线性表及其操作数据结构实验报告1.docx
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线性表及其操作数据结构实验报告1
电子科技大学
实验报告
课程名称:
数据结构与算法
学生姓名:
陈*浩
学号:
*************
点名序号:
***
指导教师:
钱**
实验地点:
基础实验大楼
实验时间:
2015.4.4
2014-2015-2学期
信息与软件工程学院
实验报告
(一)
学生姓名:
陈*浩学号:
*************指导教师:
钱**
实验地点:
科研教学楼A508实验时间:
2015.4.4
一、实验室名称:
软件实验室
二、实验项目名称:
数据结构与算法—线性表
三、实验学时:
4
四、实验原理:
在链式存储结构中,存储数据结构的存储空间可以不连续,各数据结点的存储顺序与数据元素之间的逻辑关系可以不一致,而数据元素之间的逻辑关系是由指针域来确定的。
链式存储方式即可以用于表示线性结构,也可用于表示非线性结构。
一般来说,在线性表的链式存储结构中,各数据结点的存储符号是不连续的,并且各结点在存储空间中的位置关系与逻辑关系也不一致。
对于线性链表,可以从头指针开始,沿各结点的指针扫描到链表中的所有结点。
线性表的链接存储中,为了方便在表头插入和删除结点的操作,经常在表头结点(存储第一个元素的结点)的前面增加一个结点,称之为头结点或表头附加结点。
这样原来的表头指针由指向第一个元素的结点改为指向头结点,头结点的数据域为空,头结点的指针域指向第一个元素的结点。
五、实验目的:
本实验通过定义单向链表的数据结构,设计创建链表、插入结点、遍历结点等基本算法,使学生掌握线性链表的基本特征和算法,并能熟练编写C程序,培养理论联系实际和自主学习的能力,提高程序设计水平。
六、实验内容:
使用数据结构typedefstructnode{
Elemtypedata;
structnode*next;
}ListNode,*ListPtr;
typedefstructstuInfo{
charstuName[10];/*学生姓名*/
intAge/*年龄*/
}ElemType
实现带头结点的单向链表的创建、删除链表、插入结点等操作,并能实现年龄递增的两个单向链表合并一个链表,合并后的链表按年龄递减,可认为同名同年龄是同一个学生,每个学生在合并后的链表中仅出现一次。
最后打印输出合并后的链表元素,验证结果的正确性。
七、实验器材(设备、元器件):
PC机一台,装有C语言集成开发环境。
八、数据结构与程序:
/**************************************************************************
**名称:
线性表的基本操作*
**内容:
线性表的创建和删除,结点的插入和删除,线性表的合并*
**作者:
2014220701027信软-工计-陈家浩*
**时间:
2015.04.08*
**************************************************************************/
#include
#include
#include
#defineMAX50
#definesuccess1
#definefailure0
//-----------------------------------------------------------
//*定义学生
//-----------------------------------------------------------
typedefstructstuInfo
{
charstuName[10];//学生姓名
longage;//学生年龄(格式19940424)
}STU;
//-----------------------------------------------------------
//*定义链表结点
//-----------------------------------------------------------
typedefstructnode
{
STUdata;
structnode*next;
}ListNode,*ListNodePtr;
typedefListNodePtrList,*ListPtr;
ListPtrL[10];//定义信息表
intL0exist=0;//校验是否从文件读取信息
ListNodePtrAll_Over[10];//用于给L[10]赋值,以免成为野指针
voidInit()//初始化L[10]
{
intcnt=0;
for(cnt;cnt<10;cnt++)
{
All_Over[cnt]=(ListNodePtr)malloc(sizeof(ListNode));
L[cnt]=&All_Over[cnt];
}
}
intL_cnt=1;//只有从文件读取的信息存储到L[0];其他的信息存储到L[L_cnt],L_Lcnt={1,2,...,9}
//-----------------------------------------------------------
//*检验文件是否存在
//-----------------------------------------------------------
intCheck_File()
{
FILE*fp=fopen("F:
\\我的下载\\stu.txt","r");
if(!
fp)
{
printf("商品信息初始化文件不存在!
\n请您放到F盘下并命名为“stu.txt”!
