本文数据结构讲解参考书目：
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数据结构基础讲解（二）——线性表之单链表专项练习-CSDN博客
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循环链表
循环链表(CircularLinked List)是另一种形式的链式存储结构。其特点是表中最后一个结点
的指针域指向头结点，整个链表形成一个环。由此，从表中任一结点出发均可找到表中其他结点，
所示为单链的循环链表。类似地，还可以有多重链的循环链表。
循环单链表的操作和单链表基本一致，差别仅在于：当链表遍历时，判别当前指针p是否
指向表尾结点的终止条件不同。在单链表中，判别条件为p!=NULL或p->next!=NULL,而循环
单链表的判别条件为p!=L或p->next!=L。
双向链表
在单链表中，查找直接后继结点的执行时间为 O(1), 而查找直接前驱的执行时间为O(n)。 为克服
单链表这种单向性的缺点，可利用双向链表 (Double Linked List)。
在双向链表的结点中有两个指针域， 一个指向直接后继， 另 一个指向直接前驱，
/:- - - - -双向链表的存储结构－ － － － －
typedef struct DuLNode
ElemType data;
struct DuLNode *prior;
struct DuLNode *next;
}DuLNode,*DuLinkList;
1.双向链表的插入
【算法描述】
Status Listinsert_DuL(DuLinkList &L,int i,ElemType e)
{//在带头结点的双向链表1中第l.个位置之前插入元素e
if (1 (p=GetElem_DuL(L,i)))
return ERROR;
s=new DuLNode;
s->data=e;
s->prior=p->prior;
p->prior->next=s;
s->next=p;
p->prior=s;
return OK;
}2.双向链表的删除
【算法描述】
Status ListDelete_DuL(DuLinkList &L,int i)
{//删除带头结点的双向链表1中的第1个元素
if (! (p=GetElem_DuL(L,i)))
return ERROR;
p->prior->next=p->next;
p->next->prior=p->prior;
delete p;
return OK;
}顺序表和链表的比较
1.空问性能的比较
(1)存储空间的分配
顺序表的存储空间必须预先分配，元素个数扩充受一定限制，易造成存储空间浪费或空间溢
出现象；而链表不需要为其预先分配空间， 只要内存空间允许，链表中的元素个数就没有限制。
基于此，当线性表的长度变化较大，难以预估存储规模时，宜采用链表作为存储结构。
(2)存储密度的大小
链表的每个结点除了设置数据域用来存储数据元素外，还要额外设置指针域，用来存储指示
元素之间逻辑关系的指针，从存储密度上来讲，这是不经济的。 所谓存储密度是指数据元素本身
所占用的存储量和整个结点结构所占用的存储量之比， 即
存储密度＝ 数据元素本身占用的存储量/结点结构占用的存储量
存储密度越大，存储空间的利用率就越高。 显然，顺序表的存储密度为1' 而链表的存储密
度小千l。 如果每个元素数据域占据的空间较小， 则指针的结构性开销就占用了整个结点的大部
分空间，这样存储密度较小。 例如， 若单链表的结点数据均为整数，指针所占用的空间和整型量
相同，则单链表的存储密度为 0.5。因此，如果不考虑顺序表中的空闲区，则顺序表的存储空间利
用率为 100%, 而单链表的存储空间利用率仅为 50%。
基于此，当线性表的长度变化不大，易千事先确定其大小时，为了节约存储空间，宜采用顺
序表作为存储结构。
时间性能的比较
(1)存取元素的效率
顺序表是由数组实现的，它是一种随机存取结构，指定任意一个位置序号i' 都可以在0(1)
时间内直接存取该位置上的元素， 即取值操作的效率高；而链表是一种顺序存取结构，按位置访
问链表中第！个元素时， 只能从表头开始依次向后遍历链表，直到找到第i个位置上的元素，时
间复杂度为 O(n), 即取值操作的效率低。
基于此，若线性表的主要操作是和元素位置紧密相关的这类取值操作，很少做插入或删除时，
宜采用顺序表作为存储结构。
(2)插入和删除操作的效率
对千链表，在确定插入或删除的位置后，插入或删除操作无需移动数据，只需要修改指针，
时间复杂度为0(1)。而对千顺序表，进行插入或删除时，平均要移动表中近一半的结点，时间复
杂度为 O(n)。 尤其是当每个结点的信息量较大时，移动结点的时间开销就相当可观。
基千此，对千频繁进行插入或删除操作的线性表，宜采用链表作为存储结构。
实战练习
1.学生成绩管理系统
需求：
- 使用线性表存储学生信息，包括学号、姓名、成绩。
- 实现以下功能：
- 添加学生信息
- 删除学生信息
- 修改学生信息
- 查询学生信息
- 统计学生人数
- 输出所有学生信息
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#define MAX_SIZE 100
// 学生结构体
typedef struct {
int num;
char name[20];
int score;
} Student;
// 线性表结构体
typedef struct {
Student data[MAX_SIZE];
int length;
} List;
// 初始化线性表
void initList(List *list) {
list->length = 0;
}
// 添加学生信息
void addStudent(List *list, Student student) {
if (list->length < MAX_SIZE) {
list->data[list->length] = student;
list->length++;
printf("添加学生信息成功！\n");
} else {
printf("线性表已满，无法添加学生信息！\n");
}
}
// 删除学生信息
void deleteStudent(List *list, int num) {
int i;
for (i = 0; i < list->length; i++) {
if (list->data[i].num == num) {
// 将后面的元素向前移动
for (int j = i; j < list->length - 1; j++) {
list->data[j] = list->data[j + 1];
}
list->length--;
printf("删除学生信息成功！\n");
return;
}
}
printf("未找到学号为 %d 的学生信息！\n", num);
}
// 修改学生信息
void modifyStudent(List *list, int num, Student student) {
int i;
for (i = 0; i < list->length; i++) {
if (list->data[i].num == num) {
list->data[i] = student;
printf("修改学生信息成功！\n");
return;
}
}
