数据结构实验二.docx
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数据结构实验二
《数据结构》实验报告二
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日期：
程序名：
一、上机实验的问题和要求：
单链表的查找、插入与删除。
设计算法，实现线性结构上的单链表的产生以及元素的查找、插入与删除。
具体实现要求：
1.从键盘输入20个整数，产生不带表头的单链表，并输入结点值。
2.从键盘输入1个整数，在单链表中查找该结点的位置。
若找到，则显示“找到了”；否则，则显示“找不到”。
3.从键盘输入2个整数，一个表示欲插入的位置i，另一个表示欲插入的数值x，将x插入在对应位置上，输出单链表所有结点值，观察输出结果。
4.从键盘输入1个整数，表示欲删除结点的位置，输出单链表所有结点值，观察输出结果。
5.将单链表中值重复的结点删除，使所得的结果表中个结点值均不相同，输出单链表所有结点值，观察输出结果。
6.删除其中所有数据值为偶数的结点，输出单链表所有结点值，观察输出结果。
7.把单链表变成带表头结点的循环链表，输出循环单链表所有结点值，观察输出结果。
8.（★）将单链表分解成两个单链表A和B，使A链表中含有原链表中序号为奇数的元素，而B链表中含有原链表中序号为偶数的元素，且保持原来的相对顺序，分别输出单链表A和单链表B的所有结点值，观察输出结果。
二、程序设计的基本思想，原理和算法描述：
（包括程序的结构，数据结构，输入/输出设计，符号名说明等）
这是一个带头结点的线性链表，数据域存放整形数据，由用户输入。
头结点数据域存链表长度，所以程序中有个求链表长度的函数
intLengthList（LinkListL）;//求链表长度
L是指向头结点的指针，将长度值存入语句为
L->data=LengthList（L）;
为了实时观察链表情况，程序中有个输出链表数据的函数
voidPrintList（LinkListL）;//输出链表
程序可以实现8种不同的操作，这8种不同的操作由8个函数实现，分别是
voidCreateList（LinkList&L）;//创建链表
voidLocate（LinkListL）;//查询数值
voidInsertList（LinkList&L）;//插入数值
voidDeleteList（LinkList&L）;//选择删除
voidDeleterepeat（LinkList&L）;//删除重复结点
voidDeleteEven（LinkList&L）;//删除数值为偶数的结点
voidRotate（LinkList&L）;//变为循环链表
voidDivide（LinkList&L）;//分解成两个链表
这些基本操作的实现算法都比较简单，有些跟书本上一样，有些需要自己稍作思考才能写出，具体程序见第三部分
8种不同的操作可以由用户通过按A-H这八个字母键来选择，分别是A:
创建B:
查询C:
插入D:
选择删除E:
删除重复F:
删除偶数G:
变为循环链表H:
分解为两个链表，见第四部分输出截图，可以清晰的看到整个过程
主程序中用开关语句实现:
charoperate;
printf（"\n\n输入字符选择链表操作类型\nA:
创建B:
查询C:
插入D:
选择删除E:
删除重复F:
删除偶数\nG:
变为循环链表H:
分解为两个链表\n"）;
scanf（"%c",&operate）;
switch（operate）
{
case'a':
case'A':
CreateList（L）;break;
case'b':
case'B':
Locate（L）;break;
case'c':
case'C':
InsertList（L）;break;
case'd':
case'D':
DeleteList（L）;break;
case'e':
case'E':
Deleterepeat（L）;break;
case'f':
case'F':
DeleteEven（L）;break;
case'g':
case'G':
Rotate（L）;break;
case'h':
case'H':
Divide（L）;break;
case'\n':
gotolabel;
default:
printf（"输入有误，请重新输入！
"）;break;
}
三、源程序及注释：
#include
#include
typedefstructLNode//链表结点
{
intdata;
structLNode*next;
}LNode,*LinkList;
intover_flag=0;//主函数结束标识符
voidCreateList（LinkList&L）;//创建链表
voidLocate（LinkListL）;//查询数值
voidInsertList（LinkList&L）;//插入数值
voidDeleteList（LinkList&L）;//选择删除
voidDeleterepeat（LinkList&L）;//删除重复结点
voidDeleteEven（LinkList&L）;//删除数值为偶数的结点
voidRotate（LinkList&L）;//变为循环链表
voidDivide（LinkList&L）;//分解成两个链表
intLengthList（LinkListL）;//求链表长度
voidPrintList（LinkListL）;//输出链表
/**********************************************************************
主函数
**********************************************************************/
voidmain（void）
{
charoperate;
LinkListL;
intn;
for（n=0;n<40;n++）
{
printf（"\n\n输入字符选择链表操作类型\nA:
创建B:
查询C:
插入D:
选择删除E:
删除重复F:
删除偶数\nG:
变为循环链表H:
分解为两个链表\n"）;
label:
scanf（"%c",&operate）;
switch（operate）
{
case'a':
case'A':
CreateList（L）;break;
case'b':
case'B':
Locate（L）;break;
case'c':
case'C':
InsertList（L）;break;
case'd':
case'D':
DeleteList（L）;break;
case'e':
case'E':
Deleterepeat（L）;break;
case'f':
case'F':
DeleteEven（L）;break;
case'g':
case'G':
Rotate（L）;break;
case'h':
case'H':
Divide（L）;break;
case'\n':
gotolabel;//排除换行键的影响
default:
printf（"输入有误，请重新输入！
"）;break;
}
if（over_flag）return;
