灵活利用单链表,顺带一提可持久化链表。

本文详细阐述了单链表的建立方法,并对比了正序与逆序建表的效率,同时介绍了单链表的输出方法及可持久化链表的概念与实现方式。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

#include<stdio.h>

/**                                   单链表                                                          **/
/*      利用指针可以为直接映射到改变上 且后续的地址传递比较方便,永远不要对表头做操作。只赋值。        */
struct Node
{
    int val;
    Node * next;
};
Node * Head,Last; 
void CreatList_L(int n)
{
        Node *p,*q;
        Head = new Node();
        Head->next = NULL;
        p = Head;
        while(n--)
        {
            q = new Node();
            scanf("%d",&q->val);
            q->next = p->next;
            p->next = q;
        }
}
void CreatList_LO(int n)
{    
    Node *p,*q;
    Head = new Node();
    Head ->next = NULL;
    p = Head;
    while(n--)
    {
        q = new Node();
        scanf("%d",&q->val);
        q -> next = NULL; 
        //这个是需要注意的。一开始 q->next 初始化出来之后的值是随机的。并非NULL.而输出时候直接while(p) 即利用NULL==0
        p->next = q;
        p = p->next;
    }
}
/*
对于insert 我们只考虑insert 0 位置才是最有效率的 那么要实现添加为O(1)就必须在建表的时候。
对于逆建表。 insert 相当于在一个序列的尾巴插入 并且你可以即时处理这个尾部
对于顺序建表。insert 相当于在一个序列的头部插入 并且你可以即时处理这个头部
*/
void OutPut()
{
    Node *p;
    p = Head->next;
    while(p)
    {
        printf("%d",p->val);
        p = p->next;
    }
}

int main()
{
/*  int *L;
    L = new int();
    int n,i;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        for(i=0;i<n;i++)
        {
            scanf("%d",&L[i]);
        }
        for(i=0;i<n;i++)
        {
            printf("%d",L[i]);
        }
    }
    顺序表 q = L+L.lenth-1 就能指向顺序表的最底端
*/

    int n;
    while(scanf("%d",&n)!=EOF)
    {
        CreatList_LO(n);
        OutPut();
    }
}
单链表的建立

对于可持久化链表:

  思考一个这样的问题。对于可持久化链表(确切地说应该是可持久化数据结构)。可持久化体现在能够恢复到旧版本。可以联想浏览器的历史痕迹。即对链表的每一步操作能做一个新版本来保存起来。

http://www.cnblogs.com/tedzhao/archive/2008/11/12/1332112.html

这里有更加全面的解释。感谢这位作者的辛勤劳动。

具体实现:

  我们需要用一个数组存储各个版本的头指针。根据上面链接的那个博文可以知道插入中间的时候。前面的所有节点都要复制下来。这是必须的。因为单链表是从头指针开始的。如果不复制。头指针就只有一个。明显不能符合版本分开。假如理想状态下。我们的每次插入如果不是插入。而是添加(添加也是插入)。添加到头位置。(添加到尾部就是恰恰最坏情况了)。那我们的可持久化链表是极其有效率的。

 

