线性链表的实现及操作.docx
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线性链表的实现及操作
《数据结构》
实验报告
学生姓名
学生班级
学生学号
指导老师
一．实验内容
1、设计一个100位以内的长整数加减运算的程序。
要求如下:
输入输出要求：
每四位一组，组间用逗号分隔；
加和减分别用不同的程序实现
程序应考虑输入数据的符号
2、用循环链表实现约瑟夫环问题
二、需求分析
1、使用链表进行超长数据的储存，减法时需要判断减数与被减数的长短关系，再进行对比与运算。
在链表前一个节点进行加减来代替进位操作（每个节点数据满十即在前一个节点加一）。
使用if（ch〉='0'&&ch<=’9'）语句确保链表中只存放数字。
2、建立链表，输入数据,循环输出同时删除节点。
三、概要设计
1、创建链表储存数据，每个节点存一位，过滤非数字字符如‘,’.调整最高位数字的正负来代表整串数字的正负.进位操作是在前一个节点进行加减。
2、创建链表储存数据，设计循环输出并删除节点。
四、详细设计
1.得到两个链表
Number*GetNumber（）
{
Number＊p，＊q,*List;
charch;
p=（Number＊）malloc（LEN）;
List=p；
List->prior=NULL;
List->data=0;//加法时，放最高位进的1，否者999+1=000
ch=getchar（）;
while（ch!
=’\n’）
{
if（ch〉=’0'＆＆ch<='9’）//过滤非数字字符
{
q=（Number＊）malloc（LEN）；
q—>data=ch—’0’;
p-〉next=q;
q-〉prior=p；
p=q;
｝
ch=getchar（）;
｝
p—>next=NULL；
List—>prior=NULL；
returnList；
｝
2。
加法分两种情况长度相同与不同
Number*JiaFa（Number*num_1,Number*num_2）//返回的数据为逆序
｛
Number*p,＊q,*r，＊s,*num=NULL;
inti=0，j=0;
r=num;
p=num_1;
while（p->next！
=NULL）
｛
i++；
p=p—>next；
｝//i表示number1数字的长度p指向number节点
q=num_2；
while（q—>next!
=NULL）
{
j++；
q=q—>next;
}//j表示number2数字的长度q指向number节点
s=（Number＊）malloc（LEN）；
s—>prior=NULL;
s-〉next=NULL；
num=s;
while（i-—＆&j-—）
｛
s-〉data=p->data+q->data；
if（s->data>9）
｛
s-〉data—=10；//处理两数相加大于9的情况，后面还有
if（i>j）//在长的数据上调整
p—〉prior—〉data++;
else
q—>prior-〉data++;
｝
r=（Number*）malloc（LEN）;
s—〉next=r;
r->prior=s；
s=r；
p=p—〉prior;
q=q->prior；
}
r=s=s->prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s—>next）;
s—〉next=NULL;
if（i>j）
{
while（i——）
｛
if（p—〉data〉9）
{
p->data—=10;
p—>prior-〉data++;
｝
s=（Number＊）malloc（LEN）；
s-〉data=p—>data；
p=p->prior；
r—>next=s；
s—>prior=r；
r=s;
｝
if（p—>data>0）
{
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->data=p-〉data;
r-〉next=s；
s-〉prior=r；
r=s;
}
}
else
｛
while（j-—）
｛
if（q—〉data>9）
{
q->data-=10；
q—〉prior—〉data++;
}
s=（Number*）malloc（LEN）；
s-〉data=q—>data;
q=q->prior;
r-〉next=s;
s—>prior=r；
r=s;
｝
if（q-〉data>0）
｛
s=（Number＊）malloc（LEN）；
s—〉data=q-〉data；
r—〉next=s；
s->prior=r;
r=s；
}
｝
s—>next=NULL；//将最后一个next置空
returnnum;
}
3。
减法分3中情况：
被减数长度大于、小于、等于减数长度
Number*JianFa（Number＊num_1，Number＊num_2）//返回的数据也为逆序
{
Number*p，＊q，＊r,*s,*num=NULL;
inti=0，j=0;
r=num;
p=num_1;
while（p—>next！
=NULL）//i表示number1数字的长度p指向number节点
｛
i++;
p=p-〉next;
｝
q=num_2；
while（q—>next！
=NULL）//j表示number2数字的长度q指向number节点
｛
j++；
q=q—〉next；
}
s=（Number＊）malloc（LEN）；
s->prior=NULL；
s—>next=NULL；
num=s；
if（i〈j）//对于被减数长度小于减数的，用减数减去被减数，最后反号
｛
while（i—-）
{
s-〉data=q—>data-p->data；
if（s->data〈0）
｛
s-〉data+=10;
q—〉prior—>data-—;
}
r=（Number＊）malloc（LEN）;
s—>next=r;
r—>prior=s；
s=r;
p=p->prior；
q=q-〉prior;
j——；//使i，j同时变化
}
r=s=s—〉prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s—〉next）；
s—〉next=NULL;
while（j——）
｛
if（q-〉data<0）
{
q->data+=10;
q—>prior-〉data--；
}
s=（Number＊）malloc（LEN）;
s—>data=q-〉data；
q=q->prior；
r->next=s；
s—〉prior=r;
r=s；
｝
s-〉data=0—s—>data；//反号，因为节点里不能放符号,而直接在最高位前加负号最简单
s->next=NULL；
}
else
if（i==j）
｛
i=j=1；
p=num_1；q=num_2;
while（p-〉data==q-〉data）
｛
p=p—>next;
q=q—>next；
}
num_1=（Number*）malloc（LEN）；
num_1->prior=NULL；
num_1->data=0；
num_1—〉next=p;
num_2=（Number＊）malloc（LEN）;
num_2->prior=NULL;
num_2—〉data=0；
num_2—>next=q;
while（p—>next!
