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線性表是最基本、最簡單、也是最常用的一種數(shù)據(jù)結構。線性表(linear list)是數(shù)據(jù)結構的一種,一個線性表是n個具有相同特性的數(shù)據(jù)元素的有限序列。
線性表中數(shù)據(jù)元素之間的關系是一對一的關系,即除了第一個和最后一個數(shù)據(jù)元素之外,其它數(shù)據(jù)元素都是首尾相接的(注意,這句話只適用大部分線性表,而不是全部。比如,循環(huán)鏈表邏輯層次上也是一種線性表(存儲層次上屬于鏈式存儲,但是把最后一個數(shù)據(jù)元素的尾指針指向了首位結點)。
- 中文名:線性表
- 外文名:linear list
- 元素關系:一對一
- 類 別:一般線性表和受限線性表
- 優(yōu) 點:邏輯結構簡單,便于實現(xiàn)和操作
- 應用學科:計算機科學、測繪科學、通信工程
目錄
- 1 簡介
- ▪ 定義
- ▪ 分類
- ▪ 優(yōu)點
- 2 特征
- 3 基本操作
- 4 存儲結構
- 5 結構特點
- 6 線性表的推廣
線性表簡介
線性表定義
線性表(linear list)是數(shù)據(jù)結構的一種,一個線性表是n個具有相同特性的數(shù)據(jù)元素的有限序列。數(shù)據(jù)元素是一個抽象的符號,其具體含義在不同的情況下一般不同。
在稍復雜的線性表中,一個數(shù)據(jù)元素可由多個數(shù)據(jù)項(item)組成,此種情況下常把數(shù)據(jù)元素稱為記錄(record),含有大量記錄的線性表又稱文件(file)。
線性表中的個數(shù)n定義為線性表的長度,n=0時稱為空表。在非空表中每個數(shù)據(jù)元素都有一個確定的位置,如用ai表示數(shù)據(jù)元素,則i稱為數(shù)據(jù)元素ai在線性表中的位序。
線性表的相鄰元素之間存在著序偶關系。如用(a1,…,ai-1,ai,ai+1,…,an)表示一個順序表,則表中ai-1領先于ai,ai領先于ai+1,稱ai-1是ai的直接前驅元素,ai+1是ai的直接后繼元素。當i=1,2,…,n-1時,ai有且僅有一個直接后繼,當i=2,3,…,n時,ai有且僅有一個直接前驅 [1] 。
線性表分類
我們說“線性”和“非線性”,只在邏輯層次上討論,而不考慮存儲層次,所以雙向鏈表和循環(huán)鏈表依舊是線性表。
在數(shù)據(jù)結構邏輯層次上細分,線性表可分為一般線性表和受限線性表。一般線性表也就是我們通常所說的“線性表”,可以自由的刪除或添加結點。受限線性表主要包括棧和隊列,受限表示對結點的操作受限制。
線性表優(yōu)點
線性表的邏輯結構簡單,便于實現(xiàn)和操作。因此,線性表這種數(shù)據(jù)結構在實際應用中是廣泛采用的一種數(shù)據(jù)結構。
線性表特征
1.集合中必存在唯一的一個“第一元素”。
2.集合中必存在唯一的一個 “最后元素” 。
3.除最后一個元素之外,均有唯一的后繼(后件)。
4.除第一個元素之外,均有唯一的前驅(前件)。
線性表基本操作
編輯
1)MakeEmpty(L) 這是一個將L變?yōu)榭毡淼姆椒?/DIV>
2)Length(L) 返回表L的長度,即表中元素個數(shù)
3)Get(L,i) 這是一個函數(shù),函數(shù)值為L中位置i處的元素(1≤i≤n)
4)Prior(L,i) 取i的前驅元素
5)Next(L,i) 取i的后繼元素
6)Locate(L,x) 這是一個函數(shù),函數(shù)值為元素x在L中的位置
7)Insert(L,i,x)在表L的位置i處插入元素x,將原占據(jù)位置i的元素及后面的元素都向后推一個位置
8)Delete(L,p) 從表L中刪除位置p處的元素
9)IsEmpty(L) 如果表L為空表(長度為0)則返回true,否則返回false
10)Clear(L)清除所有元素
11)Init(L)同第一個,初始化線性表為空
12)Traverse(L)遍歷輸出所有元素
13)Find(L,x)查找并返回元素
14)Update(L,x)修改元素
15)Sort(L)對所有元素重新按給定的條件排序
16) strstr(string1,string2)用于字符數(shù)組的求string1中出現(xiàn)string2的首地址
線性表存儲結構
編輯
線性表主要由順序表示或鏈式表示。在實際應用中,常以棧、隊列、字符串等特殊形式使用。
順序表示指的是用一組地址連續(xù)的存儲單元依次存儲線性表的數(shù)據(jù)元素,稱為線性表的順序存儲結構或順序映像(sequential mapping)。它以“物理位置相鄰”來表示線性表中數(shù)據(jù)元素間的邏輯關系,可隨機存取表中任一元素。
鏈式表示指的是用一組任意的存儲單元存儲線性表中的數(shù)據(jù)元素,稱為線性表的鏈式存儲結構。它的存儲單元可以是連續(xù)的,也可以是不連續(xù)的。在表示數(shù)據(jù)元素之間的邏輯關系時,除了存儲其本身的信息之外,還需存儲一個指示其直接后繼的信息(即直接后繼的存儲位置),這兩部分信息組成數(shù)據(jù)元素的存儲映像,稱為結點(node)。它包括兩個域;存儲數(shù)據(jù)元素信息的域稱為數(shù)據(jù)域;存儲直接后繼存儲位置的域稱為指針域。指針域中存儲的信息稱為指針或鏈 [1] 。
線性表結構特點
編輯
1.均勻性:雖然不同數(shù)據(jù)表的數(shù)據(jù)元素可以是各種各樣的,但對于同一線性表的各數(shù)據(jù)元素必定具有相同的數(shù)據(jù)類型和長度。
2.有序性:各數(shù)據(jù)元素在線性表中的位置只取決于它們的序號,數(shù)據(jù)元素之前的相對位置是線性的,即存在唯一的“第一個“和“最后一個”的數(shù)據(jù)元素,除了第一個和最后一個外,其它元素前面均只有一個數(shù)據(jù)元素(直接前驅)和后面均只有一個數(shù)據(jù)元素(直接后繼)。
線性表線性表的推廣
編輯
時間有序表、排序表、和頻率有序表都可以看做是線性表的推廣。如果按照結點到達結構的時間先后,作為確定結點之間關系的,這樣一種線性結構稱之為時間有序表。例如,在紅燈前停下的一長串汽車,最先到達的為首結點,最后到達的為尾結點;在離開時最先到達的汽車將最先離開,最后到達的將最后離開。這些汽車構成了一個隊列,實際上就是一個時間有序表。棧和隊列都是時間有序表。頻率有序表是按照結點的使用頻率確定它們之間的相互關系的,而排序表是根據(jù)結點的關鍵字值來加以確定的。 [2]