ISD1407

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day13-1 線性表的順序儲存

#include <stdio.h>

//宣告陣列

int array[3] = {1,2,3};

//檢視陣列中元素的地址

void show(int argc,int argv[]){

    for (int i=0; i<argc; i++) {

        printf("argv[%d]:%d address:%p\n",i,argv[i],&argv[i]);

    }

}

int main(int argc, const char * argv[])

{

    show(sizeof(array)/sizeof(array[0]),array);

    return 0;

}

列印：

argv[0]:1 address:0x100001058

argv[1]:2 address:0x10000105c

argv[2]:3 address:0x100001060

 day13-2 堆記憶體的分配不是連續的

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, const char * argv[])

{

    /*

     void *p = malloc(sizeof(int));

     int *p2 = (int*)p;型別轉換

     */

//在堆中開闢一塊記憶體空間

    int *p = (int*)malloc(sizeof(int));

    *p = 1;

printf("p value:%p\n",p);//指標指向堆區的地址

printf("p address:%p\n",&p);//指標變數在棧中的地址

//在堆中開闢5個元素的記憶體空間

    int *p1 = (int*)malloc(sizeof(int));

    int *p2 = (int

*)malloc(sizeof(int));

    int *p3 = (int*)malloc(sizeof(int));

    int *p4 = (int*)malloc(sizeof(int));

    int *p5 = (int*)malloc(sizeof(int));

//檢視5個元素的記憶體地址

printf("p1 value:%p\n",p1);//指標指向堆區的地址

printf("p2 value:%p\n",p2);//指標指向堆區的地址

printf("p3 value:%p\n",p3);//指標指向堆區的地址

printf("p4 value:%p\n",p4);//指標指向堆區的地址

printf("p5 value:%p\n",p5);//指標指向堆區的地址

    return 0;

}

列印：

p value:0x10011c0f0

p address:0x7fff5fbff688

p1 value:0x10011c100

p2 value:0x10011c110

p3 value:0x10011c120

p4 value:0x10011c130

p5 value:0x10011c140

 day13-3 連結串列實現方式

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

//儲存多個學生資訊

typedefstruct _Student{

    //值域

    int id;

    char name[20];

//指標域描述下一個元素的地址

struct_Student *next;//如果結構體中的型別是當前型別，必須使用原名宣告

} Student;

//宣告頭結點

Student *head = NULL;

//建立一個節點

/*

 函式名稱:my_malloc

 函式引數:void

 函式返回值型別:Student * <==>struct _Student *

函式的功能:建立一個節點

 */

Student *my_malloc();

Student *my_malloc(){

//建立一個Student的型別指標

    Student *pnew = NULL;

//向堆中申請記憶體

    pnew = (Student*)malloc(sizeof(Student));

    if (pnew==NULL) {

printf("分配記憶體不成功!\n");

        return pnew;

    }

printf("分配記憶體成功，請輸入節點資訊\n");

printf("請輸入學員的id資訊:\n");

scanf("%d",&pnew->id);//通過結構體指標訪問成員使用->符號

printf("請輸入學員的姓名資訊:\n");

    scanf("%s",pnew->name);

//節點的值域建立好了

//單向連結串列的尾點指向的NULL

    pnew->next = NULL;

//節點建立成功

    return pnew;

}

//建立連結串列

/*

 函式名稱:create_list

 函式引數:Student *head頭指標

 返回值型別:Student *

函式的功能:建立連結串列

 */

Student *create_list(Student *head){

//指定節點的個數

    int n = 0;

//遊標儲存臨時操作的指標

    Student *pnew = NULL;

    if (head!=NULL) {

printf("連結串列已經存在，不需要建立!\n");

        //返回當前連結串列

        return head;

    }

printf("連結串列不存在，可以建立\n");

printf("請輸入節點的個數:\n");

    scanf("%d",&n);

    head = my_malloc();//第一節點就是連結串列的首地址

    if (head==NULL) {

printf("錶鏈表頭或節點頭建立不成功\n");

        return NULL;

    }

    pnew = head;

//迴圈建立節點不包括頭節點

    while (--n) {

//建立新的節點並與上一節點關聯在一起

        pnew->next = my_malloc();

        if (pnew->next==NULL) {

            printf("建立新節點失敗\n");

            return NULL;

        }

//如果新節點建立成功，則遊標移動到新節點

        pnew = pnew->next;

    }

printf("連結串列建立成功!\n");

    return head;

}

//遍歷連結串列

/*

 函式名稱:show_list()

 函式引數:Student *head頭指標

 函式返回值:NULL

函式功能:遍歷一個連結串列中所有節點

 */

void show_list(Student *head){

//建立一個遊標

    Student *temp = head;

    if (head==NULL) {

printf("連結串列不存在，無法遍歷!\n");

//return NULL;