这里有一个题恰恰是利用了这个特点。

URAL 1992 CVS

模拟题

分析时间 基本上可以知道 要求我们的每一步操作是在O(1)的级别。

这个题目要支持维护最后一个元素。(不管是学习列表还是记忆列表)。

那么我们应该使用逆建表。这里有一个问题就是数据是实时的。

那我们只要把模仿着逆建表慢慢添加入元素即可

用一个数组存储表头。维护count 每一次操作后加1表示有新的版本。

code 后续补上。

转载于:https://www.cnblogs.com/Milkor/p/4387573.html

2 家谱管理系统的设计实现 2.1 问题概述 家谱,又名“族谱”,是记载某姓氏世系和重要人物及主要事迹的史籍资料。在我国有着悠久的历史。当今社会,家谱越来越为人们所重视,成为个家族紧密联系的象征。长期以来人们直都使用纸笔进行家谱记录,这种方法不仅费时费力而且不便于查找修改。在信息化时代里,随着电子信息业的不断发展,电子家谱逐渐进入实际应用中。电子家谱系统不仅省时省力而且方便,避免了纸笔记录的好多麻烦,使家谱管理更加便捷、实用。 2.2 任务要求 实现对某家族成员信息的管理,包含建立、查找、插入、修改、删除等功能。 (1)家谱祖先数据的录入。 (2)家庭成员的添加:即添加某人的儿女,输入相应的儿女姓名(此处儿女的姓名不能重名)和其它相关信息。 (3)家庭成员的修改:可以修改某成员的姓名等信息。 (4)成员的查询:查询某成员在家族中的辈分(第几代),并能查询此成员的所有子女及这辈的所有成员。 (5)家庭成员的删除:删除此成员时,若其有后代,将删除其所有后代成员。 (6)显示功能。 (7)根据设置的成员属性,自行拟定其它各种统计功能。 2.3 实现说明 2.3.1 存储结构 家谱管理是个典型以成员作为数据元素的树形结构,在实现时,需要根据任务需求,正确地选择数据地存储结构,这样才能方便各种操作的实现。在数据结构理论课中,有多种树的存储结构: (1)双亲表示法,这是种树的顺序存储结构,能够非常简单表示数据元素之间的关系,但由于任务要求中,涉及到删除操作,受顺序存储结构的限制,效率会较低,同时某些查询功能也不方便实现。 (2)孩子表示法,树的种链式存储结构,每个成员对应个结点。有两种形式的孩子表示法: ① 种是固定大小的孩子表示法,为每个结点设置固定数量的指针域,分别指向该成员的孩子结点。考虑到成员的孩子数量差异,如果指针域设置较多,当成员孩子较少时,会有多余的空闲指针,造成空间浪费;如果指针域设置较少,在特殊情况下,指针域不够用,使得系统实现不了基本功能,所以这种存储结构不能采用。② 另种是非固定大小的孩子表示法,根据孩子人数为每个结点设指针域数量,虽说节省了存储单元,管理起来比①显得复杂,同时每当家谱中某成员孩子数变化,都需要为该成员重新分配结点空间,修改双亲结点的指针,显得不太方便。另外家谱数据还需要保存到文件中,这种存储结构的文件保存也不太方便。 (3)孩子兄弟表示法,树的种二叉链表的存储结构。在这种存储结构中,当某成员添加孩子时,第个孩子,非常方便地生成个成员结点,作为该成员的左孩子结点;如果该成员原来有孩子,就从该成员结点的左孩子结点开始,顺着兄弟结点指针(右指针),找到该成员的原最小孩子,再把新增孩子结点放到原最小孩子的右边。其它删除,查询操作也非常方便,所以孩子兄弟表示法是种理想的存储结构。 (4)孩子链表表示法,树的种顺序加链式的存储结构。这种方式有着部分(1)的不足,另外删除个成员时,同时要删除他的所有子孙,这就相当于在顺序表中同时删除多个元素,算法较复杂,效率较低,同时由于删除后,导致删除位置后的成员序号发生了变化,还需要修改某些单链表结点的值。 通过上述分析,推荐使用孩子兄弟表示法这种存储结构来管理家谱。 2.3.2 家谱显示 家谱管理系统中,需要给出种直观的方式,显示家族成员之间的关系。假定用孩子兄弟法(二叉树)表示家谱,数据类型定义: typedef struct { char Name[20]; //姓名 char IdentNo[18]; //身份证号 //…… 根据实际情况扩展属性 } ElemType; //成员结点类型 typedef struct node { ElemType data; //成员信息 struct Node *child,*brother; struct Node *father; //可以考虑增加个父结点指针 } *BiTree; void display(BTree T,int indent) //indent表示缩进空格数 { int i; BTree T1; if (T==NULL) return; for(i=0;i<indent;i++) putchar(’ '); //缩进indent个空格 printf(“%s\n”,T->data.Name); //显示成员主要信息,这里仅给出姓名 for(T1=T->child;T1!