数据结构实验一线性表.docx
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数据结构实验一线性表
实验一线性表
学生姓名
吴肖遥
学号
20151681310131
专业班级
电子信息5班
实验地点
理工大楼610
实验日期
2016.3.21
指导教师
李红蕾
实验环境
Visualc++6.0
实验学时
2学时
实验类型
综合
实验成绩
一、实验目的
1、深刻理解线性结构的特点，以及在计算机内的两种存储结构。
2、熟练掌握线性表的顺序存储结构和链式存储结构，及其它们的基本操作，重点掌握查找、插入和删除等操作。
二、实验要求
1、认真阅读程序，将未完成的代码补全（红色部分）。
2、上机调试，并运行程序。
3、保存和截图程序的运行结果，并结合程序进行分析。
三、实验内容和基本原理
1、实验1.1顺序表的操作
利用顺序表存储方式实现下列功能（见参考程序1）：
1）通过键盘输入数据建立一个线性表，并输出该线性表。
如，依次输入元素25,21,46,90,12,98。
2）根据屏幕菜单的选择，进行数据的插入、删除和查找，并在插入或删除数据后，再输出线性表。
如，在第2个位置上插入元素43，然后输出顺序表。
删除顺序表第4个元素，输出改变的顺序表。
3）在屏幕菜单中选择0，结束程序的运行。
基本原理：
在顺序表的第i个位置上插入一个元素时，必须先将线性表的第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置，以便腾空一个位置，在把新元素插入到该位置。
当要删除第i个元素时，只需将第i个元素之后的所有元素前移一个位置。
程序代码（蓝色为补充的语句）：
//************************
//*PROGRAM:
顺序结构的线性表*
//*CONTENT:
建立,插入,删除,查找*
//*编程语言：
Visualc++6.0*
//**********************
#include
#include
#defineMAXSIZE20
typedefintElemType;//数据元素的类型
typedefstruct
{
ElemTypea[MAXSIZE];
intlength;
}SqList;//顺序存储的结构体类型
SqLista,b,c;
//函数声明
voidcreat_list（SqList*L）;
voidout_list（SqListL）;
voidinsert_sq（SqList*L,inti,ElemTypee）;
ElemTypedelete_sq（SqList*L,inti）;
intlocat_sq（SqListL,ElemTypee）;
//主函数
voidmain（）
{
inti,k,loc;
ElemTypee,x;
charch;
do{printf（"\n\n\n"）;
printf（"\n吴肖遥20151681310131"）;
printf（"\n1.建立线性表"）;
printf（"\n2.插入元素"）;
printf（"\n3.删除元素"）;
printf（"\n4.查找元素"）;
printf（"\n0.结束程序运行"）;
printf（"\n====================="）;
printf（"\n请输入要执行的操作:
"）;
scanf（"%d",&k）;
switch（k）
{
case1:
{creat_list（&a）;
out_list（a）;
}
break;
case2:
{printf（"\n请输入插入位置：
",a.length+1）;
scanf（"%d",&i）;
printf（"请输入要插入的元素值：
"）;
scanf（"%d",&e）;
insert_sq（&a,i,e）;
out_list（a）;
}
break;
case3:
{printf（"\n请输入要删除元素的位置：
",a.length）;
scanf（"%d",&i）;
x=delete_sq（&a,i）;
out_list（a）;
if（x!
=-1）
printf（"\n删除的元素为：
%d\n",x）;
elseprintf（"要删除的元素不存在！
"）;
}
break;
case4:
{printf（"\n请输入要查找的元素值：
"）;
scanf（"%d",&e）;
loc=locat_sq（a,e）;
if（loc==-1）
printf（"\n未找到指定元素！
"）;
else
printf（"\n已找到，元素的位置是:
%d",loc）;
}
break;
}/*switch*/
}
while（k!
