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毕业设计（论文）

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毕业设计（论文）报告

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链表合并实验报告

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链表合并实验报告

链表合并实验报告摘要：本文针对链表合并问题进行了深入研究，通过实验验证了不同链表合并算法的效率。首先介绍了链表合并的基本原理和常见算法，然后分别实现了归并排序链表合并和快速排序链表合并，并对实验结果进行了详细分析。实验结果表明，归并排序链表合并算法在处理大数据量时具有更高的效率。最后，对实验过程进行了总结，并提出了进一步的研究方向。

前言：随着计算机技术的发展，数据结构和算法在计算机科学中扮演着越来越重要的角色。链表作为一种重要的数据结构，在计算机科学和实际应用中有着广泛的应用。链表合并是链表操作中的一项基本操作，对于链表合并算法的研究具有重要的理论意义和实际应用价值。本文旨在通过对链表合并算法的实验研究，提高对链表合并算法的认识，并为后续相关研究提供参考。

一、1.链表的基本概念

1.1链表的定义

链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含两部分：数据和指向下一个节点的指针。与数组不同，链表中的元素在内存中不一定是连续存储的，这使得链表在动态内存分配和扩展时具有更高的灵活性。在链表中，每个节点都有一个数据域，用来存储实际的数据，以及一个指针域，用来指向链表中的下一个节点。链表中的节点可以通过指针相互连接，形成一个线性序列，这种序列可以是单向的，也可以是双向的，甚至可以是循环的。

单向链表是最简单的链表形式，每个节点只有一个指向下一个节点的指针。这种链表可以从头节点开始遍历，访问链表中的所有元素，但无法从中间节点直接跳转到链表的末尾。在单向链表中，添加和删除节点通常需要从头节点开始遍历到目标节点的前一个节点，这使得链表的插入和删除操作相对较慢。

双向链表相比单向链表增加了指向前一个节点的指针，这使得双向链表中的节点既可以向前也可以向后遍历。这种链表在插入和删除操作上具有更高的效率，因为它可以直接访问目标节点的前一个节点，从而减少了遍历的步骤。然而，双向链表在内存使用上比单向链表更为复杂，因为它需要额外的空间来存储指向前一个节点的指针。

1.2链表的分类

(1)链表根据节点的存储方式可以分为单链表和双链表。单链表是最基本的链表形式，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。双链表在每个节点中增加了一个指向前一个节点的指针，使得节点既可以向前也可以向后遍历。

(2)根据链表中节点的存储结构，链表可以分为带头节点的链表和带头尾节点的链表。带头节点的链表在每个链表的开头添加了一个特殊的头节点，该节点不存储实际数据，但作为链表的起点，简化了插入和删除操作。带头尾节点的链表在链表的末尾添加了一个特殊的尾节点，同样不存储数据，但方便了插入和删除操作，尤其是在链表末尾的操作。

(3)根据链表节点的存储内容，链表可以分为普通链表和特殊链表。普通链表中的节点存储的是基本数据类型或自定义数据类型，用于存储一般的数据。特殊链表则包括循环链表、栈、队列等，它们在普通链表的基础上增加了特定的操作和特性，以满足特定的应用需求。例如，循环链表中的最后一个节点的指针指向头节点，形成一个环，而栈和队列则分别实现了后进先出和先进先出的操作。

1.3链表的存储结构

(1)链表的存储结构主要依赖于节点的定义和数据在内存中的分配。在C语言中，可以通过定义一个结构体来表示链表的节点，该结构体通常包含两个部分：数据和指向下一个节点的指针。例如，以下是一个单向链表节点的定义：

```c

structListNode{

intdata;//数据域

structListNode*next;//指针域

};

```

在这个定义中，`data`用于存储节点的数据，`next`指向链表中的下一个节点。假设有一个包含整数的链表，我们可以创建一个节点，如下所示：

```c

structListNodenode1={1,NULL};

structListNodenode2={2,NULL};

node1.next=node2;

```

在这个例子中，`node1`和`node2`分别存储数据`1`和`2`，并且`node1.next`指向`node2`。

(2)在实际应用中，链表的存储结构需要考虑内存分配和释放。在C语言中，可以使用动态内存分配函数`malloc`和`free`来管理链表节点的内存。以下是一个简单的例子，演示了如何创建一个包含`n`个整数的单向链表：

```c

structListNode*head=NULL;

for(inti=