数据结构链表C语言实现.docx
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数据结构链表C语言实现
数学与信息技术学院2016~2017(下)学年
计科专业2015级《数据结构》实验报告2
学号:
2015201018姓名:
汪继超
实验名称
线性表的链式存储结构
完成时间
一.实验目的
1.掌握单链表的概念及其各种运算的原理。
2.通过对单链表的建立及几种基本运算等的算法实现,掌握线性表的链式存储结构、各种运算和指针的表示及应用等内容。
初步掌握运用链式结构的编程和调试程序的能力。
3.用C语言实现并上机调试通过,认真填写实验报告
二.实验要求
4.采用链式存储结构完成。
5.注意类C和C的转换。
6.上机调试通过,认真书写实验报告。
三.实验原理
链表是一种动态存储结构。
线性表的链式存储结构的特点是用一组任意的存储单元(可以是连续的,也可以是不连续的)存放线性表的数据元素。
线性表的一个结点由两个域组成:
存放自身的数据和存放直接后继结点存储位置的指针域。
用指针相连接的
结点序列称为链表,若逻表中每个结点只包含一个指针域,则此链表为线性链表或单链表。
通常链表中的每个结点可以有若干个数据域和多个链域。
我们常用C语言中的“指针”类型来描述线性链表。
四.实验内容
(1)定义函数create_linklist():
建立一个具有n个结点的单向链表L,要求返回表头指针;
(2)定义函数count_node():
统计结点个数,要求以表头指针作为调用函数,返回结点个数;
(3)定义函数insert_node():
在链表L的第I个结点前插入一个结点,要求以表头指针作为调用函数,无返回值;
(4)定义函数delete_node():
删除链表L的第I个元素,要求以表头指针作为调用函数,无返回值;
(5)定义函数print_node():
输出单链表;
(6)以上每次操作结束,输出单链表,要求以表头指针作为调用函数,无返回值。
实验过程:
#include
#include
#include
#include
typedefintElemType;
typedefstructLnode{
ElemTypedata;
structLnode*next;
}Lnode,*LinkList;
voidprint_node(LinkListL);
voidcolor(constunsignedshortcolor1)//颜色函数
{
if(color1>=0&&color1<=15)
SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),color1);
else
SetConsoleTextAttribute(GetStdHandle(STD_OUTPUT_HANDLE),7);
}
LinkListcreate_linklist(LinkListL)//建立链表L,返回表头指针;
{
inti,n;
Lnode*p,*q;//L为头指针,p为新元素指针,q为表尾指针
q=L;
L->next=NULL;
color(13);
printf("\n请输入您要创建的数据条数:
");
scanf("%d",&n);
printf("\n请输入数据:
");
for(i=0;i{
p=(Lnode*)malloc(sizeof(Lnode));
scanf("%d",&p->data);
q->next=p;
q=p;
}
fflush(stdin);//清空在此前输入缓冲区
q->next=NULL;
printf("\n已创建数据:
");
print_node(L);
color(10);
returnL;
}
voidprint_node(LinkListL)//打印
{
Lnode*p;
p=L->next;
while(p)
{
printf("%5d",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
intcount_node(LinkListL)//统计
{
intcount=0;
Lnode*p;
p=L->next;
while(p)
{
p=p->next;
count++;
}
color(13);
printf("\n统计得总共记录为:
%d条\n",count);
color(10);
returncount;
}
voidinsert_node(Lnode*L,inti,ElemTypex,intcount)//插入;
{
Lnode*p,*q;
intk,s;
count=count_node(L);
color(13);
printf("\n链表当前数据:
");
print_node(L);
color(10);
printf("\n请输入插入的位置和元素,以空格隔开:
");
scanf("%d%d",&k,&s);
color(13);
/*先判断位置是否合法,合法执行插入操作,反之则不执行。
*/
if(k<1||k>count-1)
{
printf("\n插入元素的位置不合法!
\n");
}
else
{
printf("\n链表插入元素前:
");
print_node(L);
p=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode));//为插入元素开辟新空间
p->data=s;
for(q=L;k>1;k--)
q=q->next;
p->next=q->next;
q->next=p;
count++;
printf("\n链表插入元素后:
");
print_node(L);
}
color(10);
}
voiddelete_node(Lnode*L,inti,intcount)
{
Lnode*p,*q;
p=L;
count=count_node(L);
intk;
color(13);
printf("\n链表当前数据:
");
print_node(L);
color(10);
printf("\n请输入删除元素的位置:
");
scanf("%d",&k);
color(13);
if(k<1||k>count)printf("\n您输入的元素位置不合法!