=0）;
printf（"\n按回车键，返回...\n"）;
ch=getchar（）;
}/*main*/
//建立线性表
voidcreat_list（SqList*L）
{
inti;
printf（"请输入线性表的长度:
"）;
scanf（"%d",&L->length）;
for（i=0;ilength;i++）
{
printf（"数据%d=",i）;
scanf（"%d",&（L->a[i]））;
}
}
//输出线性表
voidout_list（SqListL）
{
inti;
for（i=0;i<=L.length-1;i++）
printf（"%10d",L.a[i]）;
}
//在线性表的第i个位置插入元素e
voidinsert_sq（SqList*L,inti,ElemTypee）
{
intj;
if（L->length==MAXSIZE）
printf（"线性表已满!
\n"）;
else{
if（i<1||i>L->length+1）
printf（"输入位置错!
\n"）;
else{
for（j=L->length-1;j>=i-1;j--）
L->a[j+1]=L->a[j];
L->a[j+1]=e;
/*将未完成的代码补全,提示：
此处添加一条语句，将被删除的元素值赋给e*/
L->length++;
}
}
}
//删除第i个元素，返回其值
ElemTypedelete_sq（SqList*L,inti）
{
ElemTypex;
intj;
if（L->length==0）
printf（"空表!
\n"）;
elseif（i<1||i>L->length）
{
printf（"输入位置错！
\n"）;
x=-1;
}
else
{
x=L->a[i-1];
for（j=i;j<=L->length-1;j++）
L->a[j-1]=L->a[j];
/*将未完成的代码补全,提示：
此处添加一条语句，将被删除元素之后的元素左移。
*/
L->length--;
}
return（x）;
}
//查找值为e的元素，返回它的位置
intlocat_sq（SqListL,ElemTypee）
{
inti=0;
while（L.a[i]!
=e/*将未完成的代码补全,提示：
此处添加一条语句*/）i++;
if（i<=L.length-1）
return（i+1）;
}
2、实验1.2链表的操作（见参考程序2）
利用链式存储的方式实现线性表的创建、插入、删除和查找等操作。
1）请输入初始时链表长度，如输入5。
如，依次输入元素abcdf，然后输出链表。
2）删除一个元素，如输入c。
3）插入一个元素，如输入e。
4）按关键字查找元素。
如输入e。
5）按序号查找元素。
如输入3。
基本原理：
在带头结点的单链表中第i（从1开始计数）个位置之后插入元素、创建带头结点的单链表、在带头结点的单链表中删除第i个位置的元素等，最后输出单链表的内容。
程序代码（蓝色为补充部分）：
//************************
//*PROGRAM:
链式结构的线性表*
//*CONTENT:
生成,插入,删除,定位,查找*
//*编程语言：
Visualc++6.0*
//**********************
#include
#include
#include
#include
#defineLENsizeof（LNode）//定义LEN为一个//节点的长度
enumBOOL{False,True};//定义BOOL型
typedefstructnode
{chardata;//数据域
structnode*next;//指向下一个节点的指针
}LNode,*LinkList;
voidCreatList（LinkList&,int）;//生成一个//单链表
BOOLListInsert（LinkList&,int,char）;//在单//链表中插入一个元素
BOOLListDelete（LinkList&,int,char&）;//在//单链表中删除一个元素
BOOLListFind_keyword（LinkList,char,int&）;//按关键字查找一个元素
BOOLListFind_order（LinkList,char&,int）;//按序号查找一个元素
voidListPrint（LinkList）;//显示单链表//所有元素
intmain（）
{LinkListL;
BOOLtemp;
intnum,loc,flag=1;
charj,ch;
//---------------------程序解说-----------------------
printf（"吴肖遥20151681310131\n"）;
printf（"本程序实现链式结构的线性表的操作。
\n"）;
printf（"可以进行插入，删除，定位，查找等操作。
\n"）;
//----------------------------------------------------
printf（"请输入初始时链表长度:
"）;//输入生成单链表时的元素个数
scanf（"%d",&num）;
CreatList（L,num）;//生成单链表
ListPrint（L）;
while（flag）
{printf（"请选择:
\n"）;
printf（"1.显示所有元素\n"）;//显示链//表元素
printf（"2.插入一个元素\n"）;//插入链//表元素
printf（"3.删除一个元素\n"）;//删除链//表元素
printf（"4.按关键字查找元素\n"）;//按//关键字查找
printf（"5.按序号查找元素\n"）;//按序号//查找
printf（"6.退出程序\n"）;//退出
scanf（"%c",&j）;
switch（j）
{case'1':
ListPrint（L）;break;
case'2':
{printf（"请输入元素（一个字符）和要插入的位置:
\n"）;
printf（"格式:
字符，位置；例如:
a,3\n"）;
scanf（"%c,%d",&ch,&loc）;//输入要插入的元素和要插入的位置
temp=ListInsert（L,loc,ch）;//插入
if（temp==False）printf（"插入失败!
