数据结构线性表应用.docx
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数据结构线性表应用
实验一线性表应用
一.实验目的
1、掌握用TurboC或VC++上机调试线性表的基本方法;
2、掌握线性表的基本操作,如插入、删除、查找,以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的运算;并能够运用线性表基本操作解决问题,实现相应算法。
二.实验学时:
课内实验学时:
2学时
课外实验学时:
4学时
三.备选实验题目
1.单链表基本操作练习(实验类型:
验证型)
1)问题描述:
在主程序中设计一个简单的菜单,分别调用相应的函数功能:
1…建立链表
2…连接链表
3…输出链表
0…结束
2)实验要求:
在程序中定义下述函数,并实现所要求的函数功能:
CreateLinklist():
从键盘输入数据,创建一个单链表
ContLinklist():
将前面建立的两个单链表首尾相连
OutputLinklist():
输出显示单链表
3)实验提示:
✧单链表数据类型定义(C语言)
#include
typedefintElemType;//元素类型
typedefstructLNode
{ElemTypedata;
structLNode*next;
}LNode,*LinkList;
✧为了算法实现简单,最好采用带头结点的单向链表。
4)注意问题:
✧重点理解链式存储的特点及指针的含义。
✧注意比较顺序存储与链式存储的各自特点。
✧注意比较带头结点、无头结点链表实现插入、删除算法时的区别。
✧单链表的操作是数据结构的基础,一定要注意对这部分的常见算法的理解。
2.顺序表基本操作练习(实验类型:
验证型)
1)问题描述:
✧从键盘输入一组整型元素序列,建立顺序表。
✧实现该顺序表的遍历。
✧在该顺序表中进行顺序查找某一元素,查找成功返回1,否则返回0。
✧判断该顺序表中元素是否对称,对称返回1,否则返回0。
2)实验要求:
✧对应问题描述,在程序中定义4个相应的函数,实现上面要求的函数功能:
✧在主程序中设计一个简单的菜单,调用上述4个函数
3)实验提示:
✧顺序表存储数据类型定义(C语言)
#defineMAXSIZE100//表中元素的最大个数
typedefintElemType;//元素类型
typedefstructlist{
ElemTypeelem[MAXSIZE];//静态线性表
intlength;//表的实际长度
}SqList;//顺序表的类型名
4)注意问题:
✧插入、删除时元素的移动原因、方向及先后顺序。
✧理解不同的函数形参与实参的传递关系。
3.约瑟夫环问题(实验类型:
综合型)
1)问题描述:
有编号为1,2…n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个正整数密码。
开始给定一个正整数m,从第一个人按顺时针方向自1开始报数,报到m者出列,不再参加报数,这时将出列者的密码作为m,从出列者顺时针方向的下一人开始重新自1开始报数。
如此下去,直到所有人都出列。
试设计算法,输出出列者的序列。
2)实验要求:
采用顺序和链式两种存储结构实现
3)实现提示:
✧用顺序表来存储围座者的序号和密码(顺序存储结构).
⏹用number和code分别表示围座者的序号和密码.假设围座者人数为j,当前使用密码为m,开始报数者位置为s,那么下一出列者位置为s=(s+m-1)modj.
⏹当我们要在线性表的顺序存储结构上的第i个位置上插入一个元素时,必须先将线性表的第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置,以便腾空一个位置,再把新元素插入到该位置。
若要删除第i个元素时,也必须把第i个元素之后的所有元素前移一个位置。
✧用链式存储解决此问题时可以采用循环链表.
4)注意问题:
✧顺序存储和链式存储实现此算法时计算出列位置的不同方法,人员出列后所做操作的区别。
4.一元稀疏多项式简单的计算器(实验类型:
综合型)
1)问题描述:
用线性表表示一元稀疏多项式,设计一个一元多项式运算器
2)实验要求:
✧采用单链表存储结构一元稀疏多项式
✧输入并建立多项式
✧输出多项式
✧实现多项式加、减运算
3)实现提示:
以两个多项式相加为例
✧结果多项式另存
✧扫描两个相加多项式,若都未检测完:
⏹若当前被检测项指数相等,系数相加,若结果未变成0,则将结果插入到结果多项式。
⏹若当前被检测项指数不等,则将指数较小者插入到结果多项式。
✧若有一个多项式已检测完,则将另一个多项式剩余部分直接连接到结果多项式。
5.长整数(任意长度)四则运算演示程序(实验类型:
综合型)
1)问题描述:
设计一个实现任意长的整数进行加法运算的演示程序
2)实验要求:
✧利用双向循环链表实现长整数的存储,给各结点含一个整型变量。
任何整型变量的的范围是-(215-1)~(215-1)。
✧输入和输出形式:
按照中国对长整数的表示习惯,每四位一组,组间用逗号隔开。
3)实现提示:
✧每个结点中可以存放的最大整数为215-1=32767,才能保证两数相加不会溢出。
但若这样存,即相当于按32768进制数存,在十进制数与32768进制数之间的转换十分不方便。
故可以在每个结点中仅存十进制数的4位,即不超过9999的非负整数,整个链表视为万进制数。
✧可以利用头结点数据域的符号代表长整数的符号。
用其绝对值表示元素结点的树木。
相加过程中不要破坏两个操作数链表。
两操作数的头指针存于指针数组中是简化程序结构的一种方法。
4)注意问题:
✧不能给常整数位数规定上限。
程序设计源代码如下:
第一题:
#include
#include
#include
typedefintElemType;////元素类型
typedefstructLNode
{
ElemTypedata;
structLNode*next;
}LNode;
typedefLNode*LinkList;
LinkListhead;
LinkListL;////定义单链表头指针L
LinkListL1;
LinkListL2;
LinkListL12;
LinkListCreatlist_L()///////尾插入法建立单链表
{
LinkListL,p,r;
intx;
r=L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
L->next=NULL;
cin>>x;
while(x!
