合肥工业大学数据结构试验一实验报告.docx
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合肥工业大学数据结构试验一实验报告
计算机与信息学院
数据结构实验报告
专业 班级
学生姓名及学号
课程教学班号
任 课 教 师
实验指导教师
实验地点
２０１5~2０16 学年第2学期
ﻬ说 明
实验报告是关于实验教学内容、过程及效果的记录和总结,因此,应注意以下事项和要求:
１、每个实验单元在4页的篇幅内完成一份报告、“实验单元”指依照实验指导书规定的实验内容。
若篇幅不够,可另附纸。
2、各实验的预习部分的内容是进入实验室做实验的必要条件,请按要求做好预习。
3、实验报告要求:
书写工整规范,语言表达清楚,数据和程序真实、理论联系实际,认真分析实验中出现的问题与现象,总结经验。
4、参加实验的每位同学应独立完成实验报告的撰写,其中程序或相关的设计图纸也能够采纳打印等方式粘贴到报告中。
严禁抄袭或拷贝,否则,一经查实,按作弊论取,并取消理论课考试资格。
5、实验报告作为评定实验成绩的依据。
实验序号及名称:
实验一 单链表实验
实验时间∶ 2016年5月
预习内容
一、实验目的和要求∶
（1）理解线性表的链式存储结构。
（2）熟练掌握动态链表结构及有关算法的设计。
（３）依照具体问题的需要,设计出合理的表示数据的链表结构,设计相关算法。
二、实验任务∶
说明1:
本次实验中的链表结构均为带头结点的单链表。
说明2:
为使实验程序简洁直观,下面的部分实验程序中将所需要的函数以调用库函数的形式给出,并假设将库函数放在程序文件“liｎkliｓt、ｈ”中,同时假设该库函数文件中定义了链表结构中的指针类型为link,结点类型为nｏde,并定义了部分常用运算、
例如构建链表、以某种方式显示链表、从文件中读入一个链表、跟踪访问链表结点等。
各运算的名称较为直观,并有相应的注释,因而易于理解和实现。
三、实验准备方案,包括以下内容:
（硬件类实验:
实验原理、实验线路、设计方案等）
（软件类实验:
所采纳的核心方法、框架或流程图及程序清单）
实验准备方案:
构建库函数:
定义了链表结构中的指针类型为link,结点类型为nｏｄe,并定义了部分常用运算,如构建链表,显示链表,读取链表,访问链表等;
流程:
略
实验内容
一、实验用仪器、设备:
个人计算机
Ｃ—frｅｅ５、0
二、实验内容与步骤（过程及数据记录）:
＜1＞求链表中第i个结点的指针（函数）,若不存在,则返回NULＬ。
实验测试数据基本要求:
第一组数据:
链表长度n≥１0,ｉ分别为5,n,0,n+1,n＋2
第二组数据:
链表长度n=0,ｉ分别为0,２
nｏde*list:
:
ａddrｅss（iｎti）
｛
ﻩnode *p= ｈeａd—＞next;
ﻩintｎ=１;
while（ｎ！
=i&&p ！
=NULL）
ﻩ{
ﻩﻩp=p->next;
ﻩﻩｎ+＋;
}
ﻩiｆ（p!
=NULL）ｒｅtｕrn p;
ﻩelｓｅ returnNＵLＬ;
｝
第一组数据
第二组数据
〈2>在第i个结点前插入值为ｘ的结点。
实验测试数据基本要求:
第一组数据:
链表长度n≥1０,x=１０0,ｉ分别为5,n,ｎ+1,０,1,n+2
第二组数据:
链表长度n=０,ｘ=１00,ｉ=５
ｅｒrorcoｄeliｓt:
:
ｉnseｒt（const inti, constint x）
｛
node＊p;
ﻩp =ｈｅad;
intｎ= １;
ｗhｉlｅ（n!
= i&&p!
=NULL）
{
ﻩp= ｐ->neｘt;
ﻩn++;
}
iｆ（i〈1｜｜ i＞ｌeｎｇtｈ（）＋1）rｅturnrａｎgeｅｒror;
ｎode*ｓ= newnodｅ;
ﻩs－>data=x;
s-〉next = ｐ－〉next;
ﻩp－＞neｘt= ｓ;
counｔ++;
reｔuｒnsuccesｓ;
｝
<3>删除链表中第i个元素结点、
实验测试数据基本要求:
第一组数据:
链表长度ｎ≥1０,i分别为５,n,1,n+1,0
第二组数据:
链表长度ｎ=0,ｉ＝5
eｒrｏrcｏdelist:
:
delete_ｅｌe（constiｎti）
{
ﻩnode*ｐ;
ﻩp ＝head;
ﻩintｎ=1;
while（n!
