数据结构实验报告顺序表与链表

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1、-实验二 顺序表与链表【实验目的】1、掌握线性表中元素的前驱、后续的概念。2、掌握顺序表与链表的建立、插入元素、删除表中*元素的算法。3、对线性表相应算法的时间复杂度进展分析。4、理解顺序表、链表数据构造的特点优缺点。【实验学时】4学时【实验预习】答复以下问题：1、顺序表的存储表示假设线性表中每一个数据元素的存储空间大小为1个字节，并且以其所占存储空间的第一个字节的地址作为该元素的存储位置，则线性表中任一个数据元素的存储位置为：LOC(Ai)=LOC(A1)+(i-1)*1其中，LOC(A1)为线性表中第一个数据元素a1的存储位置，也称为线性表的起始位置首地址。typedef struct S

2、qlist ElemType *slist;/存储空间的基地址 int length;/表长度 int listsize;/当前分配的存储空间容量Sqlist;2、单链表的存储表示线性链表也称单链表，在每一个结点中只包含一个指针，用于指示该结点的直接后继结点，整个链表通过指针相连，最后一个结点因为没有后继结点，其指针置为空NULL。这样，链表中所有数据元素结点构成一对一的逻辑关系，实现线性表的链式存储。【实验容和要求】1、按照要求完成程序e*p2_1.c，实现顺序表的相关操作。以下函数均具有返回值，假设操作完成，返回OK，操作失败返回ERROR。函数需返回的其他数据，使用函数参数返回。e*p2

3、_1.c局部代码如下：*include*include*define ERROR 0*define OK 1*define INIT_SIZE 100*define INCREM 10typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/*1-补充顺序表的存储分配表示，采用定长和可变长度存储均可*/typedef struct Sqlist ElemType *slist;/基地址 int length;/表长度 int listsize;/分配的空间Sqlist;/*函数声明*/int InitList_sq(Sqlist *L);int CreateList_sq(Sqlis

4、t *L,int n);int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e);int PrintList_sq(Sqlist *L);int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i,ElemType *e);int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e,int *pos);int menu_select();/*2-顺序表的初始化*/int InitList_sq(Sqlist *L) L-slist=(ElemType*)malloc(INIT_SIZE*sizeof(ElemType); if(!L-sli

5、st) return ERROR; L-length=0; L-listsize=INIT_SIZE;/初始空间容量 return OK;/*InitList*/*3-创立具有n个元素的顺序表*/int CreateList_sq(Sqlist *L,int n) ElemType e; int i; for(i=0;in;i+) printf(input data %d:,i+1); scanf(%d,&e); if(!ListInsert_sq(L,i+1,e) return ERROR; return OK;/*CreateList*/*4-输出顺序表中的元素*/int PrintLis

6、t_sq(Sqlist *L) int i; for(i=1;ilength;i+) printf(%5d,L-slisti-1); return OK;/*PrintList*/*5-在顺序表的第i个位置之前插入新元素e*/int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e) int k; if(iL-length+1) return ERROR; if(L-length=L-listsize)/当前空间已满，申请新的空间 L-slist=(ElemType *)realloc(L-slist,(L-listsize+INCREM)*sizeof(Ele

7、mType); if(!L-slist) return ERROR; L-listsize+=INCREM; for(k=L-length-1;k=i-1;k-) L-slistk+1=L-slistk; L-slisti-1=e; L-length+; return OK;/*ListInsert*/*6-在顺序表中删除第i个元素，e返回删除的元素*/int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i,ElemType *e) int j;if(iL-length) return ERROR; *e=L-slisti-1; for(j=i;ilength;j+) L-slis

8、tj-1=L-slistj; L-length-; return OK;/* ListDelete_sq */*7-在顺序表中查找指定值元素，pos为返回其位置序号*/int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e,int *pos) ElemType *end=L-slist+L-length; ElemType *p=L-slist; int i; for(i=1;p=end) return ERROR; else return OK; /* ListLocate */*定义菜单字符串数组*/int menu_select() char *menu=n*MENU*n

