C++编程:节点、链表、栈与队列实现探索

0 下载量 179 浏览量 更新于2024-06-28 收藏 908KB DOC 举报
"群体类和群体数据.doc" 这篇文档主要涵盖了数据结构和算法的基本概念,特别是与群体类和群体数据相关的编程实现。实验目的旨在通过实际编程来加深对节点类、链表类、栈类、队列类的理解以及数组元素的排序和查找方法。下面将详细解释这些知识点。 1. **节点类**:节点是链表和队列等数据结构的基本组成单元。节点类通常包含数据域(存储数据)和指向下一个节点的指针。在提供的代码示例中,`Node<T>` 是一个模板类,可以存储任何类型的数据(由 `T` 表示)。`Node` 类具有构造函数用于初始化数据和指针,以及插入和删除后继节点的方法。 2. **链表类**:链表是一种动态数据结构,通过节点的指针链接各个元素。实验中提到的 `link.h` 文件用于实现链表类,它包含插入和合并链表的操作。在测试程序 `lab9_2.cpp` 中,两个整型链表 `A` 和 `B` 被创建并合并。 3. **栈类**:栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,常用于临时存储和检索数据。在 `queue.h` 文件中,栈或队列被实现为链表形式。测试程序 `lab9_3.cpp` 创建一个整型栈或队列,插入元素,然后按照 LIFO 或 FIFO 原则进行操作。 4. **队列类**:队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,类似于现实生活中的排队。队列的插入操作称为入队,而取出操作称为出队。在链表实现的队列中,插入和取出操作通过改变头尾节点的指针完成。 5. **排序算法**:实验要求实现四种基本排序算法:直接插入排序、直接选择排序、冒泡排序。这些算法都是基础排序方法,适用于小规模或部分有序的数据。直接插入排序是将每个元素插入已排序部分的过程;直接选择排序每次找到最小(或最大)元素放到正确位置;冒泡排序通过相邻元素之间的交换逐步调整顺序。 6. **查找算法**:顺序查找是最简单的查找算法,从数组的第一个元素开始,逐个比较直到找到目标元素或遍历完整个数组。在实验中,顺序查找被封装为数组类的成员函数。 实验通过编写和测试这些类及其方法,不仅教授了基本数据结构和算法,还强调了面向对象编程的概念,如类的声明、实现、构造函数、成员函数等。这样的实践性训练有助于提升学生的编程技能和理解数据结构的能力。