\n"）;//插入失败
elseprintf（"插入成功!
\n"）;//成//功插入
ListPrint（L）;
break;
}
case'3':
printf（"请输入要删除的元素所在位置:
"）;
scanf（"%d",&loc）;//输入要删除的节点的位置
temp=ListDelete（L,loc,ch）;//删除
if（temp==False）printf（"删除失败!
\n"）;//删除失败
elseprintf（"成功删除了一个元素:
%c\n",ch）;//删除成功，显示该元素
ListPrint（L）;
break;
case'4':
if（L->next==NULL）//链表为空
printf（"链表为空!
\n"）;
else{printf（"请输入要查找的元素（一个字符）:
"）;
scanf（"%c",&ch）;//输入要查找的元素
temp=ListFind_keyword（L,ch,loc）;//按关键字//查找
if（temp==False）printf（"没有找到该元素!
\n"）;//查找失败
elseprintf（"该元素在链表的第%d个位置。
\n",loc）;
//成功查找，显示该元素位置
}
break;
case'5':
if（L->next==NULL）//链表为空
printf（"链表为空!
\n"）;
else{printf（"请输入要查找的位置:
"）;
scanf（"%d",&loc）;//输入//要查找的元素的位置
temp=ListFind_order（L,ch,loc）;//按序号查找
if（temp==False）printf（"该位置不存在!
\n"）;//查找失败
elseprintf（"第%d个元素是：
%c\n",loc,ch）;
//成功查找，显示该元素
}
break;
default:
flag=0;printf（"程序结束，按任意键退出!
\n"）;
}
}
getch（）;
}
voidCreatList（LinkList&v,intn）
{//生成一个带头结点的有n个元素的单链表
inti;
LinkListp;
v=（LinkList）malloc（LEN）;//生成头结点
v->next=NULL;
printf（"请输入%d个字符：
例如：
abcdefg\n",n）;
getchar（）;
for（i=n;i>0;--i）
{p=（LinkList）malloc（LEN）;//生成新结点
scanf（"%c",&p->data）;
p->next=v->next;
//将未完成的代码补全,此处添加一条代码
v->next=p;
}
}
BOOLListInsert（LinkList&v,inti,chare）
{//在单链表的第i各位置插入元素e，成功返回//True，失败返回False
LinkListp,s;
intj=0;
p=v;
while（p&&jnext;++j;}//查找第//i-1个元素的位置
if（!
p||j>i-1）returnFalse;//没有找到
s=（LinkList）malloc（LEN）;//生成一个新//结点
s->data=e;
s->next=p->next;
//将未完成的代码补全,此处添加一条代码
//提示：
将新结点插入到单链表中，即修改指针，完成插入操作
p->next=s;
returnTrue;
}
BOOLListDelete（LinkList&v,inti,char&e）
{//在单链表中删除第i个元素，成功删除返回//True，并用e返回该元素值，失败返回False
LinkListp,q;
intj=0;
p=v;
while（p->next&&j{p=p->next;++j;}
if（!
（p->next）||j>i-1）returnFalse;//查找//失败
q=p->next;
p->next=q->next;
/*将未完成的代码补全,此处添加一条代码,提示：
删除该元素*/
e=q->data;
/*将未完成的代码补全,此处添加一条代码,提示:
e取得该元素值，即修改指针，删除结点q*/
free（q）;//释放该元素空间
returnTrue;
}
BOOLListFind_keyword（LinkListv,chare,int&i）
{//在单链表中查找关键字为e的元素，成功返回//True,并用i返回该元素位置，
//失败返回False
i=1;
LinkListp;
p=v->next;
while（（p->data!