}
}
/**********************************************************************
创建链表
**********************************************************************/
voidCreateList（LinkList&L）
{
inttemp;
printf（"创建链表：
\n请输入创建链表所需的整数值（以-1结束）:
"）;
L=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
L->next=NULL;
LinkListq=L;
scanf（"%d",&temp）;
while（temp!
=-1）
{
LinkListp;
p=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
p->data=temp;
p->next=NULL;
q->next=p;
q=q->next;
scanf（"%d",&temp）;
}
L->data=LengthList（L）;
PrintList（L）;
}
/**********************************************************************
查询元素
**********************************************************************/
voidLocate（LinkListL）
{if（!
L）printf（"错误：
链表未创建！
"）;
intelement;
printf（"查询数值：
\n输入要查询的数值：
"）;
scanf（"%d",&element）;
LinkListp=L->next;
inti=1;
while（p）
{
if（p->data==element）
{
printf（"找到了，它是链表的第%d个元素。
\n",i）;
return;
}
p=p->next;
i++;
}
printf（"找不到。
\n"）;
}
/**********************************************************************
插入数值
**********************************************************************/
voidInsertList（LinkList&L）
{
intx,i;
printf（"插入数值：
\n输入要插入的数值和插入的位置：
"）;
scanf（"%d",&x）;
scanf（"%d",&i）;
LinkListp=L;
intj=0;
while（p&&j{
p=p->next;
++j;
}
if（!
p||j>i-1）
{
printf（"输入位置错误!
"）;
return;
}
LinkLists=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
s->data=x;
s->next=p->next;
p->next=s;
L->data=LengthList（L）;
PrintList（L）;
}
/**********************************************************************
选择位置删除节点
**********************************************************************/
voidDeleteList（LinkList&L）
{
inti;
LinkListp=L;
printf（"选择位置删除结点：
\n输入要删除数值的位置：
"）;
scanf（"%d",&i）;
intj=0;
while（p->next&&j{
p=p->next;
++j;
}
if（!
（p->next）||j>i-1）
{
printf（"输入位置错误!
"）;
return;
}
LinkListq=p->next;
p->next=q->next;
free（q）;
L->data=LengthList（L）;
PrintList（L）;
}
/**********************************************************************
删除重复结点
**********************************************************************/
voidDeleterepeat（LinkList&L）
{
printf（"删除重复结点后的链表为：
\n"）;
intn=1;
inta[20];
LinkListq=L->next;
LinkListp=q->next;
a[0]=q->data;
while（p）
{
for（inti=0;i{
if（p->data==a[i]）
{
LinkListr=p;
q->next=p->next;
p=p->next;
free（r）;
break;
}
}
if（i==n）
{
a[n++]=p->data;
p=p->next;
q=q->next;
}
}
L->data=LengthList（L）;
PrintList（L）;
}
/**********************************************************************
删除数值为偶数的结点
**********************************************************************/
voidDeleteEven（LinkList&L）
{
printf（"删除偶数结点后的链表为：
\n"）;
LinkListq=L;
LinkListp=L->next;
while（p）
{
if（p->data%2==0）
{
LinkListr=p;
q->next=p->next;
p=p->next;
free（r）;
}
else
{
p=p->next;
q=q->next;
}
}
L->data=LengthList（L）;
PrintList（L）;
}
/**********************************************************************
变为循环链表
**********************************************************************/
voidRotate（LinkList&L）
{
printf（"变为循环链表：
\n"）;
LinkListp=L;
while（p->next）p=p->next;
p->next=L;
LinkListt=L->next;
printf（"长度：
%d\t",L->data）;
printf（"各个结点数值为：
"）;
while（t!