\n");
returnfailure;
}
else
{
fclose(fp);
returnsuccess;
}
}
//-----------------------------------------------------------
//*从文件读取信息
//-----------------------------------------------------------
STU*readStuInfo(FILE*fp)
{
STU*p=(STU*)malloc(sizeof(STU));
fscanf(fp,"%s",p->stuName);
fscanf(fp,"\t%ld\n",&p->age);
returnp;//data=*p
}
//-----------------------------------------------------------
//*写入信息到文件
//-----------------------------------------------------------
voidwriteStuInfo(FILE*fp,STU*p)
{
fprintf(fp,"%s\t",p->stuName);
fprintf(fp,"%ld\n",p->age);
}
voidInfo_Flush(ListPtrL)
{
ListNodePtrp,q;
FILE*fp=fopen("F:
\\我的下载\\stu.txt","w");
p=(*L)->next;
while(p)
{
writeStuInfo(fp,&p->data);
p=p->next;
}
fclose(fp);
}
//-----------------------------------------------------------
//*指针定位
//-----------------------------------------------------------
intList_SetPosition(ListPtrL,intpos,ListNodePtr*ptr)//*ptr为待寻找的前驱
{
intstatus=failure;
inti=0;
ListNodePtrp=*L;
while(p&&ii++;
p=p->next;
}
if(p&&i==pos){
*ptr=p;
status=success;
}
returnstatus;
}
//-----------------------------------------------------------
//*结点插入与删除
//-----------------------------------------------------------
intList_Insert(ListPtrL,intpos,STUstu)//结点插入
{
intstatus;
ListNodePtrpre,s;
status=List_SetPosition(L,pos-1,&pre);
if(status==success)
{
s=(ListNodePtr)malloc(sizeof(ListNode));
s->next=NULL;
if(s)
{
s->data=stu;
s->next=pre->next;
pre->next=s;
}
else
status=failure;
}
returnstatus;
}
intList_Remove(ListPtrL,intpos)//结点删除
{
intstatus;
ListNodePtrptr,q;
status=List_SetPosition(L,pos-1,&ptr);
if(status==success)
{
q=ptr->next;
ptr->next=q->next;
free(q);
}
returnstatus;
}
//-----------------------------------------------------------
//*链表创建、清空与删除
//-----------------------------------------------------------
intList_Creat(ListPtrL,intcho)//创建链表,从文件或手动
{
inti=0,j;
intres;
charchoose;
ListNodePtrp,q;
STUs[MAX];
if(cho)//手动创建信息
{
printf("请输入信息<姓名与年龄以制表符区分>:
\n");
do
{
scanf("%s\t%ld",s[i].stuName,&s[i].age);
i++;
printf("继续输入?
:
");
getchar();//消除键盘缓冲
choose=getchar();
}while(i}
else//从文件读取信息
{
res=Check_File();
if(res==success)
{
FILE*fp=fopen("F:
\\我的下载\\stu.txt","r");
while(!
feof(fp)&&i{
s[i]=*readStuInfo(fp);
i++;
}
L0exist=1;
}
else
{
printf("文件读取失败!
");
returnfailure;
}
}
j=i-1;//指向最后一个数据元素
q=(ListNodePtr)malloc(sizeof(ListNode));//建立带头结点的空表
q->next=NULL;
while(j>=0)//还存在数据元素未处理
{
p=(ListNodePtr)malloc(sizeof(ListNode));
if(!
p)
{
printf("空间分配失败!
");
break;
}
p->data=s[j];
p->next=q->next;
q->next=p;
j=j-1;
}
*L=q;
printf("信息表创建成功!
\n\n");
}
intList_Clear(ListPtrL)//清空链表
{
ListNodePtrp=*L,q=p->next;
while(q)
{
p->next=q->next;
free(q);
q=p->next;
}
return0;
}
voidList_Destory(ListPtrL)//销毁链表
{
List_Clear(L);
free(*L);
}
//-----------------------------------------------------------
//*链表排序
//-----------------------------------------------------------
intList_Sort(ListPtrL,intchoose)//冒泡排序法
{
inti=0,j;
ListNodePtrp,q,r;
STU*s,*t,EX;//EX用于交换两个数据
p=(*L)->next;
if(!
*L)
{
printf("找不到信息!
