[详细完整版]数据结构2.doc

2.1 描述以下三个概念的区别：头指针、头结点、首元结点。 2.2 线性表的顺序存储结构具有三个弱点：其一，在作插入或删除操作时，需移动大量元素 ；其二，由于难以估计，必须预先分配较大的空间，往往使存储空间不能得到充分利用 ；其三，表的容量难以扩充。线性表的链式存储结构是否一定能够克服上述三个弱点， 试讨论之。 2.3 下面是一个算法的核心部分，试说明该算法的功能。 pre=L->next; //L是一单链表，结点有数据域data和指针域 if pre < > NULL { while pre->next < > NULL { p=pre->next; if p->data >= pre->data pre=p; else return 0; } } return 1; 2.1 头指针:是指向链表中第一个结点（或为头结点或为首元结点）的指针； 头结点:是在链表的首元结点之前附设的一个结点；数据域内只放空表标志和表长等信息 （内放头指针?那还得另配一个头指针!） 首元素结点:是指链表中存储线性表中第一个数据元素a1的结点. 2.2 链式存储结构一般说克服了顺序存储结构的三个弱点。首先，插 在计算机科学中，数据结构是组织和管理数据的重要方式，它直接影响到程序的效率和可维护性。本文将深入探讨三个关键概念：头指针、头结点和首元结点，以及线性表的顺序存储结构与链式存储结构之间的区别。 让我们解析这三个概念： 1. 头指针：头指针是一个指向链表中第一个实际存储数据的结点（即首元结点）的指针。在链表中，头指针是访问整个链表的入口，通过头指针可以遍历整个链表。 2. 头结点：头结点是在链表的首元结点（即存储线性表第一个数据元素的结点）之前额外添加的一个结点。头结点的数据域通常用于存储额外信息，如空表标志、链表长度等。如果头结点的数据域内包含头指针，那么需要另外设置一个变量来保存原始的头指针，以便正常访问链表。 3. 首元结点：首元结点是链表中的第一个实际数据结点，它存储着线性表中的第一个数据元素。首元结点紧跟在头结点之后，或者在无头结点的链表中，就是链表的起始点。 接下来，我们讨论线性表的顺序存储结构和链式存储结构： 顺序存储结构，如数组，通常用于实现线性表。然而，它存在三个主要问题： 1. 插入和删除操作需要移动大量元素，这可能导致效率低下。 2. 需要预先分配足够大的空间，这可能导致空间浪费，因为实际需要的空间可能远小于预分配的。 3. 表的容量一旦确定，难以扩展，如果需要更多的空间，可能需要重新分配整个数组。 链式存储结构，例如单链表，通常能解决这些问题： 1. 在链式存储结构中，插入和删除操作只需要改变指针，而不需要移动元素，因此时间复杂度是O(1)。 2. 链表可以根据需要动态地申请和释放空间，避免了空间浪费。 3. 只要内存允许，链表的容量可以无限扩展。 然而，链式存储结构也有其缺点，比如额外的指针会占用空间，如果内存紧张，这反而可能成为劣势。此外，链表的随机访问性能通常不如数组，因为需要从头节点开始遍历才能访问到指定位置的元素。 关于给出的算法，它是一个判断单链表是否非递减有序的算法。算法首先将`pre`指向链表的第二个结点（即`L->next`），然后通过一个循环检查每个结点。在循环内部，如果`p->data`大于或等于`pre->data`，说明链表保持非递减顺序，继续检查下一个结点；否则，链表不是非递减有序，算法返回0。如果循环结束后没有发现违反非递减顺序的情况，算法返回1，表明链表是非递减有序的。 理解这些基本数据结构的概念和特性对于编写高效的代码至关重要，它们是构建更复杂数据结构和算法的基础。在设计和实现数据结构时，需要权衡不同的存储方式和操作效率，以满足特定的应用场景需求。