9、, 1. Create Listn, /*创立顺序表*/ 2. Get Elementn, /*查找顺序表中的元素*/ 3. Insert datan, /*插入数据*/ 4. Delete datan, /*删除数据*/ 0. Quitn, /*退出*/ n*MENU*n ; char s3; /*以字符形式保存选择号*/ int c,i; /*定义整形变量*/ for (i=0;i7;i+) /*输出主菜单数组*/ printf(%s,menui); do printf(nEnter you choice(04):); /*在菜单窗口外显示提示信息*/ scanf(%s,s); /*输入选

10、择项*/ c=atoi(s); /*将输入的字符串转化为整形数*/ while (c4); /*选择项不在04之间重输*/ return c; /*返回选择项，主程序根据该数调用相应的函数*/*主函数*/int main() Sqlist sl; InitList_sq(&sl);int n;int m,k; printf(please input n:); /*输入顺序表的元素个数*/ scanf(%d,&n); if(n=0)printf(ERROR); for (;) /*无限循环*/ switch (menu_select() /*调用主菜单函数，返回值整数作开关语句的条件*/ cas

11、e 1: printf(n1-Create Sqlist:n); CreateList_sq(&sl,n); printf(nPrint Sqlist:n); PrintList_sq(&sl); break; case 2: printf(n3-GetElem from Sqlist:n); printf(please input search data:); scanf(%d,&k); int pos; if (!ListLocate(&sl,k,&pos) printf(Not found); else printf(found the element, position is %dn,

12、pos); printf(nPrint Sqlist:n); PrintList_sq(&sl); break; case 3: printf(n4-Insert from Sqlist:n); printf(n input insert location and data:(location,data)n); scanf(%d,%d,&m,&k); if (ListInsert_sq(&sl,m,k) printf(nOKn); printf(nPrint Sqlist:n); PrintList_sq(&sl); else printf(nERROR!); break; case 4: p

13、rintf(n5-Delete from Sqlist:n); printf(nplease input delete locationn); scanf(%d,&k); int deldata; if (ListDelete_sq(&sl,k,&deldata) printf(nOKn); printf(nDelete data is %dn,deldata); printf(nPrintSqlist:n); PrintList_sq(&sl); else printf(nERROR!); break; case 0: e*it(0); /*如菜单返回值为0程序完毕*/ return 0;2

14、、按照要求完成程序e*p2_2.c，实现单链表的相关操作。e*p2_2.c局部代码如下：*include*include*define ERROR 0*define OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/*1-线性表的单链表存储表示*/typedef struct LNode ElemType data; struct LNode *ne*t;LNode,*LinkList;LNode *InitList(LinkList L); /*带头结点单链表初始化*/void PrintList(LinkList L); /*输出带头结点单链表的所有元素*/int

15、 GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e); /*查找第i位置的元素，并由e返回其值*/int InsertElem(LinkList L,int i,ElemType e);/*在第i个位置插入元素e*/int DeleteElem(LinkList L,int i,ElemType *e);/*删除第i位置的元素，并由e返回其值*/void DestroyLinkList(LinkList L);/*释放链表及其空间*/LinkList CreateList(int n); /*创立n个结点的单链表*/int menu_select(); /*菜单函数*/

16、*带头结点单链表初始化*/LNode *InitList(LinkList L) L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode); /*申请一个头结点*/ if (!L) return ERROR; /*申请失败*/ L-ne*t=NULL; /*头结点的指针域置空*/ return L;/*1-输出带头结点单链表的所有元素*/void PrintList(LinkList L) LNode *p; p=L-ne*t; while(p!=NULL) printf(%5d,p-data); p=p-ne*t; /*PrintList*/*2-在单链表的第i个位置插入元素e，假设插

17、入成功返回OK，插入失败返回ERROR*/int InsertElem(LinkList L,int i,ElemType e) LNode *p=L,*s; int j=0; while(p&jne*t; j+; if(!p|ji-1) return ERROR; s=(LNode*)malloc(sizeof(LNode); if(!s) return ERROR; s-data=e; s-ne*t=p-ne*t; p-ne*t=s; return OK;/* InsertElem */*3-查找第i位置的元素，假设存在返回OK并由e返回其值，假设不存在返回ERROR*/int GetEl

