实验二 单链表基本操作的实现.docx
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实验二单链表基本操作的实现
实验二单链表基本操作的实现
【实验课程名称】数据结构
【实验项目名称】单链表基本操作的实现
【实验目的】
1理解单链表的存储结构及基本操作的定义；
2掌握单链表存储基本操作；
3学会设计实验数据验证程序。
【实验仪器及环境】计算机，windowxp操作系统，VC++6.0
【实验内容及步骤】
1．单链表顺序存储基本操作
存储结构定义：
typedefstructLNode{//结点类型
ElemTypedata;
structLNode*next;
}*Link,*Position;
typedefstruct{//链表类型
Linkhead,tail;
intlen;
}LinkList;
实现的基本操作：
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
#defineOVERFLOW-2
typedefintStatus;
typedefintElemType;
typedefstructLNode{//结点类型
ElemTypedata;
structLNode*next;
}*Link,*Position;
typedefstruct{//链表类型
Linkhead,tail;
intlen;
}LinkList;
PositionMakeNode_L（Link&p,ElemTypee）//创建结点
{
p=（Link）malloc（sizeof（LNode））;
if（!
p）returnERROR;
p->data=e;
p->next=NULL;
returnp;
}
voidFreeNode_L（Link&q）//释放结点
{
free（q）;
}
StatusInitList_L（LinkList&L）{
//初始化L为一个带头结点的空链表,头尾指针指向头结点，表长赋
ElemTypee;
e=-1;//实际应用中此初始化语句需要修改
if（!
MakeNode_L（L.head,e））returnERROR;//开辟头结点
L.tail=L.head;L.len=0;
returnOK;
}//InitList_L
StatusDestroyList_L（LinkList&L）{//销毁链表L
Linkp;
while（p=L.head->next）{//依次释放有序链表中第一个元素至最后一个元素所占用空间;
L.head->next=p->next;
free（p）;
}
free（L.head）;
L.head=NULL;L.tail=NULL;L.len=0;
cout<"<returnOK;
}//DestroyList_L
StatusClearList_L（LinkList&L）{//清空线性单链表
Linkp,q;
p=L.head->next;
while（p）
{
q=p->next;
free（p）;
p=q;
}
L.tail=L.head;
L.len=0;
returnOK;
}
StatusInsFirst_L（LinkList&L,Links）//在首元素前插入一个结点
{
s->next=L.head->next;
if（!
L.head->next）
L.tail=s;
L.head->next=s;
L.len++;
returnOK;
}
StatusDelFirst_L（LinkList&L,Linkh,Link&q）//删除首结点
{
h=L.head;
q=L.head->next;
if（q）
{
h->next=q->next;
q->next=NULL;
if（!
h->next）
L.tail=h;
L.len--;
returnOK;
}
else
returnERROR;
}
StatusAppend_L（LinkList&L,Links）//将两个链表跟一个字符串连接起来
{
Linkq;
if（!
L.head->next）
L.head->next=q=s;
else
L.tail->next=q=s;
while（q->next）
{
q=q->next;
}
L.tail=q;
returnOK;
}
PositionRemove_L（LinkList&L,Link&q）//删除尾结点
{
Linkp;
p=L.head;
if（!
L.head->next）cout<<"TheLinkListisempty!
"<else
{
while（p->next!
=L.tail）
p=p->next;
q=L.tail;
L.tail=p;
L.tail->next=NULL;
L.len--;
}
returnq;
}
StatusInsBefore_L（LinkList&L,Link&p,Links）//在p指向的结点前插入一个结点
{
Linkq;
q=L.head;
if（p==L.head）cout<<"不能在这个地方插入元素!
"<else
{
while（q->next!
=p）
q=q->next;
s->next=p;
q->next=s;
}
L.len++;
returnOK;
}
StatusInsAfter_L（LinkList&L,Link&p,Links）//在p指向的结点后插入一个结点
{
if（p==L.tail）L.tail=s;
s->next=p->next;
p->next=s;
L.len++;
returnOK;
}
StatusSetCurElem_L（Link&p,ElemTypee）//改变p指向的结点的内容
{
p->data=e;
returnOK;
}
ElemTypeGetCurElem_L（Linkp）//获取p指向的结点的内容
{
returnp->data;
}
intListLength_L（LinkListL）//获取单链表的长度值
{
returnL.len;
}
StatusListEmpty_L（LinkListL）//判断单链表是否为空，是返回，否返回
{
if（L.head==L.tail）returnTRUE;
elsereturnFALSE;
}
PositionGetHead_L（LinkListL）//获取头指针的地址
{
returnL.head;
}
PositionGetLast_L（LinkListL）//获取尾指针的地址
{
returnL.tail;
}
PositionPriorPos_L（LinkListL,Linkp）//获取p的前驱
{
Linkq;
q=L.head;
if（p==L.head->next）returnNULL;
else
while（q->next!
=p）
q=q->next;
returnq;
}
PositionNextPos_L（LinkListL,Linkp）//获取p的后继
{
if（!
p->next）returnNULL;
returnp->next;
}
StatusLocatePos_L（LinkListL,inti,Link&p）//查找p在单链表中的位置i
{
intj;
if（i<1）returnERROR;
p=L.head->next;
for（j=1;jp=p->next;
if（!
p）returnERROR;
returnOK;
}
Statuscompare（ElemTypex,ElemTypey）//比较函数
{
if（x==y）
return1;
else
return0;
}
StatusLocateElem_L（LinkListL,ElemTypee,Link&p）//返回跟e相同的值，没有的话返回空指针
{
inti=0;
p=L.head;
do
{
i++;
p=p->next;
}while（p&&!
compare（p->data,e））;
if（p）
cout<else
cout<<"Itisnotinhere!