=i＆＆p !
＝NULL）
｛
ﻩｐ= p—〉neｘt;
n＋+;
}
ﻩif（ｉ〈1｜｜i〉count）retｕrn raｎgeerror;
noｄe*u;
u ＝p-〉nｅｘt;
ﻩp—>nexｔ=ｕ—＞ｎext;
ｃoｕnt-－;
ｄeletｅu;
ｒetｕrnsuccｅｓs;
}
＜４〉在一个递增有序的链表L中插入一个值为x的元素,并保持其递增有序特性。
实验测试数据基本要求:
链表元素为 （１０,20,3０,4０,50,6０,70,８０,90,100）,
ｘ分别为２５,８5,110和8
erｒorｃodeｌist:
:
orｄeriｎsert（ｉntx）
{
ﻩnoｄｅ＊p=heaｄ;
ｉｎt ｎ = １;
while （p－>nexｔ!
= NULL）
｛
ﻩｉｆ （p－〉nexｔ－〉dａta ＜x） p=p->next;
ﻩelsｅ break;
ﻩ}
node *u=newnoｄe;
ﻩu－＞ｄaｔa=x;
ﻩu－〉nexｔ=p－＞ｎｅxt;
p-〉ｎexｔ=u;
ﻩcｏunｔ++;
rｅｔｕrｎsucｃess;
｝
<５>将单链表Ｌ中的奇数项和偶数项结点分解开,并分别连成一个带头结点的单链表,然后再将这两个新链表同时输出在屏幕上,并保留原链表的显示结果,以便对比求解结果。
实验测试数据基本要求:
第一组数据:
链表元素为（1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,20,30,4０,50,60）
第二组数据:
链表元素为（１0,20,30,40,５0,60,70,8０,90,10０）
void ｓepａｒａtｅ（liｓt＆A,list&B,ｌisｔ＆C）｛
ﻩnode＊LA;noｄe＊LB;nodｅ*p;node＊ｑ;node＊ｕ;node*s;
ﻩLA=A。
gｅt_heａd（）;LＢ=B、get_head（）;
q＝LＡ;p=LA—〉next;s＝LB;
ﻩiｆ（p->datａ％２==0）{
ﻩu=p;ｐ＝ｐ->ｎexｔ;q—＞nｅxt=p;
ﻩs-〉nｅxt=ｕ;
ﻩs=ｓ－>ｎext;
ﻩ}
eｌｓe｛
ﻩﻩp=p—>ｎext;q=q—〉next;
ﻩ}
ﻩ｝
＜6＞求两个递增有序链表L1和L２中的公共元素,并以同样方式连接成链表L3。
实验测试数据基本要求:
第一组
第一个链表元素为 （1,3,6,10,15,１６,１7,1８,1９,２０）
第二个链表元素为（1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,1８,20,３０）
第二组
第一个链表元素为 （１,3,６,10,1５,1６,１7,18,１9,20）
第二个链表元素为（2,4,５,7,8,９,12,2２）
第三组
第一个链表元素为（）
第二个链表元素为（1,2,3,4,5,6,7,8,９,1０）
ｂingｊｉ（lisｔ A,listB,lｉst&C）{
nｏde＊LA;node＊LB; nｏdｅ*LC;node＊a;node＊b;
ＬＣ=C、ｇｅt＿head（）;
ＬＡ=A、gｅt_heaｄ（）; LＢ=Ｂ、gｅｔ＿hｅaｄ（）;
a=LA-＞ｎeｘt;b=LB-＞neｘｔ;
ﻩｗhile（a!
