数据结构实验指导书实验1.docx
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数据结构实验指导书实验1
实验一顺序表的基本操作
一、实验目的
1．掌握使用VC++6.0调试程序的基本方法；
2．掌握线性表的顺序存储结构的类型定义；
3．掌握顺序表的基本操作的实现,如：
插入、删除、遍历、查找、排序、修改、合并等；
4．掌握顺序表的应用。
二、实验环境
1．台式计算机每人一台；
2．软件：
VisualC++6.0
三、注意事项
在U盘上创建一个以“学号姓名”命名的文件夹（如：
20090001张三），专门用于存储数据结构实验的程序及实验报告。
四、实验内容
示例程序：
简易学生信息管理系统（SqList.cpp）
本简易学生信息管理系统要求以顺序表作为学生信息的载体，并实现学生信息的查询、添加、删除、统计、排序、保存等基本功能。
本示例程序已经实现了简易学生信息管理中的查询、添加和保存等功能，要求学生对该系统进行完善，继续添加相关函数以提高其实用性。
1.文件结构设计
a）原始数据：
保存在文件input1.txt中。
b）输出数据：
保存在文件output1.txt中。
2.数据结构设计
//顺序表存储结构定义
#defineMaxSize50//线性表的最大容量，假设为50
typedefstructStu{
longintnum;//学号
charname[20];//姓名
charsex;//性别
intage;//年龄
intscore;//分数
}Elemtype;//定义数据元素为学生信息
typedefstructSqList
{Elemtype*data;
intlength;//线性表长度
}SqList;//顺序表数据类型为SqList
3.程序结构
a）函数说明
intMenu（）;//系统主菜单
intQMenu（）;//查询菜单
voidPrintElem（Elemtypea）;//打印输出数据元素a的各数据项
voidInit_SqList（SqList&L）;//构造一个空的顺序表L
voidSaveList（SqListL,FILE*out）;//保存顺序表L的数据
voidCreat_SqList（SqList&L,FILE*in）;//建表
voidTraver_SqList（SqListL）;//查询（遍历顺序表L）
SqListInsert_SqList（SqList&L）;//添加
b）函数实现
//基本操作的实现
intMenu（）//系统主菜单
{
intn;
printf（"----------------------------\n"）;
printf（"******************学生信息管理系统******************\n\n"）;
printf（"\t1.导入数据\n"）;
printf（"\t2.查询（全部信息、男生信息、女生信息）\n"）;
printf（"\t3.添加学生信息\n"）;
printf（"\t4.删除学生信息\n"）;
printf（"\t5.统计人数（男生、女生、不及格、优秀等）\n"）;
printf（"\t6.排序（升序、降序）\n"）;
printf（"\t7.修改（修改姓名、性别、年龄、分数等属性值）\n"）;
printf（"\t8.存盘\n"）;
printf（"\t0.退出\n\n"）;
printf（"**********************欢迎访问**********************\n"）;
printf（"----------------------------\n"）;
scanf（"%d",&n）;
return（n）;
}
intQMenu（）//查询菜单
{
intn;
printf（"\n\t***********欢迎进入查询系统************\t\n"）;
printf（"\t1.全部信息"）;
printf（"\t2.男生信息"）;
printf（"\t3.女生信息"）;
printf（"\t4.退出\t"）;
printf（"\n\t**************************************\t\n"）;
scanf（"%d",&n）;
return（n）;
}
voidPrintElem（Elemtypea）
{//打印输出数据元素a的各数据项，即输出单个学生信息
printf（"（%8d%-8s%c%4d%4d）\n",
a.num,a.name,a.sex,a.age,a.score）;
}
voidInit_SqList（SqList&L）
{//构造一个空的顺序表L
L.data=（Elemtype*）malloc（MaxSize*sizeof（Elemtype））;
if（!
