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1、动态内存分配第一页，讲稿共一百二十二页哦7.1 堆内存分配堆内存分配 7.5 MFC对象和对象和Windows对象的关系对象的关系 7.4二叉树二叉树 7.3 栈与队列的基本操作及其应用栈与队列的基本操作及其应用 7.2 链表与链表的基本操作链表与链表的基本操作 第七章第七章 动态内存分配动态内存分配 7.6 图书流通管理系统设计图书流通管理系统设计链表类应用链表类应用 第二页，讲稿共一百二十二页哦7.1 堆内存分配堆内存分配 7.1.1堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放 7.1.2 堆对象与构造函数堆对象与构造函数 7.1.3 浅拷贝与深拷贝浅拷贝与深拷贝 通常定义变量（或对象），编译器通
2、常定义变量（或对象），编译器在编译时都可以根据该变量（或对在编译时都可以根据该变量（或对象）的类型知道所需内存空间的大象）的类型知道所需内存空间的大小，从而系统在适当的时候为他们小，从而系统在适当的时候为他们分配确定的存储空间。这种内存分分配确定的存储空间。这种内存分配称为配称为静态存储分配静态存储分配有些操作对象只有在程序运行时才能有些操作对象只有在程序运行时才能确定，这样编译器在编译时就无法为确定，这样编译器在编译时就无法为他们预定存储空间，只能在程序运行他们预定存储空间，只能在程序运行时，系统根据运行时的要求进行内存时，系统根据运行时的要求进行内存分配，这种方法称为分配，这种方法称为动态
3、存储分配动态存储分配。所有动态存储分配都在堆区中进行。所有动态存储分配都在堆区中进行。第三页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向系统当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向系统申申请取得请取得堆中的一块所需大小的存贮空间，用于存贮该变量或对象。当堆中的一块所需大小的存贮空间，用于存贮该变量或对象。当不再使用该变量或对象时，也就是它的生命结束时，要不再使用该变量或对象时，也就是它的生命结束时，要显式释放显式释放它所它所占用的存贮空间，这样系统就能对该堆空间进行再次分配，做到重复占用的存贮空间，这样系统就
4、能对该堆空间进行再次分配，做到重复使用有限的资源。使用有限的资源。在在C+C+中，申请和释放堆中分配的存贮空间，分别使用中，申请和释放堆中分配的存贮空间，分别使用newnew和和deletedelete的两的两个运算符来完成，其使用的格式如下：个运算符来完成，其使用的格式如下：指针变量名指针变量名=new=new 类型名类型名(初始化式初始化式)；delete delete 指针名指针名;newnew运算符运算符返回返回的是一个指向所分配类型变量（对象）的的是一个指向所分配类型变量（对象）的指针指针。对所创建的变量或对象，都是通过该指针来间接操作的，而对所创建的变量或对象，都是通过该指针来间接
5、操作的，而动态创动态创建的对象本身没有名字。建的对象本身没有名字。第四页，讲稿共一百二十二页哦 7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放一般定义变量和对象时要用标识符命名，称一般定义变量和对象时要用标识符命名，称命名对象命名对象，而动态的称，而动态的称无名无名对象对象(请注意与栈区中的临时对象的区别，两者完全不同：生命期不同，请注意与栈区中的临时对象的区别，两者完全不同：生命期不同，操作方法不同，临时变量对程序员是透明的操作方法不同，临时变量对程序员是透明的)。堆区是不会自动在分配时做。堆区是不会自动在分配时做初始化的（包括清零），所以必须用初始化式初始化的（包括清零），所以必须用初始
6、化式(initializer)(initializer)来显式初始来显式初始化。化。new表达式的操作序列如下：表达式的操作序列如下：从堆区分配对象，然后用括号中的从堆区分配对象，然后用括号中的值初始化该对象值初始化该对象。从堆区分配对象时，。从堆区分配对象时，new表达式调用库操作符表达式调用库操作符new()。例如：。例如：int*pi=new int(0);它与下列代码序列它与下列代码序列大体大体等价：等价：int ival=0;int*pi=&ival;只是只是pi现在所指向的变量是由库操作符现在所指向的变量是由库操作符new()分配的，位于程序的堆区分配的，位于程序的堆区中，并且该中
