基于链表排序算法的综述1.doc

2014-2015学年第一学期 《算法分析与设计》 大作业——链表排序综述 院系：软件学院 班级：软件设计 姓名：范** 基于链表排序算法的综述 摘要：单链表是一种链式存储结构，用一组地址任意的存储单元存放线性表中的数据元素。排序时将一个任意的数据元素序列排列成一个有序的序列。单链表排序主要功能是对以链表为存储结构的数值型数据进行排序，主要的排序方式有：冒泡排序，选择排序，插入排序，快速排序，归并排序以及基数排序。 关键词：单链表 链表排序 存储结构 引言： 单链表排序是将一个以链表为存储结构的数值型任意序列，排列成一个方便于数据查询的有序序列。 1.需求分析 选择何种排序方法，要考虑的首要因素是关于文件的存储结构。文件存储结构有以下两种： 顺序结构：类似于线性表的顺序存储结构，将文件存储在一片连续的存储空间，逻辑上相邻的记录在存储器中的物理未知也是相邻的，这种结构上对文件排序一般要作记录的移动。当发生成片记录的移动时，是一个很耗时间的工作； 链表结构：类似于线性表的链式存储结构，文件中记录用结点来表示，其物理位置任意，结点之间用指针相连，链表结构的结点在于排序是无需移动记录，只需修改相应记录的指针即可； 2．数据结构的设计 2.1链表 链表中的数据是以节点来表示的，每个结点的构成：元素(数据元素的映象) + 指针(指示后继元素存储位置)，元素就是存储数据的存储单元，指针就是连接每个结点的地址数据。 以“结点的序列”表示线性表称作线性链表（单链表） 单链表是链式存取的结构，为找第 i 个数据元素，必须先找到第 i-1 个数据元素。 因此，查找第 i 个数据元素的基本操作为：移动指针，比较 j 和 i 单链表 1、链接存储方法 链接方式存储的线性表简称为链表（Linked List）。 链表的具体存储表示为： ① 用一组任意的存储单元来存放线性表的结点（这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的） ② 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个结点值的同时，还必须存储指示其后继结点的地址（或位置）信息（称为指针（pointer）或链(link)） 注意： 链式存储是最常用的存储方式之一，它不仅可用来表示线性表，而且可用来表示各种非线性的数据结构。 2、链表的结点结构 ┌───┬───┐ │data │next │ └───┴───┘ data域--存放结点值的数据域 next域--存放结点的直接后继的地址（位置）的指针域（链域） 注意： ①链表通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的。 ②每个结点只有一个链域的链表称为单链表（Single Linked List）。 【例】线性表（bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat）的单链表示如示意图 3、头指针head和终端结点指针域的表示 单链表中每个结点的存储地址是存放在其前趋结点next域中，而开始结点无前趋，故应设头指针head指向开始结点。 注意： 链表由头指针唯一确定，单链表可以用头指针的名字来命名。 终端结点无后继，故终端结点的指针域为空，即NULL。 4、单链表的一般图示法 由于我们常常只注重结点间的逻辑顺序，不关心每个结点的实际位置，可以用箭头来表示链域中的指针，线性表（bat，cat，fat，hat，jat，lat，mat）的单链表就可以表示为下图形式。 5、单链表类型描述 typedef char DataType; //假设结点的数据域类型为字符 typedef struct node{ //结点类型定义 DataType data; //结点的数据域 struct node *next;//结点的指针域 }ListNode; typedef ListNode *LinkList; ListNode *p; LinkList head; 注意： ①LinkList和ListNode是不同名字的同一个指针类型（命名的不同是为了概念上更明确） ②*LinkList类型的指针变量head表示它是单链表的头指针 ③ListNode类型的指针变量p表示它是指向某一结点的指针 6、指针变量和结点变量 指针变量 结点变量 定义 在变量说明部分显式定义 在程序执行时，通过标准函数malloc生成 取值 非空时，存放某类型结点 实际存放结点各域内容的地址 操作方式 通过指针变量名访问 通过指针生成、访问和释放 ①生成结点变量的标准函数 p=( ListNode *)malloc(sizeof(ListNode))； //函数malloc分配一个类型为ListNode的结点变量的空间,并将其首地址放入指针变量p中 ②释放结点变量空间的标准函数 free(p)；//释放p所指的结点变量