31 first = new Node<DataType>; 32 first->next = NULL; 33 } 34 35 template<class DataType> 36 LinkList<DataType>::LinkList(DataType a[], int n) 37 { 38 first = new Node<DataType>; 39 first->next = NULL; 40 for (int i = 0; i < n; i++) 41 { 42 Node<DataType> *s = new Node<DataType>; 43 s->data = a[i]; 44 s->next = first->next; 45 first->next = s; 46 } 47 } 48 49 template<class DataType> 50 LinkList<DataType>::~LinkList() 51 { 52 while (first != NULL) 53 { 54 Node<DataType>* q = first; 55 first = first->next; 56 delete q; 57 } 58 } 59 60 template<class DataType> 61 int LinkList<DataType>::Length() 62 { 63 Node<DataType>* p = first->next; 64 int count = 0; 65 while (p != NULL) 66 { 67 p = p->next; 68 count++; 69 } 70 return count; 71 } 72 73 template<class DataType> 74 DataType LinkList<DataType>::Get(int i) 75 { 76 Node<DataType>* p = first->next; 77 int count = 1; 78 while (p != NULL && count<i) 79 { 80 p = p->next; 81 count++; 82 } 83 if (p == NULL) throw "Location"; 84 else return p->data; 85 } 86 87 template<class DataType> 88 int LinkList<DataType>::Locate(DataType x) 89 { 90 Node<DataType> *p = first->next; 91 int count = 1; 92 while (p != NULL) 93 { 94 if (p->data == x) return count; 95 p = p->next; 96 count++; 97 } 98 return 0; 99 } 100 101 template<class DataType> 102 void LinkList<DataType>::Insert(int i, DataType x) 103 { 104 Node<DataType> *p = first; 105 int count = 0; 106 while (p != NULL && count<i - 1) 107 { 108 p = p->next; 109 count++; 110 } 111 if (p == NULL) throw "Location"; 112 else { 113 Node<DataType> *s = new Node<DataType>; 114 s->data = x; 115 s->next = p->next; 116 p->next = s; 117 } 118 } 119 120 template<class DataType> 121 DataType LinkList<DataType>::Delete(int i) 122 { 123 Node<DataType> *p = first; 124 int count = 0; 125 while (p != NULL && count<i - 1) 126 { 127 p = p->next; 128 count++; 129 } 130 if (p == NULL || p->next == NULL) throw "Location"; 131 else { 132 Node<DataType> *q = p->next; 133 int x = q->data; 134 p->next = q->next; 135 return x; 136 } 137 } 138 139 template<class DataType> 140 void LinkList<DataType>::PrintList() 141 { 142 Node<DataType> *p = first->next; 143 while (p != NULL) 144 { 145 cout << p->data << endl; 146 p = p->next; 147 } 148 } 149 150 int main() 151 { 152 LinkList<int> p; 153 p.Insert(1, 6); 154 p.Insert(2, 9); 155 p.PrintList(); 156 p.Insert(2, 3); 157 p.PrintList(); 158 cout << p.Get(2) << endl; 159 cout << p.Locate(9) << endl; 160 cout << p.Length() << endl; 161 p.Delete(1); 162 p.PrintList(); 163 return 0; 164 }
• 鏈表存儲的優缺點：
  • • 優點：
    • 插入刪除不需要移動其他元素，只需要改變指針。
    • 鏈表各個結點在內存中的存儲空間不要求連續，空間利用率高
    • 缺點：查找需要遍歷操作，比較麻煩。

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四、其他線性表

　　　　1、單向循環鏈表

　　　　2、雙向鏈表

　　　　3、雙向循環鏈表

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轉載于:https://www.cnblogs.com/southcyy/p/10326139.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的线性表---顺序表链表的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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