18、em(LinkList L,int i,ElemType *e) LNode *p; int j=1; while(p&jne*t; j+; if(!p|ji) return ERROR; *e=p-data; return OK;/*GetElem*/*4-删除第i位置的元素，成功返回OK，并由e返回其值，假设不成功返回ERROR，注意删除的结点必须释放其所占空间*/int DeleteElem(LinkList L,int i,ElemType *e) LNode *p=L,*s; int j=0; while(p&jne*t; j+; if(!p|ji-1) return ERROR;

19、s=p-ne*t; p-ne*t=s-ne*t; *e=s-data; free(s); return OK;/* DeleteElem */*5-创立具有n个结点的单链表，创立成功返回其头指针*/LinkList CreateList(int n) LNode *p,*q,*head; int i; head=(LinkList)malloc(sizeof(LNode); head-ne*t=NULL; p=head; for(i=0;idata); q-ne*t=NULL;/节点指针域置空 p-ne*t=q;/新节点连接在表末尾 p=q; return head;/*CreateList*

20、/*释放链表及其空间*/void DestroyLinkList(LinkList L) LNode *p=L,*q; while(p) q=p-ne*t; free(p); p=q; /* DestroyLinkList */int menu_select() char *menu=n*MENU*n, 1. Init LinkListn, /*初始化链表*/ 2. Get Elementn, /*查找元素*/ 3. Insert datan, /*插入元素*/ 4. Delete datan, /*删除元素*/ 5. CreateLinkListn, /*创立具有n个元素的链表*/ 0. D

21、estroy LinkList&Quitn, /*释放链表所占空间&退出*/ n*MENU*n ; char s3; /*以字符形式保存选择号*/ int c,i; /*定义整形变量*/ for (i=0;i8;i+) /*输出主菜单数组*/ printf(%s,menui); do printf(nEnter you choice(05):); /*在菜单窗口外显示提示信息*/ scanf(%s,s); /*输入选择项*/ c=atoi(s); /*将输入的字符串转化为整形数*/ while (c5); /*选择项不在05之间重输*/ return c; /*返回选择项，主程序根据该数调用相

22、应的函数*/int main() int i,n; ElemType e; LinkList L=NULL; /*定义指向单链表的指针*/ for (;) /*无限循环*/ switch (menu_select() /*调用主菜单函数，返回值整数作开关语句的条件*/ /*值不同，执行的函数不同，break 不能省略*/ case 1: printf(n1-Init LinkList:n); L=InitList(L); if(L!=NULL) printf(nInitLinkList OK!n); else printf(nInitLinkList Error!n); break; case

23、 2: printf(n2-GetElem from LinkList:n); printf(input pos=); scanf(%d,&i); if (L!=NULL&GetElem(L,i,&e) printf(No%i is %d,i,e); printf(nPrintfList:n); PrintList(L); else printf(Error&Not e*ists!); break; case 3: printf(n3-Insert e into LinkList:n); printf(input pos=); scanf(%d,&i); printf(input e=); s

24、canf(%d,&e); if(L!=NULL&InsertElem(L,i,e) printf(nInsert OK!n); printf(nPrintfList:n); PrintList(L); else printf(nInsert Error!n); break; case 4: printf(n4-Delete from LinkList:n); printf(input pos=); scanf(%d,&i); if(L!=NULL&DeleteElem(L,i,&e) printf(nOKn); printf(nDelete data is %dn,e); printf(nPr

25、intfList:n); PrintList(L); else printf(nDelete Error!n); break; case 5: printf(please input n:); /*输入单链表的元素个数*/ scanf(%d,&n); if (n0) printf(ERROR); break; printf(nCreate LinkList.n); L=CreateList(n); if (L=NULL) printf(Error!n); break; printf(nPrintfList:n); PrintList(L); break; case 0: printf(nDes

26、troy linklist and free memory .n); if(L!=NULL) DestroyLinkList(L); L=NULL; e*it(0); /*如菜单返回值为0程序完毕*/ return 0;3、循环链表的应用约瑟夫回环问题用整数序列1，2，3，n表示顺序坐在圆桌周围的人，并采用循环链表作为存储构造。任意位置k开场计数，计到m让此位置的人出局，重复上述过程，直至只剩下最后一个人。依次输出每个出局的人的序号。提示：用一个无头结点的循环单链表来实现n个元素的存储。e*p2_3.c局部代码如下：*include*include*define ERROR 0*define