"<returnOK;
}
StatusListTraverse_L（LinkListL,Status（*visit（ElemType）））//每一个元素调用visit（）函数
{
Linkp;
p=L.head->next;
while（p->next）
{
visit（p->data）;
p=p->next;
}
returnOK;
}
StatusListInsert_L（LinkList&L,inti,ElemTypee）//在第i个位置后插入一个元素
{
intj;
Linkp,s;
s=（Link）malloc（sizeof（LNode））;
p=L.head->next;
for（j=1;jp=p->next;
s->data=e;
s->next=p->next;
p->next=s;
L.len++;
returnOK;
}
StatusListDelete_L（LinkList&L,inti）//删除第i个元素的结点
{
if（i>L.len）returnERROR;
intj;
Linkp;
p=L.head->next;
for（j=1;jp=p->next;
p->next=p->next->next;
L.len--;
returnOK;
}
StatusMergeList_L（LinkListLa,LinkListLb,LinkList&Lc）//将两个字符串连接起来
{
Linkp,q,t;
p=La.head->next;
q=Lb.head->next;
while（p&&q）{
if（p->datadata）{
MakeNode_L（t,p->data）;
InsFirst_L（Lc,t）;
p=p->next;
}
else{
MakeNode_L（t,q->data）;
InsFirst_L（Lc,t）;
q=q->next;
}
}
while（p）{
MakeNode_L（t,p->data）;
InsFirst_L（Lc,t）;
p=p->next;
}
while（q）{
MakeNode_L（t,q->data）;
InsFirst_L（Lc,t）;
q=q->next;
}
returnOK;
}
【测试数据及实验结果】
intmain（）{
LinkListla,lb,lc;
Linkp,q,s,k,t;
InitList_L（la）;
InitList_L（lb）;
InitList_L（lc）;
cout<<"建立一个有个数据的顺序表La，各节点值依次为：
4,6,8,10,12，….,38,40"<cout<<"-----------------------------------"<for（inti=20;i>=1;i--）{
MakeNode_L（p,2*i）;
InsFirst_L（la,p）;
}
q=la.head->next;
while（q）{
cout<data;
q=q->next;
}
cout<cout<cout<<"----------------------------------"<ListDelete_L（la,8）;
ListDelete_L（la,30）;
q=la.head->next;
while（q）{
cout<data;
q=q->next;
}
cout<cout<<"-----------------------------------"<cout<<"表长为：
"<cout<<"-----------------------------------"<cout<<"在第五个结点后插入一个结点"<cout<<"-----------------------------------"<ListInsert_L（la,5,11）;
q=la.head->next;
while（q）{
cout<data;
q=q->next;
}
cout<cout<<"-----------------------------------"<cout<<"分别查找值为,45的元素"<cout<<"-----------------------------------"<LocateElem_L（la,28,s）;
LocateElem_L（la,45,s）;
cout<<"-----------------------------------"<cout<<"建立线性表Lb，各结点值依次为：
"<cout<<"3,8,13,18,23,28,33,38,43,48,53,58,63,68,73,78"<cout<<"-----------------------------------"<for（inti=7;i>=0;i--）{
MakeNode_L（p,i*10+8）;
InsFirst_L（lb,p）;
MakeNode_L（p,i*10+3）;
InsFirst_L（lb,p）;
}
q=lb.head->next;
while（q）{
cout<data;
q=q->next;
}
cout<cout<<"-----------------------------------"<cout<<"将La和Lb合并为线性表Lc"<cout<<"-----------------------------------"<MergeList_L（la,lb,lc）;
q=la.head->next;
cout<<"-----------------------------------"<cout<<"输出La，Lb，Lc的以及各表的表长"<cout<<"-----------------------------------"<while（q）{
cout<data;
q=q->next;
}
cout<q=lb.head->next;
while（q）{
cout<data;
q=q->next;
}cout<while（q）{
cout<data;
q=PriorPos_L（lc,q）;
}
cout<cout<<"-----------------------------------"<cout<<"清空线性表La，Lb；输出La，Lb的表长"<cout<<"-----------------------------------"<cout<ClearList_L（la）;
cout<ClearList_L（lb）;
cout<return0;
}
【实验小结】
举例说明求解什么样的问题用顺序存储，什么样的问题用链式存储较好？
答:
使用顺序存储结构的情况:
（1）空间利用率较高；
（2）存取某个元素速度快；（3）插入元素和删除元素存在元素移动,速度慢,耗时；（4）有空间限制,当需要存取的元素个数可能多于顺序表的元素个数时,会出现"溢出"问题.当元素个数远少于预先分配的空间时,空间浪费巨大。
在存取元素频繁,但删除或插入操作较少的情况宜用顺序表。
例如建立一个班学生的资料，一般学生人数变动较少，而对资料的调用较多，股宜用顺序表。
使用链式存储结构的情况：
（1）占用额外的空间以存储指针（浪费空间）；
（2）存取某个元素速度慢；（3）插入元素和删除元素速度快；（4）没有空间限制,存储元素的个数无上限,基本只与内存空间大小有关。
【源代码说明】
1．文件名：
.cpp
2．操作说明：
只需使用visualc++6.0软件将其打开，点击运行即可！
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