    }

//通過遊標來遍歷連結串列

    while (temp) {

//遍歷連結串列就是輸出資料域

        printf("id:%d name:%s\n",temp->id,temp->name);

        temp = temp->next;//將遊標移動到下一節點

    }

printf("遍歷連結串列結束");

//return head;

}

int main(int argc, const char * argv[])

{

    while(1){

        //1.建立連結串列

        printf("1.建立連結串列\n");

        //2.遍歷連結串列

        printf("2.遍歷連結串列\n");

        //3.銷燬連結串列

        printf("3.銷燬連結串列\n");

        //使用者輸入資料

        int number = 0;

printf("請輸入您所要做的操作:\n");

        scanf("%d",&number);

        switch (number) {

            case 1:

                printf("建立連結串列...\n");

                head = create_list(head);

                break;

            case 2:

                printf("遍歷連結串列...\n");

                show_list(head);

                break;

            case 3:

                break;

        }

    }

    return 0;

}

列印：：

1.建立連結串列

2.遍歷連結串列

3.銷燬連結串列

請輸入您所要做的操作:

資料結構的運算

資料結構與演算法(排序演算法冒泡)

1.資料結構：是指相互之間具有（存在）一定聯絡（關係）的資料元素的集合。元素之間的相互聯絡（關係）稱為邏輯結構。資料元素之間的邏輯結構有四基本型別：

集合：結構的資料元素除了”同屬於一個集合”外，沒有其它關係。

線性結構：結構中的資料元素之間存在一對一的關係。

樹型結構：結構中的資料元素之間存在一對多的關係。

圖狀結構或網狀結構：結構中的資料元素之間存在多對多關係。

2.資料結構的儲存方式

資料結構在計算機記憶體中的儲存包括資料元素的儲存和元素之間的關係的表示。

元素之間的關係 在計算機中有兩種不同的表現方法：順序表示和非順序表示。由此得出兩種不同的儲存結構：

         順序儲存結構和鏈式儲存結構。

順序儲存結構：用資料元素在儲存器中的相對位置來表示資料之間的邏輯結構(關係)。

鏈式儲存結構：每個資料元素增加一個存放另一個元素地址的指標(pointer)，用該指標來表示資料元素之間的邏輯結構(關係)。

3.邏輯結構與物理結構

4.資料結構的運算

資料結構的主要運算包括：

(1)建立(Create)一個數據結構

(2)消除(Destroy)一個數據結構

(3)從一個數據結構中刪除(Delete)一個元素

(4)把一個數據元素插入(Insert)到資料結構中

(5)對一個數據結構進行訪問(Access)

(6)對一個數據結構中的元素進行修改(Modify)

(7)對一個數據結構進行排序(Sort)(演算法)

(8)對一個數據結構進行查詢(Search)

5.線性表:線性結構是最常用、最簡單的一種資料結構。而線性表是一種典型的線性結構。其基本特點是線性表中的資料元素是有序且有限的。在這種結構中：

(1)存在一個唯一的被稱為”第一個”的資料元素

(2)存在一個唯一的被稱為“最後一個”的資料元素

(3)除第一個元素外，每個元素均有唯一一個直接前驅

(4)除最後一個元素外，每個元素均有唯一一個直接後續

6.線性表的順序儲存

順序儲存結構中，很容易實現線性表的一些操作：初始化、賦值、查詢、修改、插入、刪除、求長度等。

線性表的順序儲存就是陣列。

7.線性表的鏈式儲存

用一組任意的儲存單元儲存線性表中的資料元素。用這種方法簡稱線性表。儲存連結串列中的結點的一組任意的儲存單元以是連續的或不連續的，甚至是零散分步在記憶體中的任意位置。

為了正確表示結點間的邏輯關係，在儲存每個結點值的同時，還必須儲存指示其直接後繼節點的地址(或位置)，稱為(pointer)或鏈(link),這兩部分級成了連結串列中的結點結構。

8.樹與二叉樹

樹型結構是一類非常重要的非線性結構。直觀地，樹型結構是以分支關係定義的層次結構。

樹在計算機領域中也有廣泛的應用，例如在編譯程式中，用樹來表示語法結構；在資料庫系統中，用樹來組織資訊;

樹(Tree)是n(n>=0)個結點的有限集合T。若n=0時，稱為空樹，否則：

有且只有一個特殊的稱為樹的根(Root)結點。

若n>1時，其餘的結點被分為m(m>0)個互不相交的子集T1，T2,T3...Tm，其中每個子集本身又是一棵樹，稱其為根的子樹(Subtree)