27、OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/typedef struct LNode /*线性表的单链表存储*/ ElemType data; struct LNode *ne*t; LNode,*LinkList;/*1-创立具有n个结点的无头结点的单向循环链表，返回其头指针*/LinkList CreateList(int n) LinkList head=NULL; LNode *s,*r; int i; for(i=1;idata=i; s-ne*t=NULL; if(head=NULL) head=s; else r-ne*t=s; r=s; r-ne

28、*t=head; return head;/*CreateList*/*2-输出无头结点循环单链表的所有元素*/void PrintList(LinkList L) LNode *p,*q; /p=L-ne*t; p=L; q=p; while(p!=NULL) printf(%5d,p-data); p=p-ne*t; if(p=q) break; printf(n);/*PrintList*/*3-约瑟夫问题计算，依次输出出局的元素的序号*/void JOSEPHUS(int n,int k,int m,LinkList L) LNode *p,*q; int i; p=L; for(i=

29、1;ine*t; while(p-ne*t!=p) for(i=1;ine*t; q-ne*t=p-ne*t; printf(%5d,p-data); free(p); p=q-ne*t; printf(%5d,p-data);/*JOSEPHUS*/int main() int n,m,k; LinkList L=NULL;/*定义指向单链表的指针*/ /输入n个人、从k位置开场、报m出局 while(scanf(%d%d%d,&n,&k,&m)=3) /*n个元素从k位置开场每m个报数*/ L=CreateList(n); PrintList(L); JOSEPHUS(n,k,m,L);

30、return 0;4、选做实验：设有头单链表，设计算法将表中值一样的元素仅保存一个结点。提示：指针p从链表的第一个元素开场，利用指针q从指针p位置开场向后搜索整个链表，删除与之值一样的元素；指针p继续指向下一个元素，开场下一轮的删除，直至pnull为至，既完成了对整个链表元素的删除一样值。*include*include*define ERROR 0*define OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/*1-线性表的单链表存储表示*/typedef struct LNode ElemType data; struct LNode *ne*t;LNode,*

31、LinkList;LinkList L=NULL;LNode *InitList(LinkList L); /*带头结点单链表初始化*/void PrintList(LinkList L); /*输出带头结点单链表的所有元素*/void DestroyLinkList(LinkList L);/*释放链表及其空间*/LinkList CreateList(int n); /*创立n个结点的单链表*/*带头结点单链表初始化*/LNode *InitList(LinkList L) L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode); /*申请一个头结点*/ if (!L) retur

32、n ERROR; /*申请失败*/ L-ne*t=NULL; /*头结点的指针域置空*/ return L;/*1-输出带头结点单链表的所有元素*/void PrintList(LinkList L) LNode *p; p=L-ne*t; while(p!=NULL) printf(%5d,p-data); p=p-ne*t; printf(n);/*PrintList*/LinkList CreateList(int n) LNode *p,*q,*head; int i; head=(LinkList)malloc(sizeof(LNode); head-ne*t=NULL; p=hea

33、d; for(i=0;idata); q-ne*t=NULL;/节点指针域置空 p-ne*t=q;/新节点连接在表末尾 p=q; return head;/*CreateList*/LinkList SelectList(LinkList L) void Delete(LinkList L,int i); LNode *p,*q,*a; p=L-ne*t; a=L-ne*t; while(p!=NULL) q=p-ne*t; while(q!=NULL) if(p-data=q-data) a-ne*t = q-ne*t; a=q; q=q-ne*t; p=p-ne*t; return L;v

34、oid DestroyLinkList(LinkList L) LNode *p=L,*q; while(p) q=p-ne*t; free(p); p=q; /* DestroyLinkList */int main() int n; L=InitList(L); if(L=NULL) printf(nInitLinkList Error!n); return 0; printf(please input n:); /*输入单链表的元素个数*/ scanf(%d,&n); if(n=0) printf(nError!n); return 0; L=CreateList(n); if(L=NULL) printf(nInitLinkList Error!n); return 0; PrintList(L); L=SelectList(L); PrintList(L); if(L!=NULL) DestroyLinkList(L); L=NULL; return 0;【实验小结】. z.