编程实现线性表两种存储结构中的基本操作的实现(线性表的创建、 插入、删除和查找),并设计一个主菜单完成各个功能的调用。
时间: 2024-11-05 13:24:28 浏览: 11
线性表是一种基础的数据结构,主要有两种常见的存储结构,即顺序存储(数组)和链接存储(链表)。以下是这两种数据结构的基本操作实现:
1. **顺序存储(数组)**:
- 创建:动态数组可以使用 C++ 的 `std::vector` 或 Java 的 `ArrayList` 来实现,初始化时指定大小,然后通过索引访问元素。
- 插入:插入元素通常需要移动后续的所有元素,时间复杂度为 O(n)。对于数组,可以在末尾添加新元素,或用插入排序的方式替换。
- 删除:删除元素同样需要移动后续元素,时间复杂度也为 O(n)。
- 创建:链表由头结点开始,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针,可以用自定义节点类实现。
- 插入:在链表头部插入称为"头插法",在其他位置插入称为"中间插入",时间复杂度一般为 O(1)(不考虑实际调整指针的时间)。
- 删除:根据要删除的值遍历找到对应节点,删除后可能会涉及到更新前驱节点的指针,时间复杂度也是 O(1)。
- 查找:从头节点开始逐个比较,直到找到目标元素或遍历到末尾,时间复杂度为 O(n)。
**主菜单设计**:
```
1. 创建线性表
2. 在开头插入元素
3. 在指定位置插入元素
4. 删除元素
5. 查找元素
6. 显示线性表内容
7. 退出
请输入您的选择(1-7):__
```
相关问题
编程实现线性表两种存储结构中的基本操作的实现(线性表的创建、插入、删除和查找),并设计一个主菜单完成各个功能的调用。
在编程中,线性表有两种常见的存储结构:数组和链表。以下是这两种结构的基本操作实现:
**1. 数组表示的线性表**
- **创建**:通过动态内存分配创建一个固定大小的数组,并初始化元素。
```python
def create_array(size):
return [0] * size
```
- **插入**:如果数组未满,可以在指定位置插入元素,否则需要调整数组大小。
```python
def insert_array(lst, index, value):
if index < len(lst):
lst = lst[:index] + [value] + lst[index:]
else:
# 扩容操作
lst.extend([None] * (index - len(lst) + 1))
lst.append(value)
```
- **删除**:移除指定索引的元素。
```python
def delete_array(lst, index):
if 0 <= index < len(lst):
lst.pop(index)
```
- **查找**:搜索特定值的位置。
```python
def search_array(lst, value):
for i in range(len(lst)):
if lst[i] == value:
return i
return -1
```
**2. 链表表示的线性表**
- **创建**:创建一个节点并链接到下一个节点。
```python
class Node:
def __init__(self, data=None):
self.data = data
self.next = None
def create_linked_list():
head = Node()
head.next = None
return head
```
- **插入**:在链表头部或指定位置插入新节点。
```python
def insert_linked_list(head, index, value):
new_node = Node(value)
if index == 0:
new_node.next = head
head = new_node
else:
current = head
for _ in range(index - 1):
current = current.next
new_node.next = current.next
current.next = new_node
```
- **删除**:找到目标节点并断开其前驱节点的连接。
```python
def delete_linked_list(head, value):
current = head
if current and current.data == value:
head = current.next
del current
return
while current and current.next:
if current.next.data == value:
current.next = current.next.next
break
current = current.next
```
- **查找**:遍历链表直到找到目标或到达结尾。
```python
def search_linked_list(head, value):
current = head
while current is not None:
if current.data == value:
return current
current = current.next
return None
```
为了提供一个主菜单完成各个功能的调用,你可以设计一个简单的控制台应用,让用户输入选项并对应执行相应的操作。
```python
def main_menu():
print("请选择操作:")
print("1. 创建数组")
print("2. 插入数组")
print("3. 删除数组")
print("4. 查找数组")
print("5. 创建链表")
print("6. 插入链表")
print("7. 删除链表")
print("8. 查找链表")
# ... 然后根据用户输入调用对应的函数
if __name__ == "__main__":
main_menu()
```
C语言中编程实现线性表两种存储结构中的基本操作的实现(线性表的创建 、插入、删除和查找),并设计一个主菜单完成各个功能的调用。
在C语言中,我们可以使用数组和链表这两种常见的数据结构来实现线性表。这里我会简单介绍如何实现这四种基本操作:
**1. 数组实现**
- **创建(初始化)**:
```c
typedef struct {
int *data;
int size;
int capacity;
} ArrayList;
ArrayList *createArray(int capacity) {
ArrayList *list = malloc(sizeof(ArrayList));
list->data = malloc(capacity * sizeof(int));
list->size = 0;
list->capacity = capacity;
return list;
}
```
- **插入(一般在末尾)**:
```c
void insertArray(ArrayList *list, int value) {
if (list->size == list->capacity) {
list->capacity *= 2; // 当满时扩大容量
list->data = realloc(list->data, list->capacity * sizeof(int));
}
list->data[list->size++] = value;
}
```
- **删除** 和 **查找**:
由于数组是连续存储的,直接通过索引访问即可,但在删除时需要注意更新其他元素的位置。
**2. 链表实现**
- **创建(单向链表为例)**:
```c
typedef struct Node {
int data;
struct Node* next;
} ListNode;
ListNode* createLinkedList() {
ListNode* head = NULL;
return head;
}
void insertLinkedList(ListNode** head, int value) {
ListNode* newNode = malloc(sizeof(ListNode));
newNode->data = value;
newNode->next = *head;
*head = newNode;
}
```
- **删除** 和 **查找**:
在链表中,需要遍历找到节点,然后调整前一个节点的`next`指针或释放节点。
**主菜单示例**:
```c
void mainMenu(ArrayList* array_list, ListNode* linked_list) {
int choice;
printf("1. 操作数组\n");
printf("2. 操作链表\n");
printf("选择操作(1/2): ");
scanf("%d", &choice);
switch (choice) {
case 1:
// 调用数组操作函数
break;
case 2:
// 调用链表操作函数
break;
default:
printf("无效的选择,退出程序。\n");
break;
}
}
```
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