=NULL&＆ｂ！
=ＮULL）｛
ﻩﻩiｆ（a-〉dａｔａｄatａ）a＝a->next;
ﻩelsｅ if（a—>ｄata＞b-＞ｄａta）b＝b—>ｎｅxt;
eｌｓe｛
ﻩnｏdｅ＊c=newnode;
ﻩc->data=a—＞ｄａtａ;
ﻩﻩﻩLC-〉ｎeｘt＝ｃ;LC=c;
ﻩﻩC、ｃoｕnt++;
ﻩa=a—＞next;b=b—＞neｘt;
}
ﻩLC－〉neｘt=NULL;ﻩ
ﻩ ﻩ｝
CPＰ文件附加:
＃ｉncｌudｅ ＜ｉostｒeａｍ。
ｈ〉
＃iｎclude〈math。
ｈ＞
ｅnum erｒoｒ_codｅ｛sucｃess,ａrranｇe_error｝;
tｙｐeｄefstｒuｃｔnoｄe{
intｄatａ;
node＊next;
}nｏdｅ;
classlist{
ｐｕbｌｉc:
list（）;
iｎｔlengtｈ（）ｃonst;
～list（）{｝;
node*get＿ｅｌemenｔ（intlｏcaｔe）coｎsｔ;
node＊locate（consｔｉnｔｘ）consｔ;
eｒｒｏｒ_coｄeｃhaｒu（coｎstｉnｔi）;
ｅrror_cｏｄe insert（cｏｎstinｔlｏcate,ｃoｎstinti）;
ｅrｒor＿coｄｅdelｅte_elｅment（constint i）;
ｎode*gｅt_heａd（）{ｒeturnｈeaｄ;｝
void sepaｒate（lｉst＆A,ｌist＆B）;
inｔｂingji（listA,lｉｓtＢ,list&C）;
ｖoidcreatｅ＿R（）;
ｖoｉdlisｔ:
:
ｓｈoｗ（）;
privatｅ:
intｃｏｕnt;
noｄe*heａd ;
nｏde＊reaｒ;
｝;
lｉst:
:
lｉｓｔ（）｛
heａd=newnode;
heaｄ->neｘｔ=NULL;
ｃoｕｎt＝0;
｝
iｎt liｓt:
:
lengtｈ（）ｃonst｛
node＊ｐ＝heａd-＞next;
inｔ ｃouｎt=0;
ｗhｉlｅ（p!
=ＮＵLL）{
cｏunt+＋;
p=p－>nexｔ;
｝
returnｃｏunｔ;
｝
voiｄｌist:
:
cｒeaｔe＿R（）｛
ﻩｉntｘ;
cｏｕt〈＜"请输入链表中的数值,按－１后结束创建"<〈endl;
ﻩcin＞〉x;
nｏdｅ＊rｅaｒ=head;
ﻩwhile（x!
＝—１）{
ﻩcoｕnt++;
nodｅ*s=newｎode;
ﻩs—〉ｄata=ｘ;
ﻩreａｒ—〉neｘt=s;
ﻩreａr=s;
ﻩｒear－＞ｎext=NULL;
cin>＞x;
ﻩ｝
ﻩ}
nｏde*list:
:
get_ｅｌeｍeｎt（intlｏcaｔe）const｛
if（ｃount＝＝0）reｔurｎ0;
else{
ﻩ
ﻩif（locａｔe<=0｜|ｌoｃatｅ＞＝cｏｕnｔ）
ﻩ
rｅtuｒn0;
ｅlsｅ｛
ﻩnｏde＊ｐ=ｈeaｄ;iｎtk＝0;
ﻩwhiｌe（p！
=NUＬL＆&k〈lｏcate）{
p＝p—〉nexｔ;k+＋;
ﻩ｝
ﻩreｔurn p;
}
ﻩ}ﻩ
｝
void list:
:
ｓhoｗ（）｛
nodｅ＊p＝heaｄ;
ﻩwｈile（p！
＝NUＬＬ）{
ﻩｃout<＜p->daｔa＜＜"\t＂;
p=p—＞nｅｘｔ;
}
｝
ｅrrｏr＿ｃｏdｅｌｉst:
:
inseｒt（conｓtintlocａte,ｃonstinti）{
if（couｎt==0）｛
nodｅ*s＝ｎｅwnode;
ﻩﻩｓ—〉ｄａtａ＝i;
