自数据结构课程设计双向链表.docx
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自数据结构课程设计双向链表
《数据结构》课程设计
实验报告
题目 双向链表
学 院
专 业 计算机科学与技术
班级
学号
学生姓名
指导教师
编写日期2010-7-１6
1.问题分析……………………………………………….３
１．1基本要求…………………………………………………．．3
1.2分析过程…………………………………………………．．3
2.数据结构描述…………………………………………．3
3.算法设计……………………………………………….４
3.1算法１:
双向链表的建立………………………………..4
3.2算法2：
双向链表的查找…………………………………4
３.3算法3：
双向链表的插入……………………………….．5
3.4算法4:
双向链表的删除……………………………….．５
4.程序清单………………………………………………6
5.程序运行结果…………………………………………１0
6.总结……………………………………………………１1
●１.问题分析
1.1【基本要求】:
建立双向链表,并进行插入,查找,删除等操作。
1.2【分析过程】:
先通过创建函数建立双向链表,由文本文件提供数据。
可以调用查找函数，查找与e值相同的结点是否存在；也可以通过插入函数,在第i个结点前插入值为ｅ的结点,并且调节指针的变化；也可以调用删除函数,删除第i个结点,调节好指针，最后通过保存函数保留数据到文本文件中。
●2.数据结构描述
＃ｉnclude#inclｕdｅ
ｕsｉnｇｎaｍespａce stｄ;
typedefstrｕｃtdｕlnｏｄe{
intdata;
ｓtruｃｔ ｄｕlnode*pｒｉｏr;
strucｔｄulｎode *neｘt;
}dｕlnode,＊duliｎｋlist;
●3.算法设计
3.１算法1：
创建双向链表
ｓtatusｃｒeａｔｅ＿dul（dulｉnklist＆ｌ） ／*利用尾插法建立头带头结点的双向链表 */
｛
l=（dulinklisｔ）mａlloc（sizeｏf（dｕｌｎode））; /*生成头结点 */
l－>prior＝NUＬＬ;
l->next=NＵLL; /* 头结点的指针域初始值为空*/
ｌ-＞data＝－1;
q=l; ／*尾指针初始指向头结点*/
ＦILＥ＊ｆp； /＊定义文件指针的形式 */
ｉｆ（（fｐ=fopｅn（"F:
\\test1.txｔ＂,"r+＂））=＝NUＬL） /*打开文本文件 ＊/
{
pｒintf（"cannotｏpenfiｌe!
\n"）;
ｅxit（０）;
}
ﻩinｔn;
fscanｆ（fp,"%d",&ｎ）;
ｆｏr（i=０；i<ｎ;i＋＋）
｛
p =（ｄｕlinklｉｓｔ）ｍalloc（sｉzeof（dulｎｏde））;
ｆscanf（fp,"%d＂,&p->ｄａta）;/*在文件读取结点的数据＊/
p->nexｔ=NUＬL； ／*新结点指针域为空*／
p->prｉor=q；
q－>next=ｐ; /*尾结点指针域指向新结点 */
ｑ=p; /*q指针后移，始终指向尾指针 *／
}
fclosｅ（fp）； /＊关闭文本文件*/
}
3.２算法2:
双向链表的查找
sｔaduslocaｔｅelem_dｕl（dｕｌｉnkｌiｓtl,elｅmｔype e） ／* 查找双线链表中第一个值为e的结点位置＊/
{
p＝ｌ->neｘt; /* p指向第一个结点 */
ｊ＝1; /*ｊ表示结点位置＊/
while（（p－>data!
＝ｅ）＆&ｐ）｛
ｐ=ｐ->next；
＋+j;
} /*寻找第一个值为e的结点位置 */
if（!
p） return-1;
elｓe ｒｅｔｕrn1;
}
3.3算法3:
双向链表的插入
stａtus listiｎｓerｔ＿dul（duｌinklist&l,int i,eleｍｔypｅe） /＊在双向链表l中的第i个位置之前插入新结点s*/
{
ｐ=l;／＊p指向头结点 */
ｊ=0； /* ｊ表示结点位置*/
whｉｌe（p&&（j<ｉ－1））{
p=p->next;
＋+ｊ;
｝ /＊寻找第i-1个结点位置＊/
if（!
p||j>i-1） ｒetｕｒn ＥRROR； /＊在l中确定插入位置,p=ＮULL或ｊ>i-1时，即插入位置不合法 */
ｉf（!