=L）
{
printf（"%d\t",t->data）;
t=t->next;
}
printf（"\n"）;
printf（"已经变为循环链表，其他操作将受影响,程序结束！
\n"）;
over_flag=1;
}
/**********************************************************************
分解成两个链表
**********************************************************************/
voidDivide（LinkList&L）
{
printf（"分解成两个链表：
\n"）;
LinkListA=L;
LinkListB=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
B->next=NULL;
LinkListLb=B;
inti=1;
LinkListLa=L;
LinkListp=L->next;
while（p）
{
if（i++%2==0）
{
La->next=p->next;
p->next=NULL;
Lb->next=p;
Lb=Lb->next;
p=La->next;
}
else
{
p=p->next;
La=La->next;
}
}
A->data=LengthList（A）;
printf（"链表A:
"）;
PrintList（A）;
B->data=LengthList（B）;
printf（"链表B:
"）;
PrintList（B）;
printf（"已经分解成两个链表，其他操作将受影响,程序结束！
\n"）;
over_flag=1;
}
/**********************************************************************
求链表长度
**********************************************************************/
intLengthList（LinkListL）
{
inti=0;
LinkListp=L->next;
while（p）
{
p=p->next;
i++;
}
returni;
}
/**********************************************************************
输出链表
**********************************************************************/
voidPrintList（LinkListL）
{
LinkListt=L->next;
printf（"长度：
%d\t",L->data）;
printf（"结点数值：
"）;
while（t）
{
printf（"%d\t",t->data）;
t=t->next;
}
printf（"\n"）;
}
四、运行输出结果：
五、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施：
1.主程序中我用到charoperate;
scanf（"%c",&operate）;
Operate存放用户选择操作类型的字母A-H，但是当用户键入字母后，要按ENTER键表示输入完毕，所以以后执行scanf（"%c",&operate）;是会把ENTER输入到operate中，从而影响了后面的操作，解决方案是加一个标记位
label:
scanf（"%c",&operate）;
当程序发现输入为ENTER时，回到labeL处，这样解决了问题。
请看下面语句，注意case'\n':
gotolabel;
label:
scanf（"%c",&operate）;
switch（operate）
{
case'a':
case'A':
CreateList（L）;break;
case'b':
case'B':
Locate（L）;break;
case'c':
case'C':
InsertList（L）;break;
case'd':
case'D':
DeleteList（L）;break;
case'e':
case'E':
Deleterepeat（L）;break;
case'f':
case'F':
DeleteEven（L）;break;
case'g':
case'G':
Rotate（L）;break;
case'h':
case'H':
Divide（L）;break;
case'\n':
gotolabel;//排除换行键的影响
default:
printf（"输入有误，请重新输入！
"）;break;
}
2、.最后两个操作
voidRotate（LinkList&L）;//变为循环链表
voidDivide（LinkList&L）;//分解成两个链表
一旦执行，将破坏链表的结构，无法再进行其他操作，需要结束整个程序。
而在Rotate和Divide子程序中无法直接结束主函数，所以我设置了一个主函数结束标志位
intover_flag=0;//主函数结束标识符
初值为0，当它变为1时表示主函数需要结束
子函数中写
:
voidRotate（LinkList&L）
{
..........
over_flag=1;
}
voidDivide（LinkList&L）
{
...........
over_flag=1;
}
主函数中写
voidmain（void）
{
..........
if（over_flag）return;
}
六、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训：
原来我写的程序是8个基本操作按顺序自动执行，后来听取其他同学的意见，设置不同的字母对应这些基本操作，由用户自己选择执行，这样就比原来的程序要灵活很多，也便于用户使用和观察。
在创建链表时，原来设计的是输入固定长度的链表，后来改进为由用户输入任意长度的数据，只需要用-1表示结束即可。
七、对实验方式、组织、设备、题目的意见和建议：
这个试验题目还可以，基本涵盖了单链表所有的简单操作，只要能写完程序并顺利运行，也就掌握了单链表的相关知识内容。
但是由于涵盖内容太多，课内无法完成，必须在课外花很多时间。
所以我认为在上完这一章的内容后，老师就应该要求我们做这个程序，这样早点开始，做的时间长一些，效果更应该好一点。
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