=0)
{
p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
p->data=x;
p->next=NULL;
r->next=p;
r=p;
cin>>x;
}
returnL;
}
LinkListShow_L(LinkListL)
{
LinkListp2;
p2=L;
while(p2->next!
=NULL)
{
cout<next->data<<"";
p2=p2->next;
}
returnL;
}
LinkListContlist_L(LinkListA,LinkListB)
{
LinkListC,a,b,e,f;
a=A->next;
b=B->next;
C=A;////C表的头节点
f=C=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
C->next=NULL;//////建立空链表
while(a)
{
e=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
e->data=a->data;
e->next=NULL;
f->next=e;
f=e;
a=a->next;
}
while(b)
{
e=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
e->data=b->data;
e->next=NULL;
f->next=e;
f=e;
b=b->next;
}
returnC;
}
voidmain()
{
intchoice;
for(;;)
{
cout<<"+++++++++++++进入菜单+++++++++++++:
"<cout<<"1.建立单链表:
"<cout<<"2.连接单链表:
"<cout<<"3.输出单链表:
"<cout<<"0.程序结束:
"<cout<cout<<"请选择操作序号:
"<cin>>choice;
if(choice==0)
{
cout<<"成绩结束,任意键退出!
"<break;
}
switch(choice)
{
case1:
{
intchoice1;
cout<<"开始建立单链表1:
"<L1=Creatlist_L();
cout<cout<<"表1建立完毕!
"<cout<<"是否继续建立单链表2?
"<<"\n1.继续2.返回"<cin>>choice1;
if(choice1==1)
{
cout<<"开始建立单链表2"<L2=Creatlist_L();
cout<cout<<"表2建立完毕!
"<}
cout<cout<<"单链表建立完毕!
!
"<break;
}
case2:
{
cout<<"开始连接单链表1,2!
"<L12=Contlist_L(L1,L2);
cout<<"asfsdfsagshdfhgdfhjdfhhdfhasdf"<break;
}
case3:
{
intchoice1;
cout<<"请选择输出哪个表:
"<cout<<"1.表12.表23.联立后的表12"<cin>>choice1;
switch(choice1)
{
case1:
{
cout<<"单链表1为:
"<Show_L(L1);
cout<break;
}
case2:
{
cout<<"单链表2为:
"<Show_L(L2);
cout<break;
}
case3:
{
cout<<"联立后的表12为:
"<Show_L(L12);
cout<break;
}
}
break;
}
}
}
}
第二题:
#include
#include
#include
#defineMaxsize100//表中元素的最大个数
typedefintElemType;//元素类型
typedefstructlist
{
ElemTypedata[Maxsize];//静态线性表
intlength;//表的实际长度
}SqList;//顺序表的类型名
intm=0;
SqList*creat_SqList(SqList*L)/////建立线性表,并输入线性表元素
{
L=(SqList*)malloc(sizeof(SqList));
cout<<"请输入线性表数据:
"<for(m;;m++)
{
ElemTypex;
cin>>x;
if(x==0)
break;
L->data[m]=x;
}
L->length=m;
returnL;
}
SqList*all_SqList(SqList*L)
{
cout<<"已建立的线性表为:
"<for(inti=0;ilength;i++)
{
cout<data[i]<<"";
}
cout<returnL;
}
intserch_SqList(SqList*L,inty)////查询元素函数
{
for(intj=0;jlength;j++)
{
if(L->data[j]==y)
{
cout<<"表中含有此数据,位于表中第"<"<return1;
break;
}
elseif(j==L->length-1)
{
cout<<"表中没有此数据!
"<break;
}
else
continue;
}
}
voidjudje_SqList(SqList*L)////判断是否对称函数
{
if(m%2==0)/////线性表元素个数为偶数个
{
cout<<"中心元素为"<data[m/2]<for(intk=0;k<=m/2+1;k++)
{
if(k==m/2+1)
{
cout<<"*****该线性表对称!
