数据结构实验指导书02Word文档格式.docx
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参考程序:
//头文件SqList.h的内容如下：
#include<
stdio.h>
malloc.h>
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
#defineOVERFLOW-2
typedefintStatus;
typedefstruct{
ElemType*elem;
StatusInitList_Sq（SqList*L）
L->
elem=（ElemType*）malloc（LIST_INIT_SIZE*sizeof（ElemType））;
if（!
L->
elem）return（OVERFLOW）;
length=0;
listsize=LIST_INIT_SIZE;
returnOK;
}
StatusCreatList_Sq（SqList*L,intn）
inti;
printf（"
输入%d个整数:
\n"
n）;
for（i=0;
i<
n;
i++）
scanf（"
\n%d"
&
elem[i]）;
//以下是整个源程序（保存在shiyan2_1_1.c文件中）：
#include"
SqList.h"
voidmain（）
inti,n;
SqLista;
SqList*l=&
a;
if（InitList_Sq（l）=-2）printf（"
分配失败\n"
）;
\n输入要建立的线性表l的长度n:
"
）;
//输入线性表的长度
%d"
n）;
l->
length=n;
线性表的长度是:
%d\n"
l->
length）;
CreatList_Sq（l,n）;
//生成线性表
输出线性表l中的元素值:
"
//输出线性表中的元素
l->
length;
%7d"
getch（）;
}
[实验2]顺序表的插入
实验内容与要求：
利用前面的实验先建立一个顺序表L={21，23，14，5，56，17，31}，然后在第i个位置插入元素68，通过对比插入元素前后的线性表发生的变化，判断插入操作是否正确。
分析：
从插入位置到最后位置的所有元素都要后移一位，使空出的位置插入元素值e。
一般在第i个元素之前（1<
=i<
=n）插入一个新元素时，需要有n-i+1个元素进行移动。
但是，插入的位置是不固定的，当插入位置i=１时，全部元素都得移动，需n次移动，当i=2时，移动n-1个元素，依次类似，当i=n时，仅需移动元素一次。
如图2-2所示。
注意如何取到第i个元素，在插入过程中注意溢出情况以及数组的下标与位序（顺序表中元素的次序）的区别。
参考程序：
//保存在shiyan2_1_2.c文件中
StatusListInsert_Sq（SqList*L,inti,ElemTypee）{
//在线性表L中的第i个位置前插入一个值为e的元素
//i的取值范围：
1<
=ListLength_Sq（L）
ElemType*newbase,*q,*p;
if（i<
1||i>
length+1）returnERROR;
//i值不合法
if（L->
length>
=L->
listsize）{//当前存储空间已满，增加分配量
newbase=（ElemType*）realloc（L->
elem,
（L->
listsize+LISTINCREMENT）*sizeof（ElemType））;
newbase）return（OVERFLOW）;
//存储分配失败
elem=newbase;
//新基址
length=+LISTINCREMENT;
//增加存储容量
}//if
q=&
（L->
elem[i-1]）;
//q为插入位置
for（p=&
elem[L->
length-1]）;
p>
=q;
--p）*（p+1）=*p;
//插入位置及以后的元素右移
*q=e;
//插入e
++L->
//表长增1
}//ListInsert_Sq
{
intn,i,x;
SqList*L,a;
L=&
InitList_Sq（L）;
\n输入要建立的线性表L的长度:
CreatList_Sq（L,n）;
printf（"
\n插入元素之前线性表L的长度是:
%d"
L->
printf（"
\n插入元素之前线性表L中的元素是:
%5d"
L->
\n输入要插入元素的位置:
scanf（"
i）;
\n输入要插入的元素的值:
\n%d"
x）;
if（ListInsert_Sq（L,i,x）>
0）
\n插入元素之后线性表L的长度是:
printf（"
\n插入元素之后线性表L的元素是:
}//if
else
can'
tinsertthedata!