printf("未找到学号为 %d 的学生信息！\n", num);
}
// 查询学生信息
void queryStudent(List *list, int num) {
int i;
for (i = 0; i < list->length; i++) {
if (list->data[i].num == num) {
printf("学号：%d\n", list->data[i].num);
printf("姓名：%s\n", list->data[i].name);
printf("成绩：%d\n", list->data[i].score);
return;
}
}
printf("未找到学号为 %d 的学生信息！\n", num);
}
// 统计学生人数
int countStudents(List *list) {
return list->length;
}
// 输出所有学生信息
void printStudents(List *list) {
int i;
if (list->length == 0) {
printf("线性表为空！\n");
return;
}
printf("学生信息如下：\n");
for (i = 0; i < list->length; i++) {
printf("学号：%d\n", list->data[i].num);
printf("姓名：%s\n", list->data[i].name);
printf("成绩：%d\n", list->data[i].score);
printf("--------------------\n");
}
}
int main() {
List list;
initList(&list);
// 添加学生信息
Student student1 = {1, "张三", 80};
addStudent(&list, student1);
Student student2 = {2, "李四", 90};
addStudent(&list, student2);
// 输出所有学生信息
printStudents(&list);
// 删除学生信息
deleteStudent(&list, 1);
// 修改学生信息
Student student3 = {2, "李四", 95};
modifyStudent(&list, 2, student3);
// 查询学生信息
queryStudent(&list, 2);
// 统计学生人数
printf("学生人数：%d\n", countStudents(&list));
return 0;
}2.约瑟夫环问题
需求：
- 有 n 个人围成一个圆圈，从第 1 个人开始报数，报到 m 的人出局，然后从下一个开始继续报数，直到最后剩下一个人。
- 使用线性表模拟约瑟夫环，并输出最后剩下的人的编号。
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MAX_SIZE 100
// 初始化约瑟夫环
void initJosephus(int *circle, int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
circle[i] = i + 1;
}
}
// 模拟约瑟夫环
int josephus(int *circle, int n, int m) {
int i, j, count = 0;
int alive = n; // 剩余人数
while (alive > 1) {
for (i = 0; i < n; i++) {
if (circle[i] != 0) {
count++;
if (count == m) {
circle[i] = 0; // 出局
alive--;
count = 0;
}
}
}
}
// 找到最后剩下的人的编号
for (i = 0; i < n; i++) {
if (circle[i] != 0) {
return circle[i];
}
}
return 0;
}
int main() {
int n, m;
int circle[MAX_SIZE];
printf("请输入人数 n：");
scanf("%d", &n);
printf("请输入报数 m：");
scanf("%d", &m);
initJosephus(circle, n);
int survivor = josephus(circle, n, m);
printf("最后剩下的人的编号是：%d\n", survivor);
return 0;
}3.查找线性表中最大值或最小值
int findMax(List *list) {
if (list->length == 0) {
return -1; // 线性表为空
}
int max = list->data[0];
for (int i = 1; i < list->length; i++) {
if (list->data[i] > max) {
max = list->data[i];
}
}
return max;
}4.线性表的排序
// 冒泡排序
void bubbleSort(List *list) {
int i, j;
for (i = 0; i < list->length - 1; i++) {
for (j = 0; j < list->length - i - 1; j++) {
if (list->data[j].score > list->data[j + 1].score) {
// 交换元素
Student temp = list->data[j];
list->data[j] = list->data[j + 1];
list->data[j + 1] = temp;
}
}
}
}总结
线性表是一种最基本、最常用的数据结构，它是一种线性结构，数据元素之间存在着**一对一**的线性关系。学习线性表，可以帮助我们理解数据结构的基本概念，并为学习其他更复杂的数据结构打下基础。
线性表的特点：
线性关系：数据元素之间存在着逻辑上的顺序关系，即除了第一个元素外，每个元素都有一个直接前驱元素，除了最后一个元素外，每个元素都有一个直接后继元素。
有限性： 线性表中的数据元素个数是有限的。
可修改性： 线性表中的数据元素可以被修改。
线性表的常见操作：
插入：在线性表中插入新的数据元素。
删除：从线性表中删除指定的数据元素。
查找：在线性表中查找指定的数据元素。
修改：线性表中指定数据元素的值。
排序：对线性表中的数据元素进行排序。
遍历：访问线性表中的所有数据元素。
线性表的实现方式：
顺序表：使用数组来存储线性表中的数据元素，元素在内存中是连续存储的。
链表： 使用指针来存储线性表中的数据元素，元素在内存中可以是不连续存储的。
线性表是一种基础的数据结构，学习它可以帮助我们更好地理解数据存储和管理的基本方法，并为学习其他更复杂的数据结构打下基础。希望以上总结能够帮助你更好地学习和理解线性表。
————由于博主还是大三的在读生，时间有限，每天会不定时更新一些学习经验和一些32的项目，如果喜欢就点点关注吧，大佬们！！！！————
标签：线性表,int,元素,list,链表,数据结构,data From： https://blog.csdn.net/qq_74267366/article/details/142027207