\n");
return0;
}
while(p)
{
i++;
p=p->next;
}
for(j=i;j>0;j--)
{
p=(*L)->next;
q=p->next;
r=p->next;
s=&(p->data);
t=&(q->data);
while(r)
{
if(((choose>0)&&(s->age>t->age))||((choose<0)&&(s->ageage)))//升序或降序
{
EX=*s;
*s=*t;
*t=EX;
}
elseif((s->age==t->age)&&(!
strcmp(s->stuName,t->stuName))&&p->next)//遇到重复信息
{
p->next=q->next;
r=p->next;
free(q);
}
if(p)
p=p->next;
if(p)
{
q=p->next;
s=&(p->data);
t=&(q->data);
}
if(r)
r=r->next;
}
}
}
//-----------------------------------------------------------
//*链表合并
//-----------------------------------------------------------
intList_Merge(ListPtrLa,ListPtrLb)
{
ListNodePtrp,q;
if(!
*La||!
*Lb)
{
printf("错误信息!
\n");
return0;
}
p=(*La)->next;
while(p)
{
q=p;
p=p->next;
}
q->next=(*Lb)->next;
free(*Lb);
*Lb=NULL;
printf("合并链表成功!
\n");
List_Sort(La,-1);
}
//-----------------------------------------------------------
//*打印信息链表
//-----------------------------------------------------------
intList_Output(ListPtrL,intL_cnt,intpos)
{
inti=1;
ListNodePtrp;
STUs;
if(!
L)
{
printf("信息不存在!
\n");
returnfailure;
}
p=(*L)->next;
s=p->data;
printf("学生信息表%d:
\n",L_cnt+1);
do
{
if(!
pos){
printf("学生%d:
%s\t%ld\n",i,s.stuName,s.age);
i++;
p=p->next;
if(p)
s=p->data;
}
else
{
while(p&&i{
i++;
p=p->next;
}
s=p->data;
printf("学生%d:
%s\t%ld\n",i,s.stuName,s.age);
}
}while(p);
printf("以上为全部结果!
\n\n");
returnsuccess;
}
//-----------------------------------------------------------
//*开始界面
//-----------------------------------------------------------
voidstart()
{
printf("-----------学生和他的年龄-----------\n"
"************************************\n"
"**1.自动创建学生信息表**\n"
"**2.手动创建学生信息表**\n"
"**3.删除某个学生信息**\n"
"**4.插入某个学生信息**\n"
"**5.合并两个学生信息表**\n"
"**其他.退出系统.**\n"
"************************************\n"
"**请输入你的选择:
");
}
//-----------------------------------------------------------
//*主菜单
//-----------------------------------------------------------
intmain(void)
{
intchoose=0;//选择
STUstu;
Init();
while
(1)
{
start();
scanf("%d",&choose);
switch(choose)
{
case1:
List_Creat(L[0],0);//从文件读取信息
List_Output(L[0],0,0);//打印链表
break;
case2:
List_Creat(L[L_cnt],1);//手动创建链表
List_Output(L[L_cnt],L_cnt,0);//打印链表
L_cnt++;
break;
case3:
if(L0exist)//判断是否自动生成信息表
{
List_Output(L[0],0,0);
printf("你要删除几号学生的信息:
");
scanf("%d",&choose);
if(List_Remove(L[0],choose))//删除结点
{
printf("删除成功!
\n");
List_Output(L[0],0,0);
}
else
printf("删除失败!
\n");
}
else
printf("信息文件不存在!
");
break;
case4:
if(L0exist)//判断是否自动生成信息表
{
List_Output(L[0],0,0);
printf("你要插入信息到几号学生的后面:
");
scanf("%d",&choose);
printf("请输入信息<姓名与年龄以制表符区分>:
\n");
scanf("%s\t%ld",stu.stuName,&stu.age);
if(List_Insert(L[0],choose+1,stu))//插入节点
{
printf("插入成功!
\n");
List_Output(L[0],0,0);
}
else
printf("插入失败!
\n");
}
break;
case5:
printf("你需要手动创建两个信息表:
\n");
List_Creat(L[L_cnt],1);//手动创建链表1
List_Sort(L[L_cnt],1);//升序排序
List_Output(L[L_cnt],L_cnt,0);
L_cnt++;
List_Creat(L[L_cnt],1);//手动创建链表2
List_Sort(L[L_cnt],1);//升序排序
List_Output(L[L_cnt],L_cnt,0);
L_cnt++;
List_Merge(L[L_cnt-2],L[L_cnt-1]);//合并信息表
Li