1、线性表的概念
线性表是具有相同特性的数据元素的一个有限序列。就像用细线串珠子,一个接着一个串起来。
2、线性表的逻辑特征
① 在非空的线性表中有且只有一个开始结点a1,他没有直接前驱,而仅有一个直接后继a2,相当于a1是开头,后面紧跟着连接a2
② 有且仅有一个终端结点a(n),它没有直接后继,而仅有一个直接前驱a(n-1),相当于a(n)是结尾,前面接着a(n-1)
③ 其余结点有且只有一个直接前驱和一个直接后继
线性表的实际应用
1)比如如下一个多项式,要实现加减法
f
(
x
)
=
10
x
5
+
4
x
3
+
7
x
2
+
2
x
+
6
f(x)=10x^5+4x^3+7x^2+2x+6
f(x)=10x5+4x3+7x2+2x+6
可将其转换为
R
=
(
p
0
,
p
1
,
p
2
,
⋅
⋅
⋅
,
p
n
)
R=(p_0,p_1,p_2,···,p_n)
R=(p0,p1,p2,⋅⋅⋅,pn)
每一个p对应一个系数,x指数可以由p的下标来显示
所以多项式的相加可以转换成
R
=
(
p
0
+
q
0
,
p
1
+
q
1
,
p
2
+
q
2
,
⋅
⋅
⋅
,
p
n
+
q
n
)
R=(p_0+q_0,p_1+q_1,p_2+q_2,···,p_n+q_n)
R=(p0+q0,p1+q1,p2+q2,⋅⋅⋅,pn+qn)
2)若我们进一步要实现稀疏多项式的加减法(就是指数相隔比较分散,如果仍像之前那样则会非常占用内存)
于是我们构造如下的线性表:
R
=
(
(
p
0
,
e
0
)
,
(
p
1
,
e
1
)
,
(
p
2
,
e
2
)
,
⋅
⋅
⋅
,
(
p
n
,
e
n
)
)
R=((p_0,e_0),(p_1,e_1),(p_2,e_2),···,(p_n,e_n))
R=((p0,e0),(p1,e1),(p2,e2),⋅⋅⋅,(pn,en))
这样同时将线性表的指数和系数都储存了起来
步骤:
-
创建新数组C
-
指数相同,对应系数相加,若和不为0,则在C线性表中增加一个新项
-
指数不相同,则将指数较小的项复制到C中
-
一个多项式遍历完毕时,将另一个剩余项依次复制到C中即可
此题也可以使用数组,下图是用链表实现示意图
顺序存储结构存在的问题:
-
存储空间分配不灵活
-
运算的空间复杂度高
线性表的类型定义
ADT List{ |
---|
数据对象:D={a(i)|a(i)属于Elemset,(i=1,2,…,n,n≥0) |
数据关系:R={<a(i-1),a(i)>|a(i-1),a(i)属于D,(i=2,3,…,n)} //二元关系 |
基本操作: |
InitList(&L); |
DestoryList(&L); |
ListInsert(&L,i,e); |
ListDelete(&L,i,&e); |
······ |
}ADT List |
基本操作:
- 线性表初始化:InitList(&L)
操作结果:构造一个空的线性表L
- 线性表销毁:DestoryList(&L)
初始条件:线性表L已经存在
操作结果:销毁线性表L
- 线性表清除:ClearList(&L)
初始条件:线性表L已经存在
操作结果:将线性表L重置为空表
- 线性表清空:ListEmpty(L)
初始条件:线性表L已经存在
操作结果:若线性表L为空表,则返回TRUE;否则返回FALSE
- 线性表长度:ListLength(L)
初始条件:线性表L已经存在
操作结果:返回线性表L中的数据元素个数
- 线性表查找:GetElem(L,i,&e)
初始条件:线性表L已经存在,1≤i≤ListLength(L)
操作结果:用e返回线性表L中第i个数据元素的值
- 线性表比较:LocateElem(L,e,compare())
初始条件:线性表L已经存在,compare()是数据元素的判定函数
操作结果:返回L中第1个与e满足compare()的数据元素的位序。这样的元素不存在则返回值为0
- 线性表前驱求法:PriorElem(L,cur_e,&pre_e)
初始条件:线性表L已经存在
操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回他的前驱,否则操作失败;pre_e无意义。
- 线性表后继求法:NextElem(L,cur_e,&next_e)
初始条件:线性表L已经存在
操作结果:若cur_e是L的数据元素,且不是最后一个,则用next_e返回他的后继,否则操作失败;则next_e无意义。
- 线性表元素插入:ListInsert(&L,i,e)
初始条件:线性表L已经存在,1≤i≤ListLength(L)+1
操作结果:在L的第i个位置之前插入新的数据元素e,L的长度加一
- 线性表元素删除:ListDelete(&L,i,&e)
初始条件:线性表L已经存在,1≤i≤ListLength(L)
操作结果:删除L的第i个数据元素,并用e返回其值,L的长度减一
- 线性表遍历:ListTraverse(&L,visited())
初始条件:线性表L已经存在
操作结果:依次对线性表中每个元素调用visited()