getch（）;
[实验3]单链表的建立
建立一个带头结点的单链表，结点的值域为整型数据。
要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。
为了便于实现各种运算，通常在单链表的第一个结点前增设一个附加结点，称为头结点，它的结构与表结点相同，其数据域可不存储信息，也可存储表长等附加信息，具体见图2_3。
（a）不带头结点
（b）带头结点的单链表
单链表的结点结构除数据域外，还含有一个指针域。
用C语言描述结点结构如下：
typedefstructLNode
ElemTypedata;
//数据域
structLNode*next;
//指针域
}Lnode,*Linklist;
注意结点的建立方法及构造新结点时指针的变化。
构造一个结点需用到C语言的标准函数malloc（），如给指针变量p分配一个结点的地址：
p=（Linklist）malloc（sizeof（LNode））;
该语句的功能是申请分配一个LNode类型结点的地址空间，并将首地址存入指针变量p中。
当结点不需要时可以用标准函数free（p）释放结点存储空间，这时p为空值（NULL）。
//保存在头文件LinkList.h
#defineNULL0
typedefstructLNode{
}LNode,*LinkList;
voidCreatList_L（LinkListL,intn）
LinkListp,q;
q=L;
for（i=1;
=n;
{
p=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
输入线性表的第%d个元素:
i）;
p->
data）;
p->
next=q->
next;
q->
next=p;
q=q->
}
//以下程序保存在文件shiyan2_1_3.c中：
LinkList.h"
LinkListhead,p;
intn;
\n输入要建立链表的长度:
head=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
head->
next=NULL;
CreatList_L（head,n）;
\n以head为头指针的链表中的元素:
p=head->
while（p）
%5d"
p->
p=p->
[实验4]单链表的合并
建立两个带头结点的有序单链表La，Lb（单调递增），利用La,Lb的结点空间，将La和Lb合并成一个按元素值递增的有序单链表Lc。
对于单链表的操作必须清楚如何将结点插入到链表中，比如将新结点x插入到结点a和b之间，插入结点的指针变化如图2-4所示。
程序需要3个指针：
pa，pb，pc，其中pa，pb分别指向La表、Lb表的首结点，用pa遍历La表，pb遍历Lb表，pc指向合并后的新表的最后一个结点（即尾结点），pc的初值指向La表的头结点。
合并的思想是：
先利用实验3的内容建立好两个链表La表和Lb表，然后依次扫描La和Lb中的元素，比较当前元素的值，将较小者链到*pc之后，如此重复直到La或Lb结束为止，再将另一个链表余下的内容链到pc所指的结点之后。
//以下是程序保存在shiyan2_1_4.c文件中
LinkList.h"
voidMergeList_L（LinkListLa,LinkListLb,LinkListLc）
LinkListpa,pb,pc;
pa=La->
pb=Lb->
pc=Lc;
while（pa&
&
pb）
if（pa->
data>
pb->
data）
pc->
next=pb;
pc=pb;
pb=pb->
else
next=pa;
pc=pa;
pa=pa->
next=pa?
pa:
pb;
free（Lb）;
LinkListLa,Lb,Lc,p;
intn1,n2;
La=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
La->
Lb=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
Lb->
Lc=NULL;
\n请输入要建立的链表La的长度:
n1）;
CreatList_L（La,n1）;
\n请输入要建立的链表Lb的长度"
n2）;
CreatList_L（Lb,n2）;
p=La->
\n链表La中的元素:
while（p）
p=Lb->
\n链表Lb中的元素:
MergeList_L（La,Lb,Lc）;
p=Lc->
\n输出由链表La和Lb归并得到的链表Lc中的元素:
%d"
[实验5]删除单链表中的重复值
编写算法实现将单链表L中值重复的结点删除，使所得结果表中各结点值均不相同。
本题涉及到单链表中关于值的查找算法，从头结点开始，活动指针p沿着单链表向后扫描，寻找某个给定值。
首先建立一个单链表，令p指针指向所建单链表的第一个结点，令q指向p的后继结点，q沿着链表向右（向后）扫描，若找到与p所指结点值相同的结点，则将其删除，继续处理，直到q为空；
然后令p移到下一个结点（即直接后继结点），q依然指向p的后继结点，重复同样的处理。
显然此题需要用到双重循环。
//以下程序保存在shiyan2_1_5.c
//DeleteSameNode函数用来删除链表中重复的结点
voidDeleteSameNode（LinkListh）
LinkListp,q,s
p=h->
s=p;
while（p!