L.data）exit
（1）;
L.length=0;
}
voidCreat_SqList（SqList&L,FILE*in）
{//建表，从文件指针in所指文件读取数据,以尾插法建立顺序表L
inti;
fscanf（in,"%d",&L.length）;//读取数据元素个数，即表长n
//printf（"表长n=%d\n",L.length）;
for（i=0;ifscanf（in,"%d%s%c%d%d",&L.data[i].num,
L.data[i].name,&L.data[i].sex,&L.data[i].age,&L.data[i].score）;
}
voidTraver_SqList（SqListL）
{//遍历顺序表L（输出L中的数据序列）
//查询（1.全部信息2.男生信息3.女生信息4.退出）
inti,choice=QMenu（）;
switch（choice）
{
printf（"\n（学号姓名性别年龄分数）\n"）;
case1:
//全部信息
for（i=0;iPrintElem（L.data[i]）;
/*等价于：
printf（"（%8d%-8s%c%4d%4d）\n",L.data[i].num,
L.data[i].name,L.data[i].sex,L.data[i].age,L.data[i].score）;*/
printf（"\n"）;break;
case2:
//男生信息
for（i=0;iif（L.data[i].sex=='m'）
PrintElem（L.data[i]）;
printf（"\n"）;break;
case3:
//女生信息
for（i=0;iif（L.data[i].sex=='f'）
PrintElem（L.data[i]）;
printf（"\n"）;break;
case4:
return;//退出
}
}
SqListInsert_SqList（SqList&L）
{//在顺序表L的第i个位置上插入（添加）一个新元素
Elemtypex;
inti;
printf（"请输入插入的位置（1..%d）i=",L.length+1）;
scanf（"%d",&i）;
if（（i<1）||（i>L.length+1））//检查插入位置的正确性
{printf（"插入位置i不合理！
"）;exit
（1）;}//不合理，中止程序运行
if（L.length>=MaxSize）//顺序表是否已满
{printf（"“顺序表已满，不能再插入！
”"）;
exit
（1）;}//表满,不能插入
printf（"请输入添加的元素（学号姓名性别年龄成绩）\nx="）;
scanf（"%d%s%c%d%d",&x.num,x.name,&x.sex,&x.age,&x.score）;
for（intm=L.length-1;m>=i-1;--m）
L.data[m+1]=L.data[m];//数据后移
//L.data[m+1]=L.data[m];//数据后移
L.data[i-1]=x;//新元素插入
//L.data[i-1]=x;//新元素插入
L.length++;//表长+1
returnL;//插入成功，返回
}
voidSaveList（SqListL,FILE*out）
{//将顺序表L的数据存入文件output1.txt
inti;
fprintf（out,"%d\n",L.length）;//保存表长
for（i=0;ifprintf（out,"%8d%-8s%c%4d%4d\n",
L.data[i].num,L.data[i].name,L.data[i].sex,L.data[i].age,L.data[i].score）;
}
c）主函数
voidmain（）
{//通过文件input1.txt输入数据，结果输出到文件output1.txt
//打开输入输出文件
FILE*in,*out;
if（（in=fopen（"input1.txt","r"））==NULL）
{printf（"cannotopeninfile\n"）;
exit（0）;
}
if（（out=fopen（"output1.txt","w"））==NULL）
{printf（"cannotopeninfile\n"）;
exit（0）;
}
intchoice;
SqListL;
Init_SqList（L）;//系统文件初始化,构造空表L
while
（1）
{
choice=Menu（）;
switch（choice）
{
case1:
Creat_SqList（L,in）;
//导入数据,根据文件input.txt读入的数据建立顺序表L
break;
case2:
Traver_SqList（L）;//查询，输出顺序表
break;
case3:
Insert_SqList（L）;//在顺序表L中插入一个新元素
break;
case4:
break;//删除元素
case5:
break;//统计
case6:
break;//排序
case7:
break;//修改
case0:
SaveList（L,out）;fclose（in）;fclose（out）;exit（-1）;break;
//保存数据，并退出系统
}
getchar（）;
}
}
五、实验要求
1．认真阅读和掌握本实验的示例程序。
2．上机运行示例程序，打印出程序的运行结果，并作必要的说明。
3．对示例程序，按照对线性表的操作需要，在程序中至少添加2个顺序表的相关操作。
如：
1）查找并显示分数在区间[a，b）的学生信息；
2）查找并显示最高分或最低分学生信息；
3）统计不及格或及格人数及所占比例；
4）将信息表按学号、姓名或分数升序或降序排列；
5）按学号顺序进行数据元素的插入；
6）删除指定学号或姓名的学生信息；
7）修改某个学生的信息；
8）其它。
4．重新改写主函数（要求必需调用自己添加的操作），打印出文件清单（自己添加的函数、修改后的主函数和运行结果）。
5．对修改后的程序，分析每一个算法（函数）的时间复杂度。
6．根据上述要求撰写实验报告，并简要给出算法设计小结和心得。
//************************************************************************//
附：
顺序表基本操作的实现程序实例
本程序实例提供的顺序表存储结构定义及基本操作的实现仅供参考。
//-----------------SqList2.CPP--------------------
//本程序定义了顺序表存储结构的另外一种形式
//并演示了几个基本操作的实现
//（初始化、清空、求长度、判空、判满、遍历、查找、插入、删除、有序输出）
#include
#include
#include
#include
typedefintElemType;//定义ElemType为int类型
//线性表顺序存储类型定义
structSqList
{ElemType*list;//
intsize;//线性表长度
intMaxSize;//线性表的最大容量
};
//顺序表基本操作说明
voidInitList（SqList&L,intms）;//初始化顺序表
voidClearList（SqList&L）;//清空线性表
intListSize（SqList&L）;//求线性表长度
boolListEmpty（SqList&L）;//检查线性表是否为空
boolListFull（SqList&L）;//检查线性表是否为满
voidTraverList（SqList&L）;//遍历线性表
intFindList（SqList&L,ElemTypeitem）;//从线性表中查找元素
boolInsertList（SqList&L,constElemTypeitem,intmark）;//向线性表插入元素
boolDeleteList（SqList&L,ElemType&item,intmark）;//从线性表中删除元素
voidOrderOutputList（SqList&L,intmark）;//对线性表进行有序输出
//顺序表基本操作的实现
//初始化顺序表
voidInitList（SqList&L,intms）
{L.list=newElemType[ms];
if（!