7、，并且该对象未命名对象未命名。第五页，讲稿共一百二十二页哦 7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放堆堆i下面看演示：下面看演示：用初始化式用初始化式(initializer)(initializer)来显式初始化来显式初始化 int int*pi=new int(0);pi=new int(0);当当pipi生命周期结束时，生命周期结束时，必须释放必须释放pipi所指向的目标：所指向的目标：delete pi;delete pi;注意这时释放了注意这时释放了pipi所指的目标的内存空间，也就是撤销了该目所指的目标的内存空间，也就是撤销了该目标，称动态内存释放（标，称动态内存释放（dy
8、namic memory deallocationdynamic memory deallocation），但），但指针指针pipi本身并没有撤销本身并没有撤销，该指针所占内存空间并未释放。，该指针所占内存空间并未释放。第六页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放对于对于数组数组进行动态分配的格式为：进行动态分配的格式为：指针变量名指针变量名=new=new 类型名类型名 下标表达式下标表达式;Delete Delete 指向该数组的指针变量名指向该数组的指针变量名;两式中的两式中的方括号方括号是非常重要的，两者必须配对使用。如果是非常重要的，两者必须配对使用。
9、如果delete语语句中少了方括号，因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的指针句中少了方括号，因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的指针，会产生，会产生回收不彻底回收不彻底的问题（的问题（只回收了第一个元素所占空间只回收了第一个元素所占空间），），加加了方括号后就转化为指向数组的指针，回收整个数组了方括号后就转化为指向数组的指针，回收整个数组。delete 的方括号中的方括号中不需要不需要填填数组元素数数组元素数，系统自知。即使写，系统自知。即使写了，编译器也忽略。了，编译器也忽略。请注意请注意“下标表达式下标表达式”不是常量表达式不是常量表达式，即它的值不必在编译，即它的值不必在编译时确
10、定，时确定，可以在运行时确定可以在运行时确定。第七页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放【例例7.1】动态数组的建立与撤销动态数组的建立与撤销#include#include void main()int n;char*pc;cout请输入动态数组的元素个数请输入动态数组的元素个数n;/在运行时确定，可输入在运行时确定，可输入17pc=new charn;strcpy(pc,堆内存的动态分配堆内存的动态分配);coutpcendl;delete pc;/释放释放pc所指向的所指向的n个字符的内存空间个字符的内存空间return;第八页，讲稿共一百二十二页哦7.
11、1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放动态分配数组有三个特点：动态分配数组有三个特点：1.变量变量n在编译时没有确定的值，而是在运行中输入，在编译时没有确定的值，而是在运行中输入，按运行时所需按运行时所需分配堆空间分配堆空间，这一点是动态分配的优点，可克服数组，这一点是动态分配的优点，可克服数组“大开小用大开小用”的弊端，在表、排序与查找中的算法，若用动态数组，通用性的弊端，在表、排序与查找中的算法，若用动态数组，通用性更佳。更佳。delete pc是将是将n个字符的空间释放，而用个字符的空间释放，而用delete pc则只释则只释放了一个字符的空间；放了一个字符的空间；2.如果有一个如
12、果有一个char*pc1，令，令pc1=p，同样可用，同样可用delete pc1来释放来释放该空间。尽管该空间。尽管C+不对数组作边界检查，但不对数组作边界检查，但在堆空间分配时，对数组分在堆空间分配时，对数组分配空间大小是纪录在案的配空间大小是纪录在案的。3.没有初始化式（没有初始化式（initializer），），不可对数组初始化不可对数组初始化。第九页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放多维数组动态分配：多维数组动态分配：new 类型名类型名下标表达式下标表达式1 下标表达式下标表达式2;建立一个动态三维数组建立一个动态三维数组float(*cp)30
