线性表--数组、单链表、双链表(C/C++/Java)

线性表是一种线性结构,它是具有相同类型的n(n≥0)个数据元素组成的有限序列。本章介绍线性表的几个基本组成部分:数组、单向链表、双向链表;并给出双向链表的C/C++/Java的实现源码。

数组

数组有上界和下界,数组的元素在上下界内是连续的。

存储10,20,30,40,50的数组的示意图如下:

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数组的特点是:数据是连续的;随机访问速度快。

数组中稍微复杂一点的是多维数组和动态数组。对于C语言而言,多维数组本质上也是通过一维数组实现的;它用的不多,也不是本章关注的重点。至于动态数组,是指数组的容量能动态增长的数组;对于C语言而言,若要提供动态数组,需要手动实现;而对于C++而言,STL提供了Vector;对于Java而言,Collection集合中提供了ArrayList和Vector。

单向链表

单向链表(单链表)是链表的一种,它由节点组成,每个节点都包含下一个节点的指针。

单链表的示意图如下:

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表头为空,表头的后继节点是"节点10"(数据为10的节点),"节点10"的后继节点是"节点20"(数据为10的节点),...

1. 单链表删除节点

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删除"节点30"

  • 删除之前:"节点20" 的后继节点为"节点30",而"节点30" 的后继节点为"节点40"。
  • 删除之后:"节点20" 的后继节点为"节点40"。

2. 单链表添加节点

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在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"

添加之前:"节点10" 的后继节点为"节点20"。

添加之后:"节点10" 的后继节点为"节点15",而"节点15" 的后继节点为"节点20"。

单链表的特点是:节点的链接方向是单向的;相对于数组来说,单链表的的随机访问速度较慢,但是单链表删除/添加数据的效率很高。

双向链表

双向链表(双链表)是链表的一种。和单链表一样,双链表也是由节点组成,它的每个数据结点中都有两个指针,分别指向直接后继和直接前驱。所以,从双向链表中的任意一个结点开始,都可以很方便地访问它的前驱结点和后继结点。一般我们都构造双向循环链表。

双链表的示意图如下:

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表头为空,表头的后继节点为"节点10"(数据为10的节点);"节点10"的后继节点是"节点20"(数据为10的节点),"节点20"的前继节点是"节点10";"节点20"的后继节点是"节点30","节点30"的前继节点是"节点20";...;末尾节点的后继节点是表头。

1. 双链表删除节点

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删除"节点30"

删除之前:"节点20"的后继节点为"节点30","节点30" 的前继节点为"节点20"。"节点30"的后继节点为"节点40","节点40" 的前继节点为"节点30"。

删除之后:"节点20"的后继节点为"节点40","节点40" 的前继节点为"节点20"。

2. 双链表添加节点

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在"节点10"与"节点20"之间添加"节点15"

添加之前:"节点10"的后继节点为"节点20","节点20" 的前继节点为"节点10"。

添加之后:"节点10"的后继节点为"节点15","节点15" 的前继节点为"节点10"。"节点15"的后继节点为"节点20","节点20" 的前继节点为"节点15"。

双链表的源码

  1. C实现双链表

  2. C++实现双链表

    说明:在C++实现的双联表中,双向链表的声明和实现都在头文件中。这与"将声明和实现分离,头文件中尽量只包含声明"是相矛盾的! 那么为什么要这么做呢?这是因为,在实现双向链表的实现,我采用了模板;而C++编译器不能支持对模板的分离式编译!简单点说,如果在DoubleLink.h中声明,而在DoubleLink.cpp中进行实现;这样做的话,DlinkTest.cpp中创建DoubleLink的对象时,会编译出错。

  3. Java实现双链表

by skywang
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