=NULL; T1=T1->brother) //依次显示该成员子孙 display(T1,indent+4); } 这个算法是采用凹入表(或书目表)的方式,非常清楚地展示了家谱成员的层次关系。需要显示某个成员T及其后代信息时,可以用display(T,0)完成。如果T是根结点指针,显示全部家谱。所以利用算法能显示完整家谱,或查找某个家族成员后,显示这个成员在家族中的分支。 注意显示家谱信息不要试图用广义表的形式进行显示,思考下为什么? 2.3.3 利用遍历算法实现问题求解 可以利用二叉树的遍历算法实现很多操作,在实现过程中定要清楚存储结构和逻辑结构之间的对应关系。 (1)利用先序遍历改造后实现求某成员的辈分 int Seniority(BiTree T,char *ID,int S)//S代表T结点的辈分值 { //存在身份证号为ID这个成员,返回辈分值,否则返回0 int IDS; if (T==NULL) return 0; if (strcmp(T->data.IdentNo,ID)==0) return S; if ((IDS= Seniority(T->child, ID, S+1))!=0) //孩子辈分为S+1 return IDS; else return Seniority(T->brother, ID, S); //兄弟具有相同辈分 } (2)查找某成员的全部兄弟 假定使用了父结点指针,则首先利用遍历算法查找某成员,如果查找了,就用父指针找到父结点,再由父结点把所有孩子找出来,就能非常方便实现其功能,也能类似判断两成员是否为兄弟。 (3)统计某辈分成员数 参考(1)的算法修改,在遍历过程中,当某成员的辈分符合要求,就累加计数器。注意尽可能避免使用全局变量。 或者思考下,求某个成员结点(T)开始向下第k代的成员结点数,当k==1时,就是该结点自己,返回1;否则依次求该结点的每个孩子的第k-1代的成员结点数并求和,返回求和值。 2.3.4 家谱文件读写 家谱管理系统中,应该具有文件读写功能。种参考方案就是对二叉链表进行先序遍历,遇到成员信息写文件,空指针是写个空间点,后续可以按带空结点的先序遍历序列恢复二叉链表。 void save(FILE *pf, BiTree T) { struct node blankNode={{“”,“”},NULL,NULL}; //空结点 if (T) { fwrite(T,sizeof(struct node),1,pf);//将当前这个结点写道文件中 save(pf,T->child); save(pf,T->brother); } else fwrite(&blankNode,sizeof(struct node),1,pf);//将当前这个结点写道文件中 } BTree Load(FILE *pf) { struct node a; BTree T; fread(&a,sizeof(struct node),1,pf); if (strlen(a.data.Name)==0) return NULL; T=(BTree) malloc(sizeof(struct node)); T->data=a.data; T->child=Load(pf); T->brother=Load(pf); return T; } int main() { BTree T; char FamilyFileName[20]; FILE *fout,*fin; //两个文件指针,分别用于读写 printf(“\n输入家族文件名”); scanf(“%s”, FamilyFileName); fin=fopen(FamilyFileName,“rb”); if (fin==NULL) { printf(“文件%不存在”,“FamilyTree.dat”); T=NULL; //初始时无家族成员 } else T=Load(fin); fclose(fin); /************************* 显示系统菜单,完成各种操作 ***************************/ //退出系统时,将T为根的二叉树写到文件中 fout=fopen("FamilyTree.dat","w"); save(fout,T); fclose(fout); return 0; } 思考下,还可对读写文件操作进行优化,以及考虑在操作过程中,可以把当前数据存盘,避免数据丢失。你可以自己适当添加些功能来得到更高的分数,编译器为vs2022,给我整个系统的完整代码
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