13、20;/指向一个指向一个30行行20列数组的指针列数组的指针cp=new float 15 30 20;/建立由建立由15个个30*20数组组成的数组；数组组成的数组；注意注意cp等效于三维数组名，但没有指出其边界，即最高维的元等效于三维数组名，但没有指出其边界，即最高维的元素数量，就像指向字符的指针即等效一个字符串素数量，就像指向字符的指针即等效一个字符串,不要把指向不要把指向字符的指针，说成指向字符串的指针。这与数组的嵌套定义相字符的指针，说成指向字符串的指针。这与数组的嵌套定义相一致。一致。第十页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放比较：比较：float
14、(*cp)30 20;/三级指针三级指针float(*bp)20;/二级指针二级指针cp=new float 1 20 30;bp=new float 30 20;两个数组都是由两个数组都是由600个浮点数组成，前者是只有个浮点数组成，前者是只有一个一个元素的三维数组元素的三维数组，每个元素为，每个元素为30行行20列的二维数组，而列的二维数组，而另一个是有另一个是有30个元素的二维数组个元素的二维数组，每个元素为，每个元素为20个元素个元素的一维数组。的一维数组。删除这两个动态数组可用下式：删除这两个动态数组可用下式：delete cp;/删除（释放）三维数组删除（释放）三维数组delete
15、 bp;/删除（释放）二维数组删除（释放）二维数组第十一页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放【例例7.2】动态创建和删除一个动态创建和删除一个m*n个元素的数组。采用个元素的数组。采用指针数组方式指针数组方式来完成二维数组的动态创建。来完成二维数组的动态创建。const int m=4;/行数行数const int n=6;/列数列数先看二维数组的动态创建：先看二维数组的动态创建：void main()double*data;data=new double*m;/设置行设置行 if(data)=0)cout Could not allocate.Bye.;e
16、xit(-1);for(int j=0;jm;j+)dataj=new doublen;/设置列设置列 if(dataj=0)cout Could not allocate.Bye.;exit(-1);第十二页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放 for(int i=0;im;i+)for(int j=0;jn;j+)dataij=i*n+j;/初始化数组元素初始化数组元素 display(data);de_allocate(data);return;再再看二维数组的撤销与内存释放：看二维数组的撤销与内存释放：void de_allocate(double*d
17、ata)for(int i=0;im;i+)delete datai;/注意撤销次序，先列后行，与设置相反注意撤销次序，先列后行，与设置相反 delete data;第十三页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放指针使用的几个问题：指针使用的几个问题：1.动态分配失败。动态分配失败。返回一个空指针（返回一个空指针（NULL），表示发生），表示发生了异常，堆资源不足，分配失败。了异常，堆资源不足，分配失败。2.指针删除与堆空间释放。删除一个指针指针删除与堆空间释放。删除一个指针p（delete p;）实）实际意思是删除了际意思是删除了p所指的目标（变量或对象等），
18、释放了所指的目标（变量或对象等），释放了它所占的堆空间，而不是删除本身，释放堆空间后，它所占的堆空间，而不是删除本身，释放堆空间后，成了成了空悬指针空悬指针。第十四页，讲稿共一百二十二页哦7.1.1 堆内存的分配与释放堆内存的分配与释放内存泄漏（内存泄漏（memory leak）和重复释放）和重复释放。new与与delete 是配对使用的，是配对使用的，delete只能释放堆空间。如果只能释放堆空间。如果new返回的指针返回的指针值丢失，则所分配的堆空间无法回收，称内存泄漏，同一空间重值丢失，则所分配的堆空间无法回收，称内存泄漏，同一空间重复释放也是危险的，因为复释放也是危险的，因为该空间可能
19、已另分配该空间可能已另分配，所以必须妥善保存，所以必须妥善保存new返回的指针，以保证不发生内存泄漏，也必须保证不会重复释放堆返回的指针，以保证不发生内存泄漏，也必须保证不会重复释放堆内存空间。内存空间。动态分配的变量或对象的生命期。动态分配的变量或对象的生命期。无名对象的生命期并不依无名对象的生命期并不依赖于建立它的作用域，比如在函数中建立的动态对象在函数返回后赖于建立它的作用域，比如在函数中建立的动态对象在函数返回后仍可使用。仍可使用。我们也称堆空间为自由空间（我们也称堆空间为自由空间（free store）就是这个原）就是这个原因。因。但必须记住释放该对象所占堆空间，并只能释放一次，在函