（s=（duliｎｋlist）mａlloc（sｉｚeof（dulnodｅ）））） returnERＲOR;/*动态生成新结点失败，则返回错误 */
ｓ－＞daｔa=e; ／*给新结点的数据域赋值＊/
ｓ－＞next=ｐ－>nｅxｔ;
ｐ->ｎext->prior＝s;
s->ｐrｉor=p;
p->next＝s； ／*在双向链表中插入新结点时指针的变化＊/
retuｒn０;
}
3．4算法４:
双向链表的删除
staｔuslistdｅleｔｅ_dul（duliｎklist &l，ｉnti，elemtyｐｅ &e） ／* 在双向链表l中，删除第i个结点*/
{
ｐ=l->next; /*p指向第一个结点*/
ｉntj＝1； /*j表示结点位置＊／
while（p&&（j<ｉ））{
p=p->nexｔ；
++j;
} /＊寻找第i个结点 */
if（！
p||j>i）ｒeｔｕrnＥRROR; /*在l中确定第ｉ个元素的位置指针p，ｐ＝NＵLL,即第ｉ个元素不存在＊/
e=p－>ｄaｔa; /＊把指针p的数据域的值赋给e*/
ｐ－>prioｒ->ｎexｔ=p－＞nexｔ;
ｐ－>ｎeｘt-＞pｒioｒ＝p->pｒior； /＊在双向链表中删除结点时指针的变化*/
frｅe（ｐ）; ／*把结点ｐ删掉 */
retuｒn 0；
}
●４.程序清单
＃iｎclｕde#ｉncludｅ<ｓｔｄiｏ.h＞
usingｎamespacｅｓtd;
typedefｓtructdｕlｎodｅ{
ｉntｄata； /*数据域*／
sｔructdulnｏde*prioｒ; /*指向前驱的指针域 */
stｒｕctｄｕlnｏde＊nｅxｔ; /＊ 指向后继的指针域*/
}ｄulnｏｄe,*dｕｌｉnklist;
vｏidcreaｔe_dul（dulｉnkｌist&ｌ）／*利用尾插法建立头带头结点的双向链表＊/
｛
dulinklｉstp,q;
inti;
l＝（dulｉnklist）malloｃ（ｓizeof（dulnode））； /* 生成头结点 */
l->pｒior＝ＮUＬL；
ｌ->next＝ＮUＬL; /*头结点的指针域初始值为空*／
l->dａta＝－１;
q=l； /*尾指针初始指向头结点 */
FIＬE* fp; ／＊定义文件指针的形式*/
if（（fp=fopen（"Ｈ:
＼\tesｔ1．txt"，"r+＂））＝=ＮＵLL）/*打开文本文件*/
{
priｎｔｆ（"caｎnotopｅn filｅ!
＼n"）；
exit（0）;
｝
int ｎ;
ﻩｆscaｎf（fp,＂%d",&ｎ）;
for（i＝0;i{
ﻩ p=（dulinklist）malｌoc（siｚeoｆ（dｕlnodｅ））;
ﻩ ｆscaｎf（fｐ,"%d＂，＆p－>data）; /*在文件读取结点的数据*/
ﻩp->ｎｅxt=ＮULL; /*新结点指针域为空＊/
p->prioｒ=q;
q－>nｅxt＝ｐ; /*尾结点指针域指向新结点*/
q=p; ／*q指针后移，始终指向尾指针 */
}
fclｏse（fp）; /＊关闭文本文件 *／
}
dｕlｉｎklisｔlistinｓｅrｔ_ｄuｌ（dulinｋlｉst＆ｌ，ｉｎt i，intｅ） /*在双向链表l中的第i个位置之前插入新结点s ＊/
{
dulinkliｓｔp，s;
p=ｌ；/*p指向头结点*／
inｔj=0; ／*j表示结点位置＊／
whiｌe（p&＆（j<ｉ-1））{
p=ｐ-＞next；
++j;
} ／*寻找第i-1个结点位置*/
ｉf（!
p｜|j>i－1）ｒｅtｕrｎ NULL； /*在l中确定插入位置，p=ＮUＬL或j>ｉ-１时,即插入位置不合法*/
if（!
（s＝（duｌｉnｋliｓt）mａｌｌｏｃ（sizeoｆ（dulｎode））））rｅturnNULL; /*动态生成新结点失败,则返回错误 ＊／
s－>dａtａ=ｅ; /*给新结点的数据域赋值*/
s->next=p->next；
ｐ-＞nｅｘt-＞prioｒ=s;
s-＞priｏr=ｐ；
p－＞ｎexｔ=s; /＊在双向链表中插入新结点时指针的变化 */
reｔｕrn0；
}
dulｉnｋｌｉstｌistdeｌｅte_ｄuｌ（dulinkｌist &l,iｎｔi，iｎt＆e） /*在双向链表ｌ中,删除第ｉ个结点＊/
{
dulｉnklist p;
p＝ｌ->ｎeｘｔ；/* ｐ指向第一个结点 *／
intj=1; /*j表示结点位置 */
whｉｌe（p＆＆（j p=p-＞ｎｅｘｔ；
＋+j;
} ／*寻找第i个结点 *／
iｆ（!
p||j>i）returｎ NULL; /*在l中确定第i个元素的位置指针p,p=NＵＬL，即第ｉ个元素不存在*/
e=p->daｔa; /*把指针p的数据域的值赋给e*／
p->prior-＞ｎｅxt=p-＞ｎext;
p－>next->pｒiｏｒ=p->prｉｏr; ／＊在双向链表中删除结点时指针的变化 *／
freｅ（p）; /＊把结点p删掉＊/
reｔuｒn ０;
}
intlocatｅelｅｍ_ｄul（dulinkｌistl,ｉnｔe） /＊查找双线链表中第一个值为e的结点位置＊／
｛
duｌinklistp；
ｉntj;
ﻩ
p=ｌ->nexｔ; /＊p指向第一个结点*/
ｊ=1； ／＊ j表示结点位置＊/
whiｌｅ（（p－>data!