\n");
else
{
printf("\n链表删除元素前:
");
print_node(L);
while(--k>0)p=p->next;
q=p->next;
p->next=p->next->next;
free(q);
count--;
printf("\n链表删除元素后:
");
print_node(L);
}
color(10);
}
voidLocateElem_node(Lnode*L,ElemTypex)//查找操作
{
Lnode*p;
p=L->next;
intj=1,flag=0;
color(13);
printf("\n链表当前数据:
");
print_node(L);
color(10);
printf("\n请输入要查找的元素:
");
scanf("%d",&x);
color(13);
while(p)
{
if(p->data==x)
{
flag=1;
printf("\n找到元素:
%d位置为%d\n",p->data,j);
color(10);
}
j++;
p=p->next;
}
if(flag==0)printf("\n没有找到该元素\n");
color(10);
}
voidmodify_node(Lnode*L,ElemTypee1,ElemTypee2)//修改操作
{
Lnode*p;
p=L->next;
intj=1,n,flag=0;
color(13);
printf("\n链表当前数据:
");
print_node(L);
color(10);
printf("\n请输入要修改的元素:
");
scanf("%d",&e1);
color(13);
while(p)
{
if(p->data==e1)
{
flag=1;
printf("\n找到元素:
%d位置为%d\n",p->data,j);
printf("\n\n[1.修改2.不修改]请输入:
");
scanf("%d",&n);
if(n!
=1)break;
if(n==1)
{
printf("\n元素%d改为:
",e1);
scanf("%d",&e2);
p->data=e2;
printf("\n修改成功!
\n");
printf("\n修改后链表的数据:
");
print_node(L);
break;
}
color(10);
}
j++;
p=p->next;
}
if(flag==0)printf("\n没有找到该元素\n");
color(10);
}
voidMenu()
{
printf("线性表的链式存储结构\n\n");
printf("************************************菜单**************************************\n");
printf("*1.建表2.统计*\n");
printf("*3.插入4.删除*\n");
printf("*5.打印6.修改*\n");
printf("*7.查找0.退出*\n");
printf("******************************************************************************\n");
}
voidmain()
{
inte1=0,e2=0,c=0,e=0,i=0,n,flag;/*c=count*/
chara;
Lnode*L;
L=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode));
color(10);
start:
do
{
Menu();
printf("\n请选择你需要操作的步骤(0--7):
");
fflush(stdin);/*清空在此前输入缓冲区*/
scanf("%d",&n);
if(n>=0&&n<=7)
{
flag=1;break;
}
else
{
flag=0;
system("cls");
printf("您输入有误,请重新选择!
\n");
}
}
while(flag==0);
while(flag==1)
{
switch(n)
{
case1:
create_linklist(L);break;/*建表*/
case2:
count_node(L);break;/*统计*/
case3:
insert_node(L,i,e,c);break;/*插入*/
case4:
delete_node(L,i,c);break;/*删除*/
case5:
printf("\n链表当前数据:
");print_node(L);break;/*打印*/
case6:
modify_node(L,e1,e2);break;/*修改*/
case7:
LocateElem_node(L,e);break;/*查找*/
case0:
free(L);exit(0);break;
default:
system("cls");gotostart;
}
printf("\n是否继续进行(yorn):
");
fflush(stdin);//清空在此前输入缓冲区
a=getchar();
if(a=='y'||a=='Y')
{
flag=1;
system("cls");/*清屏*/
Menu();/*调用菜单函数*/
printf("请再次选择你需要操作的步骤(0--7):
");
fflush(stdin);//清空在此前输入缓冲区
scanf("%d",&n);
}
else
{
free(L);//释放链表
exit(0);
}
}
}
实验结果:
1.建表:
注:
若以空格键隔开数据,多输入无影响,计算机读取完指定数目数据后,自动结束读取。
2.统计:
3-1.插入位置合法:
3-2.插入位置不合法:
4-1.删除位置合法:
4-1.删除位置不合法:
5.打印:
6-1.找到修改元素,并确定修改:
6-2.找到修改元素,不修改:
6-3.没找到修改元素:
7-1.查找成功:
7-2.查找-没有相应数据:
问题讨论:
1.删除操作执行出错:
问题分析:
找到位置,可能删除元素时链表指针指向出错。
问题解决:
将上图中p=p->next->next改为p->next=p->next->next
2.链表长度统计与调用中,注意各函数与统计函数的关系。
例如:
插入函数、删除函数等。
问题讨论与结论:
(1)插入、删除操作时同时增减已统计的链表长度
(2)每次需用到链表长度时,重新调用统计函数统计链表长度
注:
文件名为:
学号+(次数)