20、数内但必须记住释放该对象所占堆空间，并只能释放一次，在函数内建立，而在函数外释放是一件很容易建立，而在函数外释放是一件很容易失控失控的事，往往会出错。的事，往往会出错。第十五页，讲稿共一百二十二页哦7.1.2堆对象与构造函数堆对象与构造函数 通过通过newnew建立的对象要调用构造函数，通过建立的对象要调用构造函数，通过deletedelete删除对象也要调删除对象也要调用析构函数。用析构函数。CGoods*pc;pc=new CGoods;/分配堆空间，并构造一个无名的分配堆空间，并构造一个无名的CGoods对象；对象；.delete pc;/先析构，然后将内存空间返回给堆；先析构，然后将内
21、存空间返回给堆；堆对象的生命期并不依赖于建立它的作用域，所以除非程序结束，堆堆对象的生命期并不依赖于建立它的作用域，所以除非程序结束，堆对象（无名对象）的生命期不会到期，并且需要显式地用对象（无名对象）的生命期不会到期，并且需要显式地用delete语句语句析构堆对象，上面的堆对象在执行析构堆对象，上面的堆对象在执行delete语句时，语句时，C+自动调用其自动调用其析构函数。析构函数。第十六页，讲稿共一百二十二页哦7.1.2堆对象与构造函数堆对象与构造函数class CGoods char Name21;int Amount;float Price;float Total value;publ
22、ic:CGoods();/缺省构造函数。缺省构造函数。CGoods(char*name,int amount,float price)strcpy(Name,name);Amount=amount;Price=price;Total_value=price*amount;正因为构造函数可以有参数，所以正因为构造函数可以有参数，所以new后面类（后面类（class）类型也可以有）类型也可以有参数。这些参数即构造函数的参数。但对创建数组，则无参数，并只参数。这些参数即构造函数的参数。但对创建数组，则无参数，并只调用缺省的构造函数。见下例类说明：调用缺省的构造函数。见下例类说明：第十七页，讲稿共一百
23、二十二页哦7.1.2堆对象与构造函数堆对象与构造函数下面注意如何使用：下面注意如何使用：void main()int n;CGoods*pc,*pc1,*pc2;pc=new CGoods(“夏利夏利2000”，10，118000);/调用三参数构造函数调用三参数构造函数 pc1=new CGoods();/调用缺省构造函数调用缺省构造函数 cout输入商品类数组元素数输入商品类数组元素数n;pc2=new CGoodsn;/动态建立数组，不能初始化，调用动态建立数组，不能初始化，调用n次缺省构造函数次缺省构造函数 delete pc;delete pc1;delete pc2;第十八页，讲稿
24、共一百二十二页哦7.1.2堆对象与构造函数堆对象与构造函数这里再次强调：这里再次强调：由堆区创建对象数组，由堆区创建对象数组，只能调用缺省的构造函数，不能调用其他任只能调用缺省的构造函数，不能调用其他任何构造函数。如果没有缺省的构造函数，则何构造函数。如果没有缺省的构造函数，则不能创建对象数组。不能创建对象数组。第十九页，讲稿共一百二十二页哦7.1.3浅拷贝与深拷贝浅拷贝与深拷贝 缺省拷贝构造函数缺省拷贝构造函数，可用一个类对象初始化另一个类对象，可用一个类对象初始化另一个类对象，称为缺省的称为缺省的按成员拷贝，按成员拷贝，而不是对整个类对象的而不是对整个类对象的按位拷贝。按位拷贝。这称这称为
25、为浅拷贝。浅拷贝。P堆对堆对象象堆对堆对象象PP 图图7.1 浅拷贝浅拷贝 拷贝前拷贝前拷贝后拷贝后 第二十页，讲稿共一百二十二页哦7.1.3浅拷贝与深拷贝浅拷贝与深拷贝如果类中有一个数据成员为指针，该类如果类中有一个数据成员为指针，该类的一个对象的一个对象obj1中的这个指针中的这个指针p，指向了动态，指向了动态分配的一个堆对象，（参见图分配的一个堆对象，（参见图7.1拷贝前），如拷贝前），如果用果用obj1按成员拷贝了一个对象按成员拷贝了一个对象obj2，这，这时时obj2.p也指向同一个堆对象。当析构时，也指向同一个堆对象。当析构时，如用缺省的析构函数，则动态分配的堆对象如用缺省的析构函