＝e）＆&p）｛
p=p－>next;
++j;
}/*寻找第一个值为e的结点位置*/
if（!
p）
return -1; /*返回第一个值为ｅ的结点位置*／
elｓe
ｒｅturn1；
}
void print_dｕl（dｕliｎklｉstl） /*打印双向链表ｌ */
{
dulｉnklistp;
ｐ=ｌ； ／*p指向头结点*/
ｗhiｌｅ（p）{
ｐｒinｔf（"％d",p->ｄata）;
p=p－>ｎexｔ;
} /*把双向链表中的数据都打印出来＊／
｝
voidｓave＿duｌ（ｄuｌiｎｋlｉstl）
｛
FＩＬE＊fｐ;
if（（ｆp=fopen（"H：
\\test2．txｔ＂,"w+＂））==NUＬL）
{
priｎtｆ（＂canｎot ｏpenｆiｌe!
\ｎ"）;
ｅxit（0）;
}
wｈｉle（l）
ﻩ{
ﻩfprintf（fp，"%d＂，l->ｄａta）;
l =l->next；
ﻩ}
}
voidmain（）{
duliｎｋlｉstl;
intｉ,e,x;
ｉntpos；
create_ｄuｌ（l）; ／＊调用双向链表建立函数＊/
ｐrinｔ_dul（l）; /＊调用双向链表的打印函数*／
ｗhile
（1）{
ﻩprｉntf（＂ｉnｐutxtocｈooｓe （1.查找,2.插入,3.删除，4.０ver）:
\ｎ"）；
ｓｃanf（＂%d",＆x）；
ﻩ ｓｗitch（ｘ）{
ｃａse1：
ﻩprintf（＂\npｌeaseｉｎｐuttheｄａtayouｗａnttｏlｏcate:
\ｎ"）；
sｃanf（"%d＂,&ｅ）; /*输入要查找的值*/
ﻩ pos=locateｅｌem_ｄul（l,e）； ／*调用双向链表的查找函数＊/
ﻩ if（pos==-1）ｐriｎｔf（＂Thｅ dａｔａiｓnｏtfouｎd!
＼n"）;
ﻩﻩeｌse ｐrintf（"Theｄatａisfｏund！
\n"）;ｂrｅａk;
ﻩﻩ
casｅ2：
prｉnｔf（＂pleaseinputｔhｅ posiｔion yoｕwanttｏinsert:
＼n＂）;
sｃａnf（"%d＂,&i）; /*输入要插入的位置＊/
prｉntf（"pleａseinpｕｔthｅｄａtayｏｕwant toinsｅrt:
\ｎ"）;
scaｎf（"％d"，&e）;/＊ 输入新结点的数据 */
ｌistinｓｅrt_duｌ（l，i,e）； ﻩ/*调用双向链表的插入函数*/
pｒinｔ_dul（l）;break; /* 调用双向链表的打印函数＊/
case 3:
prinｔf（"＼ｎ pｌｅasｅｉnputtｈepｏsｉtionyouwａntto deleｔe:
\ｎ"）；
scａnf（"%d",&ｉ）; /*输入要删除结点的位置 */
ｌistdeｌeｔe_dul（l，i,ｅ）;/* 调用双向链表的删除函数 *／
print_duｌ（ｌ）;breａｋ; /* 调用双向链表的打印函数*/
ﻩ
casｅ４:
ﻩﻩ sａｖe＿dul（ｌ）;
ﻩ exit（0）；
ﻩ}ﻩﻩ
}
｝
●５.程序运行结果
●6.总结:
通过此次数据结构的课程设计,我对程序的编程,编译,执行等有了更深的认识。
理解到思路对于一个程序的重要性，在整个设计过程中,遇到了很多不同的问题,但通过尝试，努力和老师的帮助最终都解决了,感到很有成就感。
从中,我意识到程序的成功不仅仅是消除语法上的错误,而且还要执行成功。
缺乏完整的思路，尽管语法正确，程序还是无法执行。
数据结构的设计考验的不仅仅是我们对书本知识的理解,还考验了我们分析事物时思维的逻辑紧密性，加深并巩固了我对数据结构的认识。
总的来说,这次的数据结构课程设计加深了我对数据结构的认识,也学到了相关的知识,并且巩固了课堂上所学的知识，还锻炼了实践的应用操作能力,感受颇深,也收获了成功的喜悦。
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