s—〉nｅｘt=NＵLL;
head—>next＝s;
ﻩｒear=s;
ﻩcｏunt=1;
ﻩﻩretｕrｎsｕcｃesｓ;
}
else｛
ﻩif （locate＜1|｜locate〉count+1）
ﻩretuｒｎａrrａnge_erroｒ;
ﻩelse{
ﻩnｏde＊p=hｅaｄ;ｉnｔｊ＝０;
ﻩﻩwｈile（ｊ！
=locａte—１＆＆p！
=NＵLL）{
ﻩp＝ｐ-＞next;ｊ++;}
nｏde*ｓ=ｎewnode;
ﻩs->dａta＝i;
ﻩｓ-＞next=p—>next;
p->next=s;
ﻩﻩcount+＋;
ﻩｒｅｔurnsuｃceｓs;
ﻩ ﻩ｝
ﻩ ｝
}
erroｒ＿cｏdelist:
:
chａru（cｏnstｉｎti）｛
node＊ｐ＝ｈeaｄ;
while（p！
=NＵＬL&＆ｐ—〉ｎext！
=NＵLL）｛
iｆ（p—>data<=i＆＆i<=ｐ->nexｔ->data）｛
nｏdｅ*ｓ=ｎew node;
s-〉data＝i;
ｓ—＞ｎeｘt=p－>neｘt;
p—〉nｅxｔ=ｓ;
couｎt＋+;｝
elsｅp=p—>ｎexｔ;｝
ｉf（p-〉next=＝NULＬ）｛
ﻩ ｎode＊s=ｎew node;
ｓ-〉ｄａtａ＝ｉ;
s->ｎｅxt=ＮUＬL;
p-〉nｅxt=s;
ｃoｕnｔ+＋;
}
rｅｔuｒnsuｃｃｅsｓ;
｝
ｅｒｒor_codelist:
:
deletｅ_elemeｎｔ（cｏnstinｔi）{
nodｅ＊p=head; ｉｎtj=0;
while（ｊ！
=ｉ—1＆&ｐ！
=ＮULL）｛
ﻩp=ｐ-〉ｎeｘｔ;ｊ++;
}
ｉf（ｉ<1｜|ｉ〉ｃounｔ）
retｕrn aｒｒａngｅ_eｒror;
node＊u=nｅwnode;
u=p—〉next;
ｐ－〉ｎext=ｕ-＞next;
ｄelete u;
coｕnt－-;
rｅturｎ ｓuｃcｅss;ﻩ
}
voiｄseparate（ｌiｓt＆A,list＆B）｛
noｄe＊LA;nｏdｅ＊LB;ｎode＊p;nodｅ＊q;noｄe＊u;node*ｓ;
LA=Ａ。
get＿head（）;LB=B。
ｇeｔ_hｅad（）;
q=LA;p=ＬA－＞neｘt;s＝ＬB;
whilｅ（p!
=NUＬＬ）｛
ﻩiｆ（p-〉datａ%２==0）｛
ﻩ u＝p;p=ｐ-＞nexｔ;ｑ->nexｔ＝p;
ﻩﻩs—＞nexｔ＝u;
ﻩs＝s-＞nexｔ;
ﻩ}
ｅlse{
ﻩﻩp=ｐ—〉nｅxt;q=q—＞next;
ﻩ｝
ﻩ｝
}
voｉdsepａrate（liｓt＆A,list&B,list＆C）{
nｏｄｅ＊LA;node＊ＬＢ;node＊ｐ;ｎodｅ*q;node*u;ｎodｅ＊s;
LA=A、get＿ｈead（）; ＬB=B、gｅｔ＿heaｄ（）;
ﻩq＝ＬA;ｐ=ＬA—>neｘｔ;s=LＢ;
iｆ（ｐ->data%2==０）{
ﻩﻩu=p;ｐ=p—＞nｅxt;q—>next=p;
ﻩﻩs->next=u;
s=s->next;
ﻩﻩ｝
elｓe{
ﻩﻩp＝ｐ->ｎｅxｔ;q=q－>next;
ﻩ}
｝
intｌｉst:
:
bingji（liｓt A,ｌiｓｔB,ｌist＆C）｛
ｎｏde*LA;node＊LＢ;node*LC;nodｅ＊a;nｏde＊b;
ＬＣ=C、gｅt_hｅａd（）;
ＬA=A、gｅt＿heａd（）;LB=B、ｇet_head（）;
ﻩa=LA－>nｅxｔ;ｂ＝LB—＞nｅxt;
ﻩwhile（a!
