#数据结构:在带头结点的单链表上编写一个实现int类型数据的冒泡排序算法

在带头结点的单链表上,要求:编写一个实现int类型数据的冒泡排序算法。

一、问题描述

编写一个实现int类型的冒泡排序算法

二、基本要求

1) 建立一个带头节点的链表

2) 实现int类型数据

3) 冒泡排序算法

三、算法思想

冒泡排序的基本思想 冒泡排序是交换排序中一种简单的排序方法。它的基本思想是对所有相邻记录的关键字值进行比效,如果是逆顺(a[j]>a[j+1]),则将其交换,最终达到有序化; 其处理过程为:

(1)将整个待排序的记录序列划分成有序区和无序区,初始状态有序区为空,无序区包括所有待排序的记录。

(2)对无序区从前向后依次将相邻记录的关键字进行比较,若逆序将其交换,从而使得关键字值小的记录向上”飘浮”(左移),关键字值大的记录好像石块,向下“堕落”(右移)。 每经过一趟冒泡排序,都使无序区中关键字值最大的记录进入有序区,对于由n个记录组成的记录序列,最多经过n-1趟冒泡排序,就可以将这n个记录重新按关键字顺序排列。

2.原始的冒泡排序算法 对由n个记录组成的记录序列,最多经过(n-1)趟冒泡排序,就可以使记录序列成为有序序列,第一趟定位第n个记录,此时有序区只有一个记录;第二趟定位第n-1个记录,此时有序区有两个记录;以此类推,算法框架为: for(i=n;i>1;i--){定位第i个记录}

四、数据结构

typedef int ElemType;

typedef struct Node

{

    ElemType data;

在基于带头结点的链式存储结构中,我们可以创建一个单链表类来实现上述功能。下面是一个简单的Python示例: ```python class Node: def __init__(self, value=None): self.value = value self.next = None class LinkedList: def __init__(self): self.head = None # 初始化为空链表 def initialize(self): self.head = None # 置空链表 def empty_list(self): self.head = None # 销毁链表 def destroy(self): current = self.head while current is not None: next_node = current.next del current current = next_node # 查找元素 def search(self, value): current = self.head found = False while current and not found: if current.value == value: found = True else: current = current.next return found # 插入元素 def insert(self, value): new_node = Node(value) if not self.head: self.head = new_node else: current = self.head while current.next: current = current.next current.next = new_node # 删除元素 def delete(self, value): if not self.head: return if self.head.value == value: self.head = self.head.next return current = self.head while current.next and current.next.value != value: current = current.next if current.next: current.next = current.next.next # 输出链表元素 def print_list(self): elements = [] current = self.head while current: elements.append(current.value) current = current.next print(elements) # 排序链表(这里假设是升序) def sort_list(self): if not self.head or not self.head.next: return current = self.head while current.next: smaller = current larger = current.next while larger and smaller.value > larger.value: temp = smaller.value smaller.value = larger.value larger.value = temp smaller = smaller.next larger = larger.next current = current.next # 合并两个有序链表(选做) def merge_sorted_lists(self, other_list): if not self.head: return other_list.head elif not other_list.head: return self.head elif self.head.value < other_list.head.value: self.head.next = self.merge_sorted_lists(other_list) return self.head else: other_list.head.next = self.merge_sorted_lists(self) return other_list.head # 原地逆置链表(选做) def reverse_list_in_place(self): prev = None current = self.head while current: next_node = current.next current.next = prev prev = current current = next_node self.head = prev # 使用示例 linked_list = LinkedList() linked_list.insert(5) # 添加元素 linked_list.print_list() # 输出: [5] linked_list.reverse_list_in_place() # 逆置链表 linked_list.print_list() # 输出: [5] ``` 以上代码实现一个基本的单向链表,包含了初始化、置空、销毁、查找、插入、删除、打印、排序、合并以及原地逆置的功能。对于排序部分,这里是冒泡排序的例子,实际项目中可能会选择更高效的算法如归并排序或快速排序。
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