南邮数据结构实验一.docx
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南邮数据结构实验一
实验报告
（2014/2015学年第二学期）
课程名称
数据结构
实验名称
线性表的基本运算及多项式的算术运算
实验时间
2015
年
9
月
28
日
指导单位
计算机科学与技术系
指导教师
黄海平
学生姓名
陈明阳
班级学号
Q14010119
学院（系）
贝尔英才
专业
信息科技强化班
实验报告
实验名称
线性表的基本运算及多项式的算术运算
指导教师
黄海平
实验类型
验证
实验学时
4
实验时间
9.28
一、实验目的和要求
内容：
实现顺序表和单链表的基本运算，多项式的加法和乘法算术运算。
要求：
能够正确演示线性表的查找、插入、删除运算。
实现多项式的加法和乘法运算操作。
二、实验环境（实验设备）
VSUALSTUDIO2015
三、实验原理及内容
LinearlistseqlistLA,LB
函数调用数据类型如下图
源码：
Linearlist.h:
#include
usingnamespacestd;
template
classLinearList
{
public:
virtualboolIsEmpty（）const=0;
virtualintLength（）const=0;
virtualboolFind（inti,T&x）const=0;
virtualintSearch（Tx）const=0;
virtualboolInsert（inti,Tx）=0;
virtualboolDelete（inti）=0;
virtualboolUpdate（inti,Tx）=0;
virtualvoidOutput（ostream&out）const=0;
protected:
intn;
};
Seqlist.h:
#include"linearlist.h"
template
classSeqList:
publicLinearList
{
public:
SeqList（intmSize）;
~SeqList（）{delete[]elements;}
boolIsEmpty（）const;
intLength（）const;
boolFind（inti,T&x）const;
intSearch（Tx）const;
boolInsert（inti,Tx）;
boolDelete（inti）;
boolUpdate（inti,Tx）;
voidOutput（ostream&out）const;
private:
intmaxLength;
T*elements;
};
template
SeqList:
:
SeqList（intmSize）
{
maxLength=mSize;
elements=newT[maxLength];
n=0;
}
template
boolSeqList:
:
IsEmpty（）const
{
returnn==0;
}
template
intSeqList:
:
Length（）const
{
returnn;
}
template
boolSeqList:
:
Find（inti,T&x）const
{
if（i<0||i>n-1）
{
cout<<"outofbounds"<}
x=elements[i];
returntrue;
}
template
intSeqList:
:
Search（Tx）const
{
for（intj=0;jif（elements[j]==x）returnj;
return-1;
}
template
boolSeqList:
:
Insert（inti,Tx）
{
if（i<-1||i>n-1）
{
cout<<"outofbounds"<returnfalse;
}
if（n==maxLength）
{
cout<<"overflow"<returnfalse;
}
for（intj=n-1;j>i;j--）elements[j+1]=elements[j];
elements[i+1]=x;
n++;
returntrue;
}
template
boolSeqList:
:
Delete（inti）
{
if（i<0||i>n-1）
{
cout<<"outofbounds"<returnfalse;
}
if（!
n）
{
cout<<"overflow"<returnfalse;
}
for（intj=i+1;jn--;
returntrue;
}
template
boolSeqList:
:
Update（inti,Tx）
{
if（i<0||i>n-1）
{
cout<<"outofbounds"<returnfalse;
}
elements[i]=x;
returntrue;
}
template
voidSeqList:
:
Output（ostream&out）const
{
for（inti=0;iout<}
源.cpp:
#include"seqlist.h"
constintSIZE=20;
voidmain（）
{
SeqListLA（SIZE）;
inti=0;
for（i=0;i<5;i++）LA.Insert（i-1,i）;
LA.Insert（-1,10）;
LA.Output（cout）;
}
实现在线性表LA中插入0-4然后在一开始插入10
运行截图如下：
多项式实验：
定义类如下
重构函数如下：
源码：
#include
usingnamespacestd;
classTerm
{
public:
Term（intc,inte）;
Term（intc,inte,Term*nxt）;
Term*InsertAfter（intc,inte）;
private:
intcoef;
intexp;
Term*link;
friendostream&operator<<（ostream&,constTerm&）;
friendclassPolynominal;
};
Term:
:
Term（intc,inte）:
coef（c）,exp（e）
{
link=0;
}
Term:
:
Term（intc,inte,Term*nxt）:
coef（c）,exp（e）
{
link=nxt;
}
Term*Term:
:
InsertAfter（intc,inte）
{
link=newTerm（c,e,link）;
returnlink;
}
ostream&operator<<（ostream&out,constTerm&val）
{
if（0==val.coef）
returnout;
if（1!