*****"<break;
}
elseif(L->data[k]==L->data[m-1-k])
continue;
else
{
cout<<"*****该线性表不是对称的!
*****"<break;
}
}
}
else/////////////线性表元素个数为奇数个
{
cout<<"中心元素为"<data[m/2]<for(intt=0;t<=m/2+1;t++)
{
if(t==m/2+1)
{
cout<<"*****该线性表对称!
*****"<break;
}
elseif(L->data[t]==L->data[m-1-t])
continue;
else
{
cout<<"*****该线性表不是对称的!
*****"<break;
}
}
}
}
intmain()
{
SqList*L1;
intchoice;
for(;;)
{
cout<<"++++++++++++主菜单+++++++++++++"<cout<<"1.新建线性表;"<cout<<"2.遍历线性表;"<cout<<"3.查找表中元素;"<cout<<"4.判断是否对称;"<cout<<"0.退出程序;"<cout<cout<<"请输入操作序号:
"<cin>>choice;
if(choice==0)break;
switch(choice)
{
case1:
{
L1=creat_SqList(L1);
cout<<"线性表长度为:
"<break;
}
case2:
{
cout<<"开始遍历线性表:
"<all_SqList(L1);
break;
}
case3:
{
inty;
cout<<"请输入要查找的元素:
"<cin>>y;
serch_SqList(L1,y);
break;
}
case4:
{
cout<<"正在检测是否对称!
"<judje_SqList(L1);
break;
}
}
}
return0;
}
第三题:
#include
#include
#include
#defineMaxsize50//元素最大容量
typedefintElemType;//元素类型
typedefstructlist
{
ElemTypenum[Maxsize];
ElemTypecode[Maxsize];
intlength;//表的实际长度
}Juserfu;//顺序表的类型名
JuserfuL;//定义一个顺序表L
intj=0;//围坐的总人数
Juserfu*creat_Juserfu(Juserfu*L)/////建立线性表,并输入线性表元素
{
L=(Juserfu*)malloc(sizeof(Juserfu));
cout<<"请分别输入每个人的序号和密码:
"<for(j;;j++)
{
ElemTypem,s;//定义密码
cin>>s>>m;
if(m==0)
break;
L->num[j]=s;
L->code[j]=m;
}
L->length=j;
returnL;
}
Juserfu*output_Juserfu(Juserfu*L)//输出出列者的序列
{
intx_num=0;
intx_code;
cout<<"请输入初始密码:
"<cin>>x_code;
for(j;j>0;j--)
{
x_num=(x_num+x_code-1)%j;
cout<num[x_num]<<"号!
"<x_code=L->code[x_num];
for(x_num;x_num{
L->num[x_num]=L->num[x_num+1];
L->code[x_num]=L->code[x_num+1];
}
}
returnL;
}
voidmain()
{
//ints;
Juserfu*L1;
cout<<"请输入每位围坐者的密码!
"<L1=creat_Juserfu(L1);
cout<<"共围坐人数为:
"<length<cout<<"密码分别为:
"<for(inti=0;i{
cout<num[i]<<""<code[i]<<"";
}
output_Juserfu(L1);
}
第四题:
#include
#include
#include
typedefstructPolyNode{
floatcoef;//系数
floatexp;//指数
PolyNode*next;//指针域
}PolyNode;
typedefPolyNode*Polynomial;
PolynomialA;//定义多项式A
Polynomialcreat_Poly()
{
PolynomialL,p,r;
floatx_coef;
floatx_exp;
r=L=(Polynomial)malloc(sizeof(PolyNode));
L->next=NULL;
cout<<"请依次输入多项式的系数和指数(0,0为输入结束):
"<cin>>x_coef>>x_exp;
while(x_coef!
=0&&x_exp!
=0)
{
p=(Polynomial)malloc(sizeof(PolyNode));
p->coef=x_coef;
p->exp=x_exp;
p->next=NULL;
r->next=p;
r=p;
cin>>x_coef>>x_exp;
}
returnL;
}
Polynomialshow_Poly(PolynomialL)
{
Polynomialp1;
p1=L;
while(p1->next!
=NULL)
{
cout<next->coef<<"X"<next->exp<<"+";
p1=p1->next;
}
cout<returnL;
}
Polynomialadd_Poly(PolynomialA,PolynomialB)
{
PolynomialC,D;
Polynomialp1,p2,p3;
floatsum;
p1=A->next;
p2=B->next;
C=(Polynomial)malloc(sizeof(PolyNode));
p3=C;
p3->next=NULL;
while(p1&&p2)
{
if(p1->exp==p2->exp)
{
sum=p1->coef+p2->coef;
if(sum!
=0)
{
D=(Polynomial)malloc(sizeof(PolyNode));
D->coef=sum;
D->exp=p1->exp;
D->next=NULL;
p3->next=D;
p3=D;
}
p1=p1->next;
p2=p2->next;
}