＝NULL&＆b！
=ＮULL）{
ﻩﻩif（ａ—>dａｔａ〈b-〉daｔa）a=a->next;
ﻩ elｓeiｆ（a－〉data>ｂ—>ｄａｔa）b=ｂ-〉nｅxt;
ﻩﻩeｌｓe｛
ﻩ ﻩnode＊c=nｅｗ ｎodｅ;
ﻩc—＞data=ａ->dａta;
ﻩﻩLC-〉ｎext=c;ＬC=ｃ;
ﻩC。
count+＋;
a=a->neｘt;b=b－>ｎｅｘt;
}
LC-〉nｅxt=ＮULL;ﻩ
ﻩ｝
ﻩ
rｅｔurnsucｃess;｝
ｉntmａin（）
{
ﻩ
ｉnt cｈoicｅ;
iｎti;
listA;
lｉsｔB;
lｉstC;
do
{//显示主菜单
cｏｕｔ＜<" \n＂;
ｃoｕｔ＜<” ＼n";
coｕt<<" 主菜单 ＼n";
cout〈＜” \n";
cout〈〈＂ ********＊***＊*****＊＊＊*＊＊＊**＊*＊*＊＊*＊＊*＊＊*＊＊＊**＊＊"〈 cout＜〈" \n";
ﻩcoｕt〈〈＂ 1－创建链表 2－求第ｉ个节点指针\n＂;
coｕt<<” \ｎ";
ﻩcｏut＜＜” ３－在第i个节点前插入一个数4—删除链表中的第i个节点\ｎ";
ﻩﻩcｏｕt<＜" \n”;
cout〈〈＂ 5-分离链表 6—求公共元素\n”;
cout〈＜” ＼ｎ”;
couｔ<＜＂ 7－插入一个数 8—退出\n＂;
ﻩcｏｕt<<" \ｎ”;
coｕt<＜" ＊＊＊*＊＊＊***＊＊**＊＊＊*＊*＊*＊*＊*＊＊**＊＊**＊****＊**＊＊＊**”<〈ｅndl;
ﻩﻩcout〈<”Entercｈoiｃe:
＂;
ﻩciｎ＞＞choｉce;
ﻩswｉtch（chｏiｃe）
ﻩ｛
ﻩﻩ
ﻩｃａｓe １:
ﻩ{
ﻩﻩﻩＡ。
create_R（）;
ﻩﻩB、creａｔe_R（）;
ﻩﻩA、length（）;
ﻩＢ、leｎgth（）;
ﻩﻩbreak;
ﻩ}
ﻩﻩ
ﻩcase2:
ﻩ
ﻩﻩ｛
ﻩﻩintk;
ﻩcout<＜”qingｓhuruk\n”;
ﻩﻩﻩｃin>＞k;
ﻩﻩﻩiｆ（A。
gｅｔ＿element（ｋ）＝=NUＬＬ）
ﻩﻩﻩcouｔ〈〈NULL〈〈eｎdl;
ﻩelse
ﻩcout〈ｄａｔａ<<ｅndl;
break;
ﻩﻩ｝
ﻩ
ﻩｃase3:
ﻩﻩ{
A。
leｎgth（）;
iｎta,ｂ;
ｃout<＜”请输入a,b＼ｎ";
cin＞＞a〉〉ｂ;
ﻩ A。
insert（a,b）;
A。
ｓhｏw（）;
ﻩｂreak;｝
ﻩﻩﻩ
ﻩﻩcase4:
｛
ﻩA。
lｅｎgｔｈ（）;
ﻩﻩinｔi;
ﻩcｏut〈〈＂请输入一个值＼n”;
cin〉＞i;
ﻩﻩif（ｉ==０|｜i＞A、leｎgtｈ（））
ﻩcouｔ〈＜＂NＵLL\n＂;
elｓe
Ａ。
ｄelete_elｅment（i）;
A、show（）;
break;
ﻩﻩ｝
ﻩcase5:
ﻩﻩﻩ｛
ﻩﻩ A、shoｗ（）;
sｅparaｔe（A,B）;
Ａ、ｓｈoｗ（）;
B。
show（）;
ﻩ｝
ﻩﻩ
ﻩﻩcａse6:
ﻩ{
ﻩﻩﻩﻩA。
show（）;
B、shｏw（）;
A、ｂingji（A,Ｂ,C）;
C、show（）;
ﻩﻩﻩ｝
ﻩﻩcａｓｅ7:
ﻩﻩ｛ inti;
ﻩ ｃout〈＜"请输入一个数\n";
ﻩﻩﻩciｎ〉>i;
ﻩﻩＡ、ｃhaｒu（i）;
A。
sｈow（）;
ﻩﻩﻩ}
ﻩｃasｅ8:
ﻩ｛
ﻩcouｔ〈〈”结束运行”＜〈eｎdl;
ﻩﻩｂreａｋ;
ﻩ｝
ﻩﻩﻩ}
ﻩ｝while（ｃhoｉce!
=7）;
ﻩｒｅturn ０;
ﻩ｝
三、实验结果分析、考虑题解答∶
四、感想、体会、建议∶
实验成绩∶
指导教师签名:
年月日
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