=e）&&（p->next!
=NULL））//p指//针指向下一个，直到
{p=p->next;i++;}//找到或到链表尾为止
if（p->data!
=e）//该元//素在链表中不存在
returnFalse;
elsereturnTrue;
}
BOOLListFind_order（LinkListv,char&e,inti）
{//在单链表中查找第i个元素，成功返回True，//并用e返回该元素值，
//失败返回False
LinkListp;
intj=0;
p=v;
while（p!
=NULL&&j
移动指针，直到找到第i个元素*/）
{p=p->next;++j;}
if（j!
=i）returnFalse;//查找失败
else{e=p->data;//查找成功，用e取得//该元素值
returnTrue;
}
}
voidListPrint（LinkListv）
{//显示链表所有元素
LinkListq;
q=v->next;
printf（"链表所有元素:
"）;
while（q!
=NULL）
{printf（"%c",q->data）;q=q->next;}
printf（"\n"）;
}
四、实验步骤
1、顺序表的操作
1）运行Visualc++6.0，创建一个c++源文件
提示：
选择菜单栏中的“文件”下拉菜单中的“新建”按钮，在弹出的对话框中，选择“文件”子菜单中的“C/C++SourceFile”。
选中“Addtoproject”复选框。
然后给一个文件名，如“sy1”，并保存在“桌面/姓名学号/”。
2）将参考程序复制到文档窗口，选择菜单栏中的“组建”下拉菜单中的“编译”选项，在弹出的对话框中选择“是”。
3）将未完成的代码补充完整，然后选择菜单中的“组建”下拉菜单中的“执行”，或者直接点击工具栏中的“
”进行连接，调试和运行。
4）运行程序，并检查插入、删除和查找等操作是否有误，正确后截图到word文档中指定位置。
图1
说明：
当程序运行错误时，如图2所示，查看组建窗口，双击出错部分（单击窗口然后滑动查看），逐条更改直到程序运行无误。
图2
参考程序1
//************************
//*PROGRAM:
顺序结构的线性表*
//*CONTENT:
建立,插入,删除,查找*
//*编程语言：
Visualc++6.0*
//**********************
#include
#include
#defineMAXSIZE20
typedefintElemType;//数据元素的类型
typedefstruct
{
ElemTypea[MAXSIZE];
intlength;
}SqList;//顺序存储的结构体类型
SqLista,b,c;
//函数声明
voidcreat_list（SqList*L）;
voidout_list（SqListL）;
voidinsert_sq（SqList*L,inti,ElemTypee）;
ElemTypedelete_sq（SqList*L,inti）;
intlocat_sq（SqListL,ElemTypee）;
//主函数
voidmain（）
{
inti,k,loc;
ElemTypee,x;
charch;
do{printf（"\n\n\n"）;
printf（"\n1.建立线性表"）;
printf（"\n2.插入元素"）;
printf（"\n3.删除元素"）;
printf（"\n4.查找元素"）;
printf（"\n0.结束程序运行"）;
printf（"\n====================="）;
printf（"\n请输入要执行的操作:
"）;
scanf（"%d",&k）;
switch（k）
{
case1:
{creat_list（&a）;
out_list（a）;
}
break;
case2:
{printf（"\n请输入插入位置：
",a.length+1）;
scanf（"%d",&i）;
printf（"请输入要插入的元素值：
"）;
scanf（"%d",&e）;
insert_sq（&a,i,e）;
out_list（a）;
}
break;
case3:
{printf（"\n请输入要删除元素的位置：
",a.length）;
scanf（"%d",&i）;
x=delete_sq（&a,i）;
out_list（a）;
if（x!
=-1）
printf（"\n删除的元素为：
%d\n",x）;
elseprintf（"要删除的元素不存在！
"）;
}
break;
case4:
{printf（"\n请输入要查找的元素值：
"）;
scanf（"%d",&e）;
loc=locat_sq（a,e）;
if（loc==-1）
printf（"\n未找到指定元素！
"）;
else
printf（"\n已找到，元素的位置是:
%d",loc）;
}
break;
}/*switch*/
}
while（k!
=0）;
printf（"\n按回车
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