=NULL）
q=p->
while（q!
if（q->
data!
=p->
{
s=q;
//s为q的直接前趋指针，即s紧跟着q向右移动。
q=q->
}//if
s->
//此时q所指向的结点为待删除结点
free（q）;
q=s->
//q指向后继结点，继续寻找与p所指结点值相同的结点。
}//else
}//while（q!
p=p->
s=p;
}//while（p!
//OutPut函数用来输出单链表的内容
voidOutPut（LinkListh）
LinkListp;
p=h->
%5"
p=p->
}//while
LinkListhead;
intn;
head=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
head->
请输入要建立的链表的长度:
\n"
CreatList（head,n）;
链表中的元素是:
output（head）;
删除链表中结点的重复值!
DeleteSameNode（head）;
OutPut（head）;
//输出经过处理后的单链表，此时单链表中的值应该唯一。
[实验6]单循环链表的逆置
将一个已知的单循环链表进行逆置运算，如（a1,a2,a3,…,an）变为（an,an-1,…,a2,a1）。
对于单链表而言，最后一个结点的指针域是空指针，如果将该链表头指针置入该指针域，则使得链表头尾结点相连，就构成了单循环链表。
对于单链表只能从头结点开始遍历整个链表，而对于单循环链表则可以从表中任意结点开始遍历整个链表。
所谓链表的逆置运算（或称为逆转运算）是指在不增加新结点的前提下，依次改变数据元素的逻辑关系，使得线性表（a1,a2,a3,…,an）成为（an,an-1,…,a2,a1）。
本题采用的算法是：
先建立一个带头结点的单循环链表，从头到尾扫描单链表L，把p作为活动指针，沿着链表向前移动，q作为p前趋结点，r作为q的前趋结点。
其中，q的next值为r，r的初值置为head。
//头文件LNode.h的内容：
#include<
ElemTypedata;
structLNode*next;
}LNode,*LinkList;
//以下是主程序保存在shiyan2_1_6.c中
#include“LNode.h”
//输出循环链表的信息
voidOutPut（LinkListhead）
p=head->
while（p!
=head）
//建立单循环链表
voidCreat（LinkListh,intn）
intk;
LNode*r,*p;
r=h;
for（k=1;
k<
k++）
printf（“输入第%d个结点的数值:
”,k）;
p=（LNode*）malloc（sizeof（LNode））;
scanf（“%d”,&
next=h;
r->
r=p;
//逆置函数
voidInvert（LinkListh）
LinkListp,q,r;
q=h;
=h）
r=q;
q=p;
q->
next=r;
h->
next=q;
\n输入所建立的循环链表的结点个数:
head=（LNode*）malloc（sizeof（LNode））;
next=head;
Creat（head,n）;
输出建立的单循环链表:
\n现在进行逆置!
Invert（head）;
\n输出进行逆置运算后的单循环链表的结点信息:
2.4提高实验
[实验1]学生成绩管理
学生成绩管理是学校教务管理的重要组成部分，其处理信息量很大，本实验是对学生的成绩管理作一个简单的模拟，用菜单选择操作方式完成下列功能：
①登录学生成绩；
②查询学生成绩；
③插入学生成绩；
④删除学生成绩
本实验涉及单链表的各种操作，包括单链表的建立、结点的查找、插入、删除等基本运算。
链表中插入结点的指针变化见图2-４所示，删除p所指结点的指针变化见图2-5所示。
首先建立学生成绩单链表，每条记录由学号、姓名与成绩组成，即链表中每个结点由4个域组成，分别为：
学号、姓名、成绩、存放下一个结点地址的next域。
然后将要求完成的四项功能写成四个函数，登记学生成绩对应建立学生单链表的功能，后三个功能分别对应单链表的查询、插入与删除三大基本操作。
该系统中的数据采用线性表中的链式存储结构即单链表来存储，用结构体类型定义每个学生记录，这样单链表中每个结点的结构可描述为：
#defineMAXLEN100
typedefstructNode
intnum;
//学号
charname[MAXLEN];
//姓名
floatscore;
//成绩
structNode*next;
}Node;
参考程序
//头文件hh.h的内容
stdlib.h>
#defineMAXLEN100
intnum;
charn
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