這是樹的遞迴定義，即用樹來定義樹，而只有一個結點的樹必定僅由根組成。

結點(node)：一個數據元素及若干指向其子樹的分支。

結點的度(degree)、樹的度：結點所擁有的子樹的棵數稱為結點的度。

二叉樹(Binary tree)是n(n>=0)個結點的有限集合。若n=0時稱為空樹，否則：

有且只有一個特殊稱為根(root)結點的。

若n>1時，其餘的結點被分為二個互不相交的子集T1,T2，分別稱之為左、右子樹，並且左、右子樹又都是二叉樹。由此可知二叉樹的定義是迭歸的。

順序儲存結構：

用一組地址連續的儲存單元依次“自上而下，自左至右”儲存完全二叉樹的資料元素。

對於完全二叉樹上編號為i的結點元素儲存一維陣列的下標值為i-1的分點中

對於一般的二叉樹，將其每個節點與完全二叉樹的結點相對照，儲存在一維陣列中。

遍歷二叉樹(Traversing Binary Tree)是指按指定的規律對二叉樹中的每個節點進行訪問一次且僅訪問一次。

所謂訪問是指對結點做某種處理。如：輸出資訊、修改結點的值等。

二叉樹是一種非線性結構，每個結點都可能有左、右子樹，因此需要尋找一種規律，使二叉樹的結點能排列在一個線性佇列上，從而便於遍歷。

二叉樹的基本組成：根結點、左子樹、右子樹。若能依次遍歷這三個部分，就是遍歷二叉數。

遍歷二叉樹：

若以L、D、R分別表示遍歷左子樹、遍歷根結點和遍歷右子樹，則有六種方案：DLR、LDR、LRD、DRL、RDL、RLD。

DLR—先(根)序遍歷

LDR—中(根)序遍歷

LRD—後(根)序遍歷

1408亮哥用C語言敲得程式碼：

1.Demo_1 順序儲存

//  驗證陣列的順序儲存

//  陣列是線性表的順序儲存  記憶體地址是連續的。

#include <stdio.h>

//宣告一個全域性的陣列

int a[10] = {0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

int b[4][3] = {{1,2,3},{2,2,3},{3,2,3},{4,2,3}};

//封裝一個函式  第一種傳陣列的方式

void show_fun(int *a,int n);

//封裝一個函式  第二種傳陣列的方式

void show_foo(int a[],int n);

//封裝一個函式  傳遞一個二維陣列

void show_arr_arr(int **arr,int m,int n);

//函式實現

void show_fun(int *a,int n)

{

    for (int i = 0; i < n; i++)

    {

printf("陣列元素:a[%d] = 地址：%p ----->資料：%d\n",i,&a[i],a[i]);

    }

}

int main(int argc, const char * argv[])

{

//函式中呼叫一下列印陣列的記憶體地址

    show_fun(a, 10);

    return 0;

}

2.Demo_2 鏈式儲存(動態記憶體分配)

//   手動記憶體管理時

#include <stdio.h>

//第一步需要匯入標頭檔案  malloc();

#include <stdlib.h>

int main(int argc, const char * argv[])

{

//第二步 使用malloc函式分配記憶體 4位元組 存 100

    int *p = (int *)malloc(sizeof(int));

//分析   p 分配在棧    malloc返回的結果在堆中

//第三步  輸出指標變數p，自己的記憶體地址，和它

//儲存的堆記憶體的地址

    printf("p自己在記憶體中得地址（棧）:%p\n",&p);

    printf("p中儲存的malloc()分配的地址（堆）:%p\n",p);

//0x1001000e0這塊記憶體空間中儲存一個 整型的資料

    *p = 100;

//通過間接定址運算子 訪問這個段記憶體空間中的值

// 把100 賦值給 *p,也就是p->記憶體地址

    printf("0x1001000e0 地址中儲存的資料:%d\n",*p);

//請你使用malloc函式給5個整型變數分配記憶體地址。

    int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int));

    int *p2 = (int *)malloc(sizeof(int));

    int *p3 = (int *)malloc(sizeof(int));

    int *p4 = (int *)malloc(sizeof(int));

    int *p5 = (int *)malloc(sizeof(int));

//輸出 p1--->p5儲存的記憶體地址

    printf("p1 = %p\n",p1);

    printf("p2 = %p\n",p2);

    printf("p3 = %p\n",p3);

    printf("p4 = %p\n",p4);

    printf("p5 = %p\n",p5);

    return 0;

}

3.Demo_3 安全使用malloc

#include <stdio.h>

#include <stdlib.h>

int main(int argc, const char * argv[])

{

//1.使用malloc()函式 分配記憶體空間

    int *p = (int *)malloc(sizeof(int));

//2.判斷 分配是否成功

    if(p != NULL)

    {

printf("親~記憶體分配成功:%p\n",p);

//如果分配成功  繼續操作

        *p = 200;

    }

    else

    {

        printf("記憶體分配失敗!\n");

        //異常退出

        return -1;

    }

       return 0;

}

4.Demo6_二維陣列做引數

//  二維陣列做引數在函式中傳遞

//  使用二級指標int **p，進行傳遞，需要

//  注意的是，二維陣列在展開時的定址規律。

#include <stdio.h>

void show(int **arr,int m,int n)

{

    for(int i = 0; i < m; i++)

    {

        for(int j = 0; j < n; j++)

        {

//   0  1  2  3 先一行的所有列,在換行

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