C语言实现数据结构:线性表、链表到红黑树
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更新于2024-07-19
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"c语言数据结构,涵盖了线性表、链表、堆栈、二叉树、平衡二叉树及图论的相关算法"
在C语言数据结构的学习中,线性表是一个基础且重要的概念,它是由n(n>=0)个相同类型元素构成的有限序列。线性表有两种常见的存储方式:顺序存储和链式存储。在这个资源中,主要讨论了顺序存储的线性表。
1. 顺序存储的线性表(SqList)
顺序存储的线性表使用数组来存储元素,便于随机访问。结构体`SqList`定义了一个具有固定大小的数据数组和一个表示长度的整型变量。例如,`SqList L`定义了一个最多可容纳20个元素的线性表。
- `InitList(SqList *L)` 函数用于初始化顺序线性表,将长度设置为0。
- `ListEmpty(SqList L)` 判断线性表是否为空,如果长度为0则返回TRUE,否则返回FALSE。
- `ClearList(SqList *L)` 将线性表重置为空,即将长度设置为0。
- `ListLength(SqList L)` 返回线性表的当前长度。
- `GetElem(SqList L, int i, ElemType *e)` 获取线性表中第i个元素的值,注意数组下标从0开始,因此i-1对应实际数组中的位置。
除了线性表,资源还提到了其他数据结构和算法:
2. 链表(简单链表、双链表)
链表不依赖于数组的连续内存空间,通过节点间的指针连接元素。简单链表只有一个指向下一个节点的指针,而双链表有两个指针,分别指向前一个和后一个节点。链表操作包括插入、删除、遍历等。
3. 堆栈
堆栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,常用于实现递归、表达式求解等。基本操作包括压栈(Push)、弹栈(Pop)、查看栈顶元素(Top)。
4. 二叉树
二叉树每个节点最多有两个子节点,分为左子节点和右子节点。常见操作有建立二叉树、插入、删除节点等。资源中可能涵盖了二叉搜索树,其中每个节点的左子树只包含小于它的节点,右子树包含大于它的节点。
5. 平衡二叉树(如AVL树)
平衡二叉树是为了优化查找效率,保持左右子树高度差不超过1。插入和删除操作后,可能会调整树的结构以保持平衡。
6. 红黑树
红黑树是一种自平衡的二叉查找树,保证了任何节点到其每个叶子节点的所有路径都包含相同数量的黑色节点,从而在插入和删除操作时保持相对平衡。
7. 图论
涉及最短路径问题(如Dijkstra算法或Floyd算法)和最小生成树问题(如Prim算法或Kruskal算法),这些都是解决网络中路径优化问题的重要算法。
学习这些数据结构和算法是理解计算机科学基础的关键,它们在程序设计、数据库、操作系统等多个领域都有广泛的应用。通过深入理解和实践,可以提高解决问题的能力和编写高效代码的技巧。
2023-12-22 上传
2023-05-31 上传
2023-09-10 上传
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2023-06-10 上传
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