=val.coef）
out<switch（val.exp）
{
case0:
break;
case1:
out<<"X";break;
default:
out<<"X^"<}
returnout;
}
classPolynominal
{
public:
Polynominal（）;
~Polynominal（）;
voidAddTerms（istream&in）;
voidOutput（ostream&out）const;
voidPolyAdd（Polynominal&r）;
voidPolyMul（Polynominal&r）;
private:
Term*theList;
friendostream&operator<<（ostream&,constPolynominal&）;
friendistream&operator>>（istream&,Polynominal&）;
friendPolynominal&operator+（Polynominal&,Polynominal&）;
friendPolynominal&operator*（Polynominal&,Polynominal&）;
};
Polynominal:
:
Polynominal（）
{
theList=newTerm（0,-1）;//头结点
theList->link=NULL;//单链表尾结点指针域为空
}
Polynominal:
:
~Polynominal（）
{
Term*p=theList->link;
while（p!
=NULL）
{
theList->link=p->link;
deletep;
p=theList->link;
}
deletetheList;
}
voidPolynominal:
:
AddTerms（istream&in）
{
Term*q=theList;
intc,e;
for（;;）
{
cout<<"Inputaterm（coef,exp）:
\n"<cin>>c>>e;
q=q->InsertAfter（c,e）;
if（0>=e）break;
}
}
voidPolynominal:
:
Output（ostream&out）const
{
intfirst=1;
Term*p=theList->link;
for（;p!
=NULL&&p->exp>=0;p=p->link）
{
if（!
first&&（p->coef>0））out<<"+";
first=0;
out<<*p;
}
cout<}
voidPolynominal:
:
PolyAdd（Polynominal&r）
{
Term*q,*q1=theList,*p;//q1指向表头结点
p=r.theList->link;//p指向第一个要处理的结点
q=q1->link;//q1是q的前驱，p和q就指向两个当前进行比较的项
while（p!
=NULL&&p->exp>=0）//对r的单循环链表遍历，知道全部结点都处理完
{
while（p->expexp）//跳过q->exp大的项
{
q1=q;
q=q->link;
}
if（p->exp==q->exp）//当指数相等时，系数相加
{
q->coef=q->coef+p->coef;
if（q->coef==0）//若相加后系数为0，则删除q
{
q1->link=q->link;
delete（q）;
q=q1->link;//重置q指针
}
else
{
q1=q;//若相加后系数不为0，则移动q1和q
q=q->link;
}
}
else//p>exp>q->exp的情况
q1=q1->InsertAfter（p->coef,p->exp）;//以p的系数和指数生成新结点，插入q1后
p=p->link;
}
}
voidPolynominal:
:
PolyMul（Polynominal&r）
{
Polynominalresult;//定义相乘后的数据
Term*n=result.theList;//n指向result的头结点
n=n->InsertAfter（0,0）;//在result的头结点后插入新结点，系数指数均为0
Term*p=r.theList->link;//p指向第一个要处理的结点
while（p->exp>=0）//对r的单循环链表遍历
{
Polynominaltmp;//存储某段相乘后的数据
Term*m=tmp.theList;//m指向tmp的头结点
Term*q=theList->link;//q指向表头结点的后继结点
while（q->exp>=0）//对当前对象的单循环环链表遍历
{
m=m->InsertAfter（（p->coef）*（q->coef）,（p->exp）+（q->exp））;//生成新结点插入n后
q=q->link;
}
result.PolyAdd（tmp）;//将temp加到result上
p=p->link;
}
Term*q=theList->link;//q指向表头结点的后继结点
while（q!
=NULL）//删除原对象的所有数据
{
theList->link=q->link;
deleteq;
q=theList->link;
}
q=theList;
q=q->InsertAfter（0,0）;
PolyAdd（result）;//将result加到当前对象上
}
ostream&operator<<（ostream&out,constPolynominal&x）
{
x.Output（out）;
returnout;
}
istream&operator>>（istream&in,Polynominal&x）
{
x.AddTerms（in）;
returnin;
}
Polynominal&operator+（Polynominal&a,Polynominal&b）
{
a.PolyAdd（b）;
returna;
}
Polynominal&operator*（Polynominal&a,Polynominal&b）
{
a.PolyMul（b）;
returna;
}
intmain（）
{
intchoose;
cout<<"choosecalculatetype1.add2.mul"<cin>>choose;
Polynominalp,q;
switch（choose）
{
case1:
cin>>p;cout<cin>>q;cout<q=q+p;
break;
case2:
cin>>p;cout<cin>>q;cout<q=q*p;
break;
}
cout<return0;
}
实现多项式相加或相乘
运行截图：
实验报告
四、实验小结（包括问题和解决方法、心得体会、意见与建议等）
这两个实验的重难点都在于正确灵活使用，大部分代码在书上都有提供，真正的操作重点在于理解这些代码的意义和使用方法。
第二个实验用到了运算符的重载，对于编程能力有不少挑战。
目前第二个代码仍然有几个问题，比如不能加法乘法混用，计算后第一个多项式的内容会被覆盖等，下一步改进方向是实现加法乘法混用，并且将结果传递给第三变量，增加代码实用性。
五、指导教师评语
成绩
批阅人
日期
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