=NULL）//i表示number1数字的长度p指向number节点
{
i++;
p=p—〉next;
｝
q=num_2;
while（q—〉next!
=NULL）//j表示number2数字的长度q指向number节点
｛
j++；
q=q-〉next；
}
if（num_1—>next—〉data>num_2—〉next->data）
｛
while（i——）
｛
s-〉data=p—〉data-q—>data；
if（s—〉data<0）
{
s-〉data+=10；
p—>prior-〉data-—;
}
r=（Number＊）malloc（LEN）；
s—〉next=r；
r—>prior=s;
s=r;
p=p-〉prior;
q=q—〉prior；
}
r=s=s-〉prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s—〉next）;
while（s—〉data==0＆&s—>prior！
=NULL）//去掉前面多余的0，否则111112-111111=000001
｛
s=s->prior;
free（s-〉next）；
｝
}
if（num_1—〉next—>data〈num_2-〉next->data）
｛
while（i-—）
｛
s—>data=q->data—p—〉data;
if（s-〉data<0）
{
s—〉data+=10;
q-〉prior->data——;
}
r=（Number*）malloc（LEN）;
s->next=r；
r—〉prior=s;
s=r;
p=p->prior;
q=q-〉prior;
｝
r=s=s—〉prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s—〉next）；
while（s—〉data==0&&s->prior!
=NULL）//去掉前面多余的0，否则111112—111111=000001
{
s=s—>prior;
free（s-〉next）;
}
｝
s—〉data=0—s—>data；//反号，因为节点里不能放符号，而直接在最高位前加负号最简单
s—>next=NULL；
｝
else
if（i>j）
｛
while（j-—）
｛
s->data=p—>data—q->data；
if（s—〉data<0）
{
s—〉data+=10；
p->prior—〉data--；
}
r=（Number＊）malloc（LEN）;
s->next=r;
r->prior=s;
s=r；
p=p->prior；
q=q->prior;
i-—;
}
r=s=s—>prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s-〉next）；
s->next=NULL；
while（i--）
｛
if（p—>data<0）
{
p—〉data+=10;
p-〉prior-〉data—-；
｝
s=（Number*）malloc（LEN）；
s—〉data=p—>data；
p=p-〉prior;
r->next=s;
s—>prior=r；
r=s；
}
while（s->data==0&＆s—>prior!
=NULL）//去掉前面多余的0，否则1000-1=0999
{
s=s—〉prior；
free（s—〉next）;
}
//s—〉data=0—s—>data;//反号,因为节点里不能放符号，而直接在最高位前加负号最简单
s-〉next=NULL;
}
returnnum；
}
4。
链表的合并
voidPutNumber（Number*num）//链表的合并
{
Number＊p;
intk=1，i；//k为数据长度，i控制’,’
p=num;
while（p—>next!
=NULL）
{
p=p-〉next;
k++;
}
i=4-k％4;
while（k—-）
{
i++；
printf（”％d”，p-〉data）；
p=p—>prior;
if（k！
=0＆＆i%4==0）//长度为k的数据，在k%4个数字后开始输出’,'数据输出完后不输出',’
putchar（’,’）;
}
putchar（’\n’）;
｝
五、遇到的问题及解决方法
问题：
对getchar函数运用不熟练
心得体会
熟悉了链表及一些库函数，一定程度上锻炼了对复杂函数的解决能力.