26、数，则动态分配的堆对象不能回收。如果在析构函数中有不能回收。如果在析构函数中有“delete p;”语句，则如果先析构函数语句，则如果先析构函数obj1时，堆对象已经时，堆对象已经释放，以后再析构释放，以后再析构obj2时出现了二次释放的问时出现了二次释放的问题。这时就要重新定义拷贝的构造函数，给题。这时就要重新定义拷贝的构造函数，给每个对象独立分配一个堆对象，称每个对象独立分配一个堆对象，称深拷贝深拷贝。这时这时先拷贝对象主体，再为先拷贝对象主体，再为obj2分配一个堆对象分配一个堆对象，最后用，最后用obj1的堆对象拷贝的堆对象拷贝obj2的堆对象的堆对象。堆对堆对象象PP堆对堆对象象 图
27、图7.2 深拷贝深拷贝 第二十一页，讲稿共一百二十二页哦7.1.3浅拷贝与深拷贝浅拷贝与深拷贝【例例7.2】定义拷贝（定义拷贝（copy structor）和拷贝赋值操作符（）和拷贝赋值操作符（copy Assignment Operator）实现深拷贝。）实现深拷贝。学生类定义：学生类定义：class student char*pName;/指针成员指针成员public:student();/缺省构造函数缺省构造函数 student(char*pname);/带参数带参数构造函数构造函数 student(student&s);/拷贝构造函数拷贝构造函数 student();/析构函数析构函数
28、 student&operator=(student&s);/拷贝赋值操作符拷贝赋值操作符检验检验主函数主函数和和运行结果运行结果第二十二页，讲稿共一百二十二页哦7.1.3浅拷贝与深拷贝浅拷贝与深拷贝 堆内存是最常用的需要拷贝构造函数自定义的资堆内存是最常用的需要拷贝构造函数自定义的资源，但源，但不是唯一不是唯一的，如打开文件等。如果类需要析构的，如打开文件等。如果类需要析构函数来析构资源，则类也需要一个自定义的拷贝析构函数来析构资源，则类也需要一个自定义的拷贝析构函数。对象的拷贝就是深拷贝了函数。对象的拷贝就是深拷贝了。第二十三页，讲稿共一百二十二页哦7.2 链表与链表的基本操作链表与链表的
29、基本操作 线性表线性表是最简单，最常用的一种数据结构。线性表的逻辑结是最简单，最常用的一种数据结构。线性表的逻辑结构是构是n个数据元素的有限序列（个数据元素的有限序列（a1,a2,an）。而线性表的）。而线性表的物理结构物理结构，除顺序表，还有，除顺序表，还有链表链表 7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法 7.2.3 双向链表双向链表 7.2.2单链表类型模板单链表类型模板 第二十四页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法单链表（单链表（Singly Linked list）也称线性链表。每个数据元素占用一）也称线性链表。每个数据元素占用一个节点（个节点（Node）
30、。一个节点包含两个域，一个域存放数据元素）。一个节点包含两个域，一个域存放数据元素info，其，其数据类型由应用问题决定，另一个存放指向该链表中下一个节点的数据类型由应用问题决定，另一个存放指向该链表中下一个节点的指针指针link。节点定义如下：。节点定义如下：typedef int Datatype;/数据为整型数据为整型struct node Datatype info;node*link;在在C/C+中允许结构（或对象）成员是中允许结构（或对象）成员是结构自身的指针类型结构自身的指针类型，通过，通过指针引用自身这种类型的结构。指针引用自身这种类型的结构。但结构成员决不能是结构自身类型但结
31、构成员决不能是结构自身类型，即，即结构不能自己定义自己，这会导致一个无穷递归的定义。结构不能自己定义自己，这会导致一个无穷递归的定义。第二十五页，讲稿共一百二十二页哦 7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法单链表的第一个结点的地址可通过链表的表头指针单链表的第一个结点的地址可通过链表的表头指针head找到，找到，head在使用中必须妥善保存，千万不可丢失，否则链表整个丢失，内在使用中必须妥善保存，千万不可丢失，否则链表整个丢失，内存也发生泄漏。存也发生泄漏。infon-1 info2 info1 info0 haed图图7.3 单向链表结构单向链表结构 单链表的插入与删除单链表的插入与删除：
32、只要改变链中结点指针的值，无需移动表中的只要改变链中结点指针的值，无需移动表中的元素，就能实现插入和删除操作。元素，就能实现插入和删除操作。插入算法有插入算法有三种三种情况，我们希望在单链表中包含数据情况，我们希望在单链表中包含数据infoi的的结点之前插入一个新元素，则结点之前插入一个新元素，则infoi可在第一个结点，或在中间结点可在第一个结点，或在中间结点，如未找到，则把新结点插在链尾结点之后。，如未找到，则把新结点插在链尾结点之后。第二十六页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法newnodeinfoxinfo0info1headhead插在链首插在链首 首先新
