画出具有3个元素（A，B，C）的带头结点的单链表；若有栈入栈次序为：A，B，C，D，E，在各种可能的出栈次序中，以元素C，D最先出栈（即C第一个且D第二个出栈）的次序有哪几个？

时间: 2023-10-04 12:03:16 浏览: 95

带头结点单链表基本操作.doc

### 带头结点单链表的基本操作详解 #### 引言单链表是数据结构中的一个重要概念，尤其在计算机科学与编程领域中应用广泛。带头结点的单链表是在链表的最前端添加一个额外的节点，这个节点不存储实际的数据，其作用主要是简化对链表的操作，比如插入、删除等，使得代码更简洁且易于理解。本文将详细介绍带头结点单链表的基本操作，包括初始化、销毁、置空、查询长度、判断是否为空、元素定位、读取元素、求前驱与后继元素、插入与删除元素以及遍历链表。 #### 基本概念与数据结构定义带头结点单链表的基本结构由一系列节点组成，每个节点包含两部分：数据域（用于存储具体数据）和指针域（指向下一个节点）。为了便于管理，我们在链表头部增加一个头节点，这样链表的首节点不再需要特殊处理。 ```c typedef int status; typedef int elemtype; typedef struct lnode { elemtypedata; struct lnode *next; } lnode, *linklist; ``` #### 初始化初始化操作创建一个空链表，分配内存空间给头节点，并将其next指针设置为NULL。 ```c status initlist(linklist *l) { *l = (linklist)malloc(sizeof(lnode)); if (*l) { (*l)->next = NULL; return OK; } else return OVERFLOW; } ``` #### 销毁销毁操作释放链表中所有节点的内存，避免内存泄漏。 ```c status destroylist(linklist *l) { linklist p; while (*l) { p = *l; *l = (*l)->next; free(p); } return OK; } ``` #### 置空置空操作将链表中的所有元素删除，但保留头节点。 ```c status clearlist(linklist *l) { linklist p, q; p = (*l)->next; (*l)->next = NULL; while (p) { q = p; p = p->next; free(q); } return OK; } ``` #### 求单链表长度通过遍历链表，计算非头节点的数量来获取链表长度。 ```c int listlength(linklist l) { linklist p; int i = 0; p = l->next; while (p) { i++; p = p->next; } return i; } ``` #### 单链表空否检查链表是否为空，即除了头节点外是否有其他节点。 ```c status listempty(linklist l) { if (l->next) return FALSE; else return TRUE; } ``` #### 查找定位链表中特定元素的位置。 ```c int locateelem(linklist l, elemtype e) { int i = 0; linklist p; p = l->next; while (p) { i++; if (p->data == e) return i; p = p->next; } return 0; } ``` #### 读第i个元素获取链表中指定位置的元素值。 ```c status getelem(linklist l, int i, elemtype *e) { int j = 1; linklist p; p = l->next; while (p && (j < i)) { j++; p = p->next; } if (!p || (j > i)) return ERROR; *e = p->data; return OK; } ``` #### 求前驱元素找到指定元素的前一个元素。 ```c status priorelem(linklist l, elemtype cur_e, elemtype *pre_e) { linklist p, q; if (l->next && (l->next->data == cur_e)) return ERROR; q = l->next; p = q->next; while (p && (p->data != cur_e)) { q = p; p = p->next; } if (!p) return ERROR; *pre_e = q->data; return OK; } ``` #### 求后继元素找到指定元素的下一个元素。 ```c status nextelem(linklist l, elemtype cur_e, elemtype *next_e) { linklist p; p = l->next; while (p && (p->data != cur_e)) p = p->next; if (!p) return ERROR; *next_e = p->next->data; return OK; } ``` #### 在第i个位置插入元素e 在指定位置插入新元素。 ```c status listinsert(linklist *l, int i, elemtype e) { int j = 0; linklist p, s; p = *l; while (p && j < i - 1) { j++; p = p->next; } if (!p || (j > i - 1)) return ERROR; s = (linklist)malloc(sizeof(lnode)); s->data = e; s->next = p->next; p->next = s; return OK; } ``` #### 删除第i个元素删除指定位置的元素。 ```c status listdelete(linklist *l, int i, elemtype *e) { linklist p, q; int j; p = *l; j = 0; while (p->next && j < i - 1) { p = p->next; ++j; } if (!(p->next) || j > i - 1) return ERROR; q = p->next; p->next = q->next; *e = q->data; free(q); return OK; } ``` #### 遍历单链表遍历操作是按顺序访问链表中的每一个元素，通常用于打印链表或进行其他操作。以上所述为带头结点单链表的基本操作实现，这些函数构成了链表操作的基础，为后续复杂功能的开发提供了有力支持。

以下是具有 3 个元素的带头结点的单链表的示意图： ``` head -> A -> B -> C -> NULL ``` 对于栈入栈次序为 A、B、C、D、E，满足元素 C、D 最先出栈的次序有以下两个： 1. C、D、E、B、A 2. C、D、B、E、A 其中，对于第一个次序，操作过程如下： 1. 将 A 元素入栈 2. 将 B 元素入栈 3. 将 C 元素入栈 4. 将 D 元素入栈 5. 将 D 元素出栈 6. 将 C 元素出栈 7. 将 E 元素入栈 8. 将 B 元素出栈 9. 将 E 元素出栈 10. 将 A 元素出栈对于第二个次序，操作过程如下： 1. 将 A 元素入栈 2. 将 B 元素入栈 3. 将 C 元素入栈 4. 将 D 元素入栈 5. 将 D 元素出栈 6. 将 C 元素出栈 7. 将 E 元素入栈 8. 将 E 元素出栈 9. 将 B 元素出栈 10. 将 A 元素出栈因此，满足元素 C、D 最先出栈的次序有以上两个。

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画出具有3个元素（A，B，C）的带头结点的单链表；若有栈入栈次序为：A，B，C，D，E，在各种可能的出栈次序中，以元素C，D最先出栈（即C第一个且D第二个出栈）的次序有哪几个？

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