附录：
全部代码：
100位以内的长整数加减运算的源代码：
＃include〈stdio.h〉
＃include〈stdlib.h>
#defineLENsizeof（Number）
typedefstructnumberNumber;
structnumber
｛
intdata；
Number*next；
Number*prior；
};
voidmain（）
{
voidDestoryList（Number*）;//释放链表
voidPutNumber（Number＊）;//将求得的结果输出
Number*GetNumber（）；//创建链表,放被加数与加数
Number＊JiaFa（Number*num_1，Number＊num_2）；//加法函数
Number＊JianFa（Number＊num_1，Number＊num_2）;//减法函数
Number＊number_1,*number_2,*number；
charch；//存放运算符号
printf（”Enterthefirstlongnumber:
\n"）;
number_1=GetNumber（）;
printf（”put+or-:
\n”）；
ch=getchar（）；
fflush（stdin）；//吸收不相关的字符
printf（"Enterthesecondlongnumber：
\n"）；
number_2=GetNumber（）；
if（ch==’+'）
number=JiaFa（number_1，number_2）；
else
if（ch==’—’）
number=JianFa（number_1，number_2）；
printf（"=\n"）；
PutNumber（number）；
DestoryList（number）;
DestoryList（number_1）；
DestoryList（number_2）；
}
Number*GetNumber（）//得到两个链表
｛
Number*p,＊q,*List;
charch;
p=（Number*）malloc（LEN）；
List=p;
List—〉prior=NULL;
List—〉data=0；//加法时，放最高位进的1,否者999+1=000
ch=getchar（）;
while（ch！
=’\n'）
｛
if（ch>='0’＆＆ch〈=’9'）//过滤非数字字符
{
q=（Number*）malloc（LEN）；
q—>data=ch—'0’；
p->next=q；
q->prior=p;
p=q；
｝
ch=getchar（）；
}
p-〉next=NULL；
List—〉prior=NULL;
returnList;
}//加法分两种情况长度相同与不同
Number＊JiaFa（Number*num_1,Number＊num_2）//返回的数据为逆序
｛
Number*p,*q,*r,*s，*num=NULL；
inti=0，j=0；
r=num；
p=num_1;
while（p->next！
=NULL）
{
i++；
p=p—>next;
｝//i表示number1数字的长度p指向number节点
q=num_2；
while（q—〉next！
=NULL）
｛
j++；
q=q-〉next;
｝//j表示number2数字的长度q指向number节点
s=（Number＊）malloc（LEN）；
s->prior=NULL;
s—〉next=NULL;
num=s;
while（i—-&&j——）
{
s—>data=p-〉data+q->data；
if（s—〉data〉9）
｛
s-〉data-=10;//＊＊处理两数相加大于9的情况,后面还有
if（i>j）//在长的数据上调整
p-〉prior—〉data++;
else
q—〉prior-〉data++;
}
r=（Number＊）malloc（LEN）；
s—>next=r;
r-〉prior=s;
s=r;
p=p->prior;
q=q—>prior；
｝
r=s=s—>prior；//去掉最后一个没数据的节点
free（s—〉next）;
s—〉next=NULL；
if（i>j）
{
while（i--）
{
if（p—>data>9）
{
p—〉data-=10;
p—〉prior-〉data++；
}
s=（Number*）malloc（LEN）；
s->data=p-〉data;
p=p—〉prior;
r—〉next=s；
s-〉prior=r;
r=s;
}
if（p-〉data>0）
{
s=（Number＊）malloc（LEN）;
s-〉data=p->data；
r—>next=s;
s->prior=r；
r=s;
}
}
else
{
while（j—-）
{
if（q—〉data>9）
{
q-〉data-=10；
q—〉prior—>data++;
}
s=（Number＊）malloc（LEN）；
s-〉data=q—〉data；
q=q-〉prior;
r—>next=s；
s->prior=r;
r=s；
}
if（q-〉data〉0）
｛
s=（Number＊）malloc（LEN）；
s->data=q—〉data;
r—>next=s;
s->prior=r;
r=s;
｝
}
s-〉next=NULL;//将最后一个next置空
returnnum；
}//减法分3中情况：
被减数长度大于、小于、等于减数长度
Number*JianFa（Number＊num_1，Number*num_2）//返回的数据也为逆序
｛
Number*p,＊q，＊r，*s,*num=NULL；
inti=0，j=0；
r=num;
p=num_1;
while（p—〉next！
=NULL）//i表示number1数字的长度p指向number节点
{
i++；
p=p—〉next；
｝
q=num_2；
while（q—>next！
=NULL）//j表示number2数字的长度q指向number节点
｛
j++;
q=q->next；
}
s=（Number*）malloc（LEN）；
s—>prior=NULL；
s—〉next=NULL;
num=s；
if（i〈j）//对于被减数长度小于减数的,用减数减去被减数，最后反号
｛
while（i--）
{
s—〉data=q-〉data—p-〉data；
if（s—>data〈0）
{
s->data+=10；
q-〉prior->data—-;
}
r=（Number＊）malloc（LEN）;
s—>next=r；
r—>prior=s;
s=r；
p=p—>prior；
q=q—>prior;
j--；//使i，j同时变化
｝
r=s=s->prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s->next）;
s—>next=NULL;
while（j-—）
｛
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