33、结点的首先新结点的link指针指向指针指向info0所在结点，然后，所在结点，然后，head指向新结点。即指向新结点。即：newnodelink=head；/注意：链表操作次序非常重要注意：链表操作次序非常重要head=newnode；第二十七页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法infoxinfoi-1infoipnewnode插在中间插在中间 首先用工作指针首先用工作指针p找到指定结点，而让指针找到指定结点，而让指针q指向紧跟其后的结点，令指向紧跟其后的结点，令infoi-1所在结点的所在结点的link指针指向新结点，而后让新结点的指针指向新结点，而后让新结点的l
34、ink指向指向infoi所所在结点。即：在结点。即：newnodelink=p；/或或newnodelink=qlink；可用于插入某结点之后；可用于插入某结点之后qlink=newnode；第二十八页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法infoinfox x newnodepinfoinfon-1n-1 插在队尾插在队尾只要工作指针只要工作指针p找到队尾，即可链在其后：找到队尾，即可链在其后：plink=newnode；newnode.link=NULL;第二十九页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法headtailpinfo1tailpi
35、nfo0tail1.向后生成链表算法：向后生成链表算法：node*createdown()Datatype data;Node*head,*tail,*p;head=new node;/建立链表头结点建立链表头结点 tail=head;while(cindata)/回车结束回车结束 p=new(node);/每输入一个数申请一个结点每输入一个数申请一个结点p-info=data;/添入数据添入数据tail-link=p1;/新结点接到链尾新结点接到链尾 tail=p1;/尾指针到链尾尾指针到链尾 tail-link=NULL;/链尾加空指针，表示链结束链尾加空指针，表示链结束 return h
36、ead;/返回头指针返回头指针 第三十页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法headinfo0 PPinfo12.向前生成链表算法向前生成链表算法node*createup()node*head,*p;Datatype data;head=new node;/建立头结点建立头结点 head-link=NULL;while(cindata)/建立的总是第一个结点建立的总是第一个结点 p=new node;p-info=data;p-link=head-link;/新结点放在原链表前方新结点放在原链表前方 head-link=p;/头结点放新结点之前头结点放新结点之前 r
37、eturn head;第三十一页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法3.链表查找算法（链表查找算法（Traversal），按数据（关键字）查找：），按数据（关键字）查找：node*traversal(node*head,Datatype data)node*p=head-link;while(p!=NULL|p-info!=data)p=p-link;return p;/p为为NULL则未找到则未找到返回值为指针返回值为指针p，指向链表中找到的结点。，指向链表中找到的结点。4.在单链表的在单链表的p节点后插入一个信息域为节点后插入一个信息域为x的新节点（注意只有一种的
38、新节点（注意只有一种情况了）。情况了）。void insert(node p,Datatype x)node*q=new node;q-info=x;q-link=p-link;p-link=q;第三十二页，讲稿共一百二十二页哦7.2.1 单链表基本算法单链表基本算法5.删除单链表节点删除单链表节点*p后面节点后面节点void del(node*p)node*q;q=p-link;p-link=q-link;delete q;/如果要把该节点移入另一个链中，则可将如果要把该节点移入另一个链中，则可将q返回。返回。第三十三页，讲稿共一百二十二页哦7.2.2 单链表类型模板单链表类型模板【例例7.
