数据结构电子笔记C++版2

数据结构是计算机科学中至关重要的基础概念，它研究如何有效地组织和存储数据，以便于高效地访问和处理。本章主要介绍了线性表这一基本的数据结构，并以C++语言为实现环境，阐述了线性表的逻辑结构和顺序存储结构。 线性表是一种基本的数据结构，由零个或多个相同类型的数据元素构成的有限序列。它的特点在于数据元素之间存在着一对一的前后关系，即每个元素都有一个直接前驱和一个直接后继。线性表的长度定义为元素的个数，当长度为零时，我们称之为空表。例如，非空线性表L可以表示为L=(a1, a2, ..., an)。 线性表的抽象数据类型（ADT）定义了线性表的操作集，包括初始化、销毁、获取长度、获取元素、查找、插入、删除、判断是否为空以及打印列表等操作。这些操作都是线性表的基础操作，它们对于理解和实现线性表至关重要。 1. `InitList`操作用于初始化线性表，创建一个空表。 2. `DestroyList`操作销毁线性表，释放其占用的内存空间。 3. `Length`操作返回线性表中数据元素的数量。 4. `Get`操作根据给定的序号i获取线性表中的元素，如果序号非法则抛出异常。 5. `Locate`操作查找线性表中值等于x的元素并返回其序号，找不到则返回0。 6. `Insert`操作在指定位置i插入一个元素x，如果插入失败则抛出异常。 7. `Delete`操作删除指定位置i的元素，成功则返回被删除元素，失败则抛出异常。 8. `Empty`操作判断线性表是否为空，是则返回1，否则返回0。 9. `PrintList`操作按顺序输出线性表的所有元素，线性表保持不变。 线性表的顺序存储结构，又称顺序表，是通过数组实现的。在C++中，数组是地址连续的存储单元，线性表的每个元素存储在数组的相应位置。例如，如果第i个元素在数组中的位置为i-1（因为C++数组下标从0开始），那么元素ai的存储地址可以表示为LOC(ai) = LOC(a1) + (i - 1) * c，其中c是每个元素占据的存储单元数。 在C++中实现顺序表，可以使用模板类`SeqList`，其中包含构造函数、数据成员和成员函数。无参构造函数创建空表，而有参构造函数接受一个数组和长度n，用这个数组初始化顺序表。顺序表的类定义通常会包含插入、删除、查找等操作的具体实现。 线性表作为基本的数据结构，它的逻辑结构和顺序存储结构是理解数据结构和算法的基础。在C++中，利用类和模板可以方便地实现和操作线性表，为其他更复杂的算法和数据结构提供支持。掌握线性表的概念和操作，对于提升编程能力，特别是解决实际问题的能力，具有重要意义。