L.list）
{cout<<"Memoryallocationfailure!
"<exit
（1）;
}
L.size=0;
L.MaxSize=ms;
}
//清空线性表
voidClearList（SqList&L）
{L.size=0;
}
//求线性表长度
intListSize（SqList&L）
{returnL.size;
}
//检查线性表是否为空
boolListEmpty（SqList&L）
{returnL.size==0;
}
//检查线性表是否为满
boolListFull（SqList&L）
{returnL.size==L.MaxSize;
}
//遍历线性表
voidTraverList（SqList&L）
{for（inti=0;icout<}
//从线性表中查找元素
intFindList（SqList&L,ElemTypeitem）
{for（inti=0;iif（L.list[i]==item）returni;
return-1;
}
//向线性表的表头、表尾或合适位置插入元素
boolInsertList（SqList&L,constElemTypeitem,intmark）
{if（ListFull（L））returnfalse;
if（mark>0）//向表头插入元素
{for（inti=L.size-1;i>=0;i--）
L.list[i+1]=L.list[i];
L.list[0]=item;
}
else//向表尾插入元素
if（mark<0）L.list[L.size]=item;
else{//有序插入元素
for（inti=0;iif（itemfor（intj=L.size-1;j>=i;j--）
L.list[j+1]=L.list[j];
L.list[i]=item;
}
L.size++;
returntrue;
}
//从线性表中删除表头、表尾或等于给定值的元素
boolDeleteList（SqList&L,ElemType&item,intmark）
{if（ListEmpty（L））returnfalse;
if（mark>0）//删除表头元素
{item=L.list[0];
for（inti=1;iL.list[i-1]=L.list[i];
}
else//删除表尾元素
if（mark<0）item=L.list[L.size-1];
else{//删除值为item的元素
for（inti=0;iif（L.list[i]==item）break;
if（i>=L.size）returnfalse;
for（intj=i;jL.list[j]=L.list[j+1];
}
L.size--;//表长减1
returntrue;
}
//对线性表进行有序输出
voidOrderOutputList（SqList&L,intmark）
{int*b=newint[L.size];
inti,k;
for（i=0;ifor（i=1;i{k=i-1;
for（intj=i;j{if（mark==1&&L.list[b[j]]if（mark!
=1&&L.list[b[k]]}
if（k!
=i-1）{intx=b[i-1];b[i-1]=b[k];b[k]=x;}
}
for（i=0;icout<cout<}
constintML=10;//线性表的最大长度
voidmain（）
{SqLista;
InitList（a,ML）;
inti;
ElemTypex;
//依次向线性表a表尾插入5个整数元素
cout<<"从键盘输入5个整数：
"<for（i=0;i<5;i++）
{cin>>x;
InsertList（a,x,-1）;
}
//依次向线性表表头插入2个整数元素
cout<<"从键盘输入两个整数：
"<cin>>x;InsertList（a,x,1）;
cin>>x;InsertList（a,x,1）;
//按不同次序遍历输出线性表a
TraverList（a）;
OrderOutputList（a,1）;
OrderOutputList（a,0）;
//把线性表a中的元素依次有序插入到一个新线性表b中
SqListb;
InitList（b,ML）;
for（i=0;iInsertList（b,a.list[i],0）;
//输出线性表b
TraverList（b）;
//从线性表a中依次删除表头、表尾和等于给定值的元素
if（DeleteList（a,x,1））cout<<"Deletesuccess!
"<elsecout<<"Deletefail!
"<//输出线性表a
TraverList（a）;
if（DeleteList（a,x,-1））cout<<"Deletesuccess!
"<elsecout<<"Deletefail!
"<//输出线性表a
TraverList（a）;
cout<<"从键盘上输入一个待删除的整数：
";
cin>>x;
if（DeleteList（a,x,0））cout<<"Deletesuccess!
"<elsecout<<"Deletefail!
"<//输出线性表a
TraverList（a）;
}
//*************************************************************************//
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