39、4_h】单链表类模板单链表类模板。首先看结点类首先看结点类templateclass List;templateclass Node T info;/数据域数据域 Node*link;/指针域指针域public:Node();/生成头结点的构造函数生成头结点的构造函数 Node(const T&data);/生成生成一般结点的构造函数一般结点的构造函数 void InsertAfter(Node*p);/在当前结点后插入在当前结点后插入一个结点一个结点 Node*RemoveAfter();/删除当前结点的后继结点删除当前结点的后继结点 friend class List;/以以List为友元
40、类，为友元类，List可直接访问可直接访问Node的私有函数的私有函数;第三十四页，讲稿共一百二十二页哦再定义链表类再定义链表类:templateclass List Node*head,*tail;/链表头指针和尾指针链表头指针和尾指针public:List();/构造函数，生成头结点构造函数，生成头结点(空链表空链表)List();/析构函数析构函数 void MakeEmpty();/清空链表清空链表，只余表头结点，只余表头结点 Node*Find(T data);/搜索数据域与搜索数据域与data相同的结点，返回该结点的地址相同的结点，返回该结点的地址 int Length();/计算
41、计算单链表长度单链表长度 void PrintList();/打印链表打印链表的数据域的数据域 void InsertFront(Node*p);/可用来向前生成链表可用来向前生成链表 void InsertRear(Node*p);/可用来可用来向后生成链表向后生成链表 void InsertOrder(Node*p);/按按升序生成链表升序生成链表 Node*CreatNode(T data);/创建结点创建结点(孤立结点孤立结点)Node*DeleteNode(Node*p);/删除指定结点删除指定结点7.2.2 单链表类型模板单链表类型模板第三十五页，讲稿共一百二十二页哦7.2.2 单
42、链表类型模板单链表类型模板【例例7.47.4】由键盘输入由键盘输入1616个整数，以这些整数作为结点数据，生成个整数，以这些整数作为结点数据，生成两个链表，一个向前生成，一个向后生成，输出两个表。然后给出两个链表，一个向前生成，一个向后生成，输出两个表。然后给出一个整数在一个链表中查找，找到后删除它，再输出该表。清空该一个整数在一个链表中查找，找到后删除它，再输出该表。清空该表，再按升序生成链表并输出。表，再按升序生成链表并输出。在本例中程序只需调用类模板中的成员函数就可以完成所有链表在本例中程序只需调用类模板中的成员函数就可以完成所有链表操作。操作。第三十六页，讲稿共一百二十二页哦7.2.3
43、 双向链表双向链表 考虑顺序表中总是可以很方便地找到表元素的前驱和后继，但单链考虑顺序表中总是可以很方便地找到表元素的前驱和后继，但单链表只能找后继。如要找前驱，必须从表头开始搜索。为了克服这一缺点表只能找后继。如要找前驱，必须从表头开始搜索。为了克服这一缺点，可采用，可采用双向链表双向链表（Double Linked List)Double Linked List)。双向链表的。双向链表的结点有结点有三个域三个域：左链接指针左链接指针（llink)llink)，数据域（数据域（info)info)，右链接指针域右链接指针域(rlink)(rlink)。双向链表经常采用。双向链表经常采用带头结
44、点的循环链表方式带头结点的循环链表方式。info0 infon-1.info1head(a)非空表非空表head(b)空表空表第三十七页，讲稿共一百二十二页哦7.2.3 双向链表双向链表假设指针假设指针p p指向双向循环链表的某一个结点，那么，指向双向循环链表的某一个结点，那么，p-llinkp-llink指示指示P P所指结点的所指结点的前驱结点前驱结点，p-rlinkp-rlink指示指示后继结点。后继结点。p-llink-p-llink-rlinkrlink指示本结点的前驱结点的后继结点，即本结点，指示本结点的前驱结点的后继结点，即本结点，间接访间接访问符问符-可以连续使用可以连续使用。
