顺序存储和链式存储的区别

时间: 2024-07-25 15:01:16 浏览: 80

线性表的顺序存储和链式存储实现

根据给定文件的信息，我们可以详细地探讨一下线性表的顺序存储与链式存储这两种基本的数据结构实现方式。 ### 线性表的顺序存储 #### 结构定义线性表的顺序存储指的是将线性表中的元素按照其在表中的逻辑顺序依次存放在一片连续的存储空间中。这种存储方式利用数组来实现，每个数组元素对应于线性表中的一个元素。 ```c #define LIST_INT_SIZE 100 #define LIST_INCREMENT 10 typedef struct { ElemType *elem; // elem指向线性表中第一个元素 int length; // 当前线性表的实际长度 int listsize; // 线性表当前的容量大小 } SqList; ``` #### 创建创建顺序表时，首先需要分配足够的内存空间用于存储线性表中的元素。初始情况下，线性表为空，其长度为0，容量为`LIST_INT_SIZE`。 ```c SqList L; L.elem = (ElemType *)malloc(LIST_INT_SIZE * sizeof(ElemType)); L.length = 0; L.listsize = LIST_INT_SIZE; ``` #### 插入在顺序表中插入元素时，需要注意以下几点： - 需要先判断表是否已满，如果已满，则需要扩大存储空间； - 将待插入位置之后的所有元素向后移动一位，然后将新元素插入到指定位置； - 更新线性表的长度。 ```c Status ListInsert(SqList &L, int i, ElemType e) { if (i < 1 || i > L.length + 1) return ERROR; if (L.length >= L.listsize) { // 扩容 L.elem = (ElemType *)realloc(L.elem, (L.listsize + LIST_INCREMENT) * sizeof(ElemType)); L.listsize += LIST_INCREMENT; } for (int j = L.length; j >= i; j--) { L.elem[j] = L.elem[j - 1]; } L.elem[i - 1] = e; L.length++; return OK; } ``` #### 删除删除顺序表中的某个元素时，同样需要注意以下步骤： - 判断待删除位置是否有效； - 将待删除位置之后的所有元素向前移动一位； - 更新线性表的长度。 ```c Status ListDelete(SqList &L, int i, ElemType &e) { if (i < 1 || i > L.length) return ERROR; e = L.elem[i - 1]; for (int j = i; j < L.length; j++) { L.elem[j - 1] = L.elem[j]; } L.length--; return OK; } ``` #### 遍历遍历顺序表，可以通过循环访问数组中的每一个元素来实现。 ```c void Traverse(SqList L) { for (int i = 0; i < L.length; i++) { printf("%c ", L.elem[i]); } printf("\n"); } ``` ### 线性表的链式存储 #### 结构定义链式存储结构中，线性表中的元素不是存储在连续的存储空间内，而是通过指针链接起来。每个元素（称为结点）包含两部分：一部分存放数据元素本身，另一部分存放一个指针，该指针指向下一个元素所在的地址。 ```c typedef char ElemType; // 设结点数据域类型为字符 typedef struct LNode { ElemType data; // 结点的数据域 struct LNode *next; // 结点的指针域 } LNode, *LinkList; ``` #### 创建创建链表时，需要创建一个头结点，然后逐个添加新的结点。 ```c Status InitList(LinkList &L) { L = (LinkList)malloc(sizeof(LNode)); if (L != NULL) L->next = NULL; return OK; } ``` #### 查找查找链表中的某个元素时，从头结点开始，沿着指针域依次访问每个结点，直到找到指定元素或到达链表尾部。 ```c LNode *FindList(LinkList L, ElemType e) { LNode *p = L->next; while (p != NULL && p->data != e) { p = p->next; } return p; } ``` #### 插入在链表中插入新元素时，需要找到插入位置前一个结点，并修改其指针指向新结点。 ```c Status ListInsert(LinkList &L, int i, ElemType e) { LNode *p = L; for (int j = 1; j < i - 1 && p != NULL; j++) { p = p->next; } if (p == NULL) return ERROR; LNode *s = (LNode *)malloc(sizeof(LNode)); s->data = e; s->next = p->next; p->next = s; return OK; } ``` #### 删除删除链表中的某个元素时，同样需要找到待删除结点的前一个结点，并修改其指针跳过待删除结点。 ```c Status ListDelete(LinkList &L, int i, ElemType &e) { LNode *p = L, *q = NULL; for (int j = 1; j < i && p != NULL; j++) { p = p->next; } if (p == NULL) return ERROR; q = p->next; if (q != NULL) { p->next = q->next; e = q->data; free(q); } return OK; } ``` 以上详细介绍了线性表的顺序存储和链式存储两种实现方式的关键代码片段及其实现细节。每种存储方式都有其适用场景，顺序存储适用于频繁读取且数据量不大的情况；而链式存储则适用于频繁插入删除操作的情况。选择合适的存储方式对于提高程序的效率至关重要。

顺序存储和链式存储是两种常见的数据结构存储方式。 **顺序存储**（Array-Based Storage），也称为线性存储，数据元素是连续存放在计算机内存中的，每个元素都有一个固定的地址，可以通过索引直接访问。这种方式适合随机访问，查找、插入和删除元素的时间复杂度通常是O(1)（对于数组而言），但若插入或删除元素需要移动大量数据，时间复杂度会变为O(n)。 **链式存储**（Linked List Storage），每个元素（节点）包含数据和对下一个节点的引用。元素不一定按照顺序排列，而是通过指针链接在一起，因此不需要预先预留空间，增删操作非常高效，尤其是插入和删除，可以在常数时间内完成。但是，由于数据不是连续的，随机访问元素的时间复杂度是O(n)，因为需要从头开始遍历直到找到目标位置。

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