《数据结构》实验指导:线性表的顺序与链式存储
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更新于2024-08-04
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"山东大学《数据结构》实验指导02线性表.docx"
实验二线性表涉及的是数据结构中的核心概念——线性表。线性表是一个包含n(n>=0)个数据元素的集合,这些元素之间具有逻辑上的线性关系,即每个元素都有一个前驱元素和一个后继元素,除了第一个元素没有前驱,最后一个元素没有后继。在数据结构领域,线性表的抽象数据类型(ADT)定义了它的基本操作和数据对象。
线性表的ADT定义如下:
- 数据对象D由元素集合{aj|aj∈elemSet, i=1,2,...,n}组成,其中n表示元素的个数。
- 数据关系Ri定义了元素之间的线性关系,即对于所有aj-1和aj,如果它们都属于D,那么aj-1在aj之前。
线性表的基本操作包括:
1. CreatList(&L):创建一个空的线性表L。
2. ListLength(L):返回线性表L中元素的个数。
3. ListInsert(&L,i,e):在L的第i个位置插入元素e,线性表长度增加1。
4. ListDelete(&L,i,&e):删除L的第i个元素,用e返回其值,线性表长度减少1。
5. GetElem(L,i,&e):获取线性表L中第i个元素的值并存入e。
6. LocateElem(L,e,compare()):返回L中第一个与e满足特定比较条件的元素的索引,若不存在则返回0。
7. ListEmpty(L):检查L是否为空,若为空则返回TRUE,否则返回FALSE。
8. ClearList(&L):将线性表L清空。
9. DestroyList(&L):销毁线性表L。
线性表有两种常见的存储方式:顺序存储和链式存储。
- 顺序存储:顺序表是最简单的数据结构,它使用一段连续的内存空间存储线性表的所有元素。这种存储方式的优点是访问速度快,因为内存的连续性使得随机访问变得简单。但插入和删除操作可能涉及大量的元素移动,效率较低。
- 链式存储:链式表不依赖于元素在内存中的物理位置,而是通过指针链接元素。每个元素(节点)包含数据部分和指向下一个元素的指针。链式存储提供了更大的灵活性,插入和删除操作通常更快,但访问速度相对较慢,因为需要遍历指针。
实验的目标是让学生理解和掌握这两种表示方法,以及如何用C语言实现它们。通过完成实验,学生将能够熟练地进行线性表的操作,包括创建、查询、插入、删除等,同时理解这两种存储结构的优缺点。这有助于他们深入理解数据结构的基础,为后续更复杂的算法和数据结构的学习打下坚实基础。
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