在优先队列中使用结构体的若干小结

本文详细介绍了在C++中使用优先队列优化Time结构体排序的方法,包括在结构体外重载小于运算符和直接在结构体内重载的方式,并强调了const参数列表的重要性。

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以结构体Time为例:

struct Time{
    int start, end;
};


使用优先队列时,如果需要对Time中的start从小到大排序,有两种方法:

priority_queue<Time> pq;


一.在结构体外重载结构体小于运算符:
bool operator <(const Time& a,const Time& b){
    return a.start > b.start;
}  //这里以大于重载小于是因为默认情况下,优先队列是以大的作为队首,这样一反,就可以再默认情况下使得小的作为队首

二.直接在结构体中重载小于运算符:
struct Time{  
    int start, end;  
    bool operator < (const Time& t)const{  
        return start > t.start;  
    }  
};  

实质上来说是一样的。。。。

另外要注意的是:参数列表中的const不能省略,否则报错~~




<think>嗯,用户想了解C语言中的链表知识。首先,我需要确定用户的基础水平,可能是个刚开始学习数据结构的新手。他们可能已经了解数组,但遇到了数组的局限性,比如固定大小、插入删除效率低等问题,这时候链表作为动态数据结构就派上用场了。 首先,我得解释链表的基本概念。链表由节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。需要区分单链表、双链表和循环链表的不同,但用户可能先从单链表开始学习,所以先重点讲单链表的结构。 接下来,可能需要详细说明如何用C语言实现链表。结构体的定义是关键,比如struct Node,里面包含数据和指向下一个节点的指针。这里要确保用户理解指针的使用,特别是结构体自引用的概念,容易出错的地方比如结构体名称和typedef的使用。 然后,链表的操作是重点。创建节点、插入、删除、遍历这些基本操作必须涵盖。用户可能需要具体的代码示例,比如如何用malloc动态分配内存,注意检查分配是否成功,以及释放内存的重要性,避免内存泄漏。 在插入和删除操作部分,需要考虑不同的情况:头部插入、中间插入和尾部插入。特别是处理指针的指向顺序,比如插入新节点时,先让新节点的next指向原节点,再让前一个节点的next指向新节点,避免断链。删除操作时,要注意释放内存,并正确连接前后节点。 遍历链表相对简单,但用户可能对指针的移动理解有困难,可以用循环示例来说明,用临时指针current从头节点开始,逐个访问直到NULL。 另外,用户可能会遇到常见错误,比如野指针、内存泄漏、断链等问题。需要提醒他们在每个步骤中检查指针是否正确,及时释放内存,特别是在删除节点时。 最后,对比链表和数组的优缺点,帮助用户理解何时使用链表更合适。比如需要频繁插入删除时,链表更高效,而需要随机访问时数组更好。可能还要提到其他类型的链表,如双向链表和循环链表,作为扩展知识。 现在需要组织这些内容,结构清晰,分步骤讲解,确保代码示例正确,符合C语言的语法规范。同时使用中文,避免术语错误,用简单易懂的语言解释概念。可能还需要注意排版,按照用户的要求,数学公式用$...$,但这里可能涉及较少,但如果有算法复杂度分析的话需要用正确的格式。 总结下来,回答的结构应该是:链表的概念,结构体定义,基本操作(创建、插入、删除、遍历),常见问题,与数组的对比,最后小结。确保每个部分都有代码示例和解释,帮助用户逐步理解链表的实现和应用。</think>好的,我将分步骤为您讲解C语言链表的核心知识,并提供代码示例。 ### 一、链表基本概念 链表(Linked List)是线性表的链式存储结构,特点: - 由若干节点(Node)组成 - 每个节点包含: - 数据域(存储数据) - 指针域(存储下一个节点的地址) - 内存非连续分配 - 支持动态扩展 对比数组: | 特性 | 数组 | 链表 | |-----------|-------------|-------------| | 内存连续性 | 连续 | 不连续 | | 大小 | 固定 | 动态扩展 | | 插入/删除效率 | O(n) | O(1)(已知位置) | | 随机访问 | O(1) | O(n) | ### 二、链表结构体定义 ```c typedef struct Node { int data; // 数据域 struct Node* next; // 指针域 } Node; ``` - `typedef`简化类型名 - 结构体自引用必须使用`struct Node*` ### 三、基本操作实现 #### 1. 创建节点 ```c Node* createNode(int value) { Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); if (newNode == NULL) { printf("内存分配失败!"); exit(1); } newNode->data = value; newNode->next = NULL; return newNode; } ``` ⚠️ 注意:必须检查`malloc`返回值 #### 2. 头插法 $$ \text{新节点} \rightarrow \text{原头节点} $$ ```c void insertAtHead(Node** head, int value) { Node* newNode = createNode(value); newNode->next = *head; *head = newNode; } ``` #### 3. 尾插法 ```c void insertAtTail(Node** head, int value) { Node* newNode = createNode(value); if (*head == NULL) { *head = newNode; return; } Node* current = *head; while (current->next != NULL) { current = current->next; } current->next = newNode; } ``` #### 4. 删除节点 ```c void deleteNode(Node** head, int value) { if (*head == NULL) return; Node *temp = *head, *prev = NULL; // 处理头节点 if (temp != NULL && temp->data == value) { *head = temp->next; free(temp); return; } // 查找目标节点 while (temp != NULL && temp->data != value) { prev = temp; temp = temp->next; } if (temp == NULL) return; // 未找到 prev->next = temp->next; free(temp); } ``` #### 5. 遍历链表 ```c void printList(Node* head) { Node* current = head; while (current != NULL) { printf("%d -> ", current->data); current = current->next; } printf("NULL\n"); } ``` ### 四、内存管理要点 1. 每次`malloc`必须对应`free` 2. 删除节点后要及时置空指针: ```c temp->next = NULL; // 防止野指针 ``` 3. 完整释放链表: ```c void freeList(Node** head) { Node* current = *head; while (current != NULL) { Node* temp = current; current = current->next; free(temp); } *head = NULL; } ``` ### 五、常见问题分析 1. **断链问题**:操作指针顺序错误 - ✅ 正确顺序:新节点先指向后节点,再修改前节点指针 2. **内存泄漏**:忘记释放删除的节点 3. **野指针**:访问已释放的内存空间 4. **头节点丢失**:未使用双重指针操作头节点 ### 六、进阶链表类型 1. 双向链表: ```c typedef struct DNode { int data; struct DNode* prev; struct DNode* next; } DNode; ``` 2. 循环链表:尾节点指向头节点 ### 七、应用场景 - 实现栈/队列 - 多项式运算 - 文件系统目录结构 - 内存管理中的空闲块管理 ### 总结建议 1. 画图辅助理解指针操作 2. 使用调试工具观察内存变化 3. 从简单链表开始练习,逐步过渡到双向/循环链表 4. 重点掌握指针操作和内存管理 需要进一步了解任何具体实现细节或算法复杂度分析,请随时告诉我!
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