45、pllink rlinkrlinkllink rlink前驱结点前驱结点 llink 本结点本结点 后继结点后继结点 间接访问符的使用间接访问符的使用【例例7.57.5】双向链表类模板和结点类模板。双向链表类模板和结点类模板。第三十八页，讲稿共一百二十二页哦7.3 栈与队列的基本操作及其应用栈与队列的基本操作及其应用 栈和队都是特殊的线性表，限制存取位置的线性结构，可以由顺序表实现，也可以由链表实现。7.3.1 栈与应用栈与应用 7.3.2队列队列 第三十九页，讲稿共一百二十二页哦7.3.1 栈与应用栈与应用栈定义为只允许在表的一端进行插入和删除的线性表栈定义为只允许在表的一端进行插入和删除的
46、线性表。允许进允许进行插入和删除的一端叫做行插入和删除的一端叫做栈顶栈顶(top)，而另一端叫，而另一端叫栈底栈底(bottom)。栈中没有任何元素时，称为空栈。进栈时最先进栈的在最下面，栈中没有任何元素时，称为空栈。进栈时最先进栈的在最下面，最后的在最上面，后来居上。而出栈时顺序相反，最后进栈的最最后的在最上面，后来居上。而出栈时顺序相反，最后进栈的最先出栈，而最先进栈的先出栈，而最先进栈的a0最后出栈。所以栈又称作最后出栈。所以栈又称作后进先出（后进先出（LIFO：Last In First Out）的线性表）的线性表。栈可以用顺序表实现，称栈可以用顺序表实现，称顺序顺序栈；也可以用链表实
47、现，称栈；也可以用链表实现，称链栈链栈。第四十页，讲稿共一百二十二页哦7.3.1 栈与应用栈与应用参见下图，设给定栈参见下图，设给定栈s=(a0，a1，an-1)，称，称a0为栈底，为栈底，an-1为栈顶。进栈时最先进栈的为栈顶。进栈时最先进栈的a0在最下面，在最下面，an-1在最上面。而出栈时顺在最上面。而出栈时顺序相反，最后进栈的序相反，最后进栈的an-1最先出栈，而最先进栈的最先出栈，而最先进栈的a0最后出栈。最后出栈。a0an-2a1an-1bottom进栈进栈toptoptoptoptop出栈出栈图示为顺序栈。其中栈底图示为顺序栈。其中栈底bottom是指向栈数据区的是指向栈数据区的
48、下一单元，这样判断是否下一单元，这样判断是否为空栈会更方便，只需为空栈会更方便，只需top与与bottom相同就是空栈。相同就是空栈。通常只有栈顶与操作有关。通常只有栈顶与操作有关。第四十一页，讲稿共一百二十二页哦7.3.1 栈与应用栈与应用【例例7.6】顺序栈的类模板定义：顺序栈的类模板定义：templateclass Stack int top;/栈顶指针（下标）栈顶指针（下标）T*elements;/动态建立的元素动态建立的元素 int maxSize;/栈最大容纳的元素个数栈最大容纳的元素个数public:Stack(int=20);/构造函数构造函数，栈如不指定大小，设为，栈如不指定
49、大小，设为20元素元素 Stack()delete elements;void Push(const T&data);/压栈压栈 T Pop();/弹出弹出，top-T GetElem(int i);/取数据，取数据，top不变不变 void MakeEmpty()top=-1;/清空栈清空栈 bool IsEmpty()constreturn top=-1;/判栈空判栈空 bool IsFull()constreturn top=maxSize-1;/判栈满判栈满 void PrintStack();/输出输出栈内所有数据栈内所有数据第四十二页，讲稿共一百二十二页哦7.3.1 栈与应用栈与应
50、用void main()int i,a10=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,b10;Stack istack(10);for(i=0;i10;i+)istack.Push(ai);if(istack.IsFull()cout栈满栈满endl;istack.PrintStack();for(i=0;i10;i+)bi=istack.Pop();if(istack.IsEmpty()cout栈空栈空endl;for(i=0;i10;i+)coutbit;/注意先进后出注意先进后出coutendl;istack.Pop();/下溢出下溢出第四十三页，讲稿共一百二十二页哦7.3.1 栈与应用栈