数据结构线性表实验.docx
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数据结构线性表实验
线性表的实验
一、实验目的
1．掌握用C/C++语言调试程序的基本方法。
2．掌握线性表的基本运算，如插入、删除等。
二、实验内容
1.1实现顺序表各种基本操作的算法
编写程序实现顺序表的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能：
（1）初始化顺序表L；
（2）依次在L尾部插入元素12,-21,13,4,8；
（3）输出顺序表L;
（4）输出顺序表L长度；
（5）判断顺序表L是否为空；
（6）输出顺序表L的第4个元素；
（7）输出元素-21的位置；
（8）在L的第4个元素前插入元素0；
（9）输出顺序表L;
（10）删除L的第5个元素；
（11）输出顺序表L。
源代码：
head.h：
#include
#include
#include//malloc（）
#include//INT,MAX
#include//EOF,NULL
#include//atoi（）
#include//eof（）
#include//floor（）,ceil（）,abs（）
#include//exit（）
#include//cout,cin
//函数结果状态代码
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
//OVERFLOW在math.h中已定义为3
typedefintStatus;
typedefintBoolean;//布尔类型
main.cpp:
#include"head.h"
usingnamespacestd;
typedefintElemType;
#defineLIST_INIT_SIZE100
#defineLISTINCREMENT10
typedefstruct
{
ElemType*elem;
intlength;
intlistsize;
}Sqlist;
StatusInitList_Sq（Sqlist&L）
{//构造一个空的线性表L
L.elem=（ElemType*）malloc（LIST_INIT_SIZE*sizeof（ElemType））;
if（!
L.elem）exit（OVERFLOW）;
L.length=0;
L.listsize=LIST_INIT_SIZE;
returnOK;
}
StatusListRearInsert_Sq（Sqlist&L,ElemTypee）
{
ElemType*q=&（L.elem[L.length]）;
*q=e;
++L.length;
returnOK;
}
StatusListPrint_Sq（Sqlist&L）
{
for（inti=0;icout<cout<returnOK;
}
StatusListLength_Sq（Sqlist&L）
{
cout<returnOK;
}
BooleanListEmpty_Sq（Sqlist&L）
{
if（L.length==0）
returntrue;
else
returnfalse;
}
StatusGetElem_Sq（Sqlist&L,inti,ElemType&e）
{
if（i<1||i>L.length+1）
returnERROR;
e=L.elem[i-1];
returnOK;
}
StatusGetElemIndex_Sq（Sqlist&L,ElemTypee）
{
for（intk=0;kif（L.elem[k]==e）
returnk+1;
returnERROR;
}
StatusListInsert_Sq（Sqlist&L,inti,ElemTypee）
{
if（i<1||i>L.length+1）
returnERROR;
if（L.length>=L.listsize）
{
ElemType*newbase=（ElemType*）realloc（L.elem,（L.listsize+LISTINCREMENT）*sizeof（ElemType））;
if（!
newbase）exit（OVERFLOW）;
L.elem=newbase;
L.listsize+=LISTINCREMENT;
}
ElemType*q=&（L.elem[i-1]）;
for（ElemType*p=&（L.elem[L.length-1]）;p>=q;p--）
*（p+1）=*p;
*q=e;
++L.length;
returnOK;
}
StatusListDelete_Sq（Sqlist&L,inti,ElemType&e）
{
if（i<1||i>L.length）
returnERROR;
ElemType*p=&（L.elem[i-1]）;
e=*p;
ElemType*q=L.elem+L.length-1;
for（++p;p<=q;++p）
*（p-1）=*p;
--L.length;
returnOK;
}
voidPrintMenu（）
{
cout<<"*********************欢迎使用*********************"<cout<<"1.初始化顺序表L."<cout<<"2.依次在顺序表L尾部插入元素（12,-21,13,4,8）."<cout<<"3.输出顺序表L."<cout<<"4.输出顺序表L的长度."<cout<<"5.判断顺序表L是否为空."<cout<<"6.输出顺序表L的第4个元素."<cout<<"7.输出元素-21的位置."<cout<<"8.在顺序表L的第4个元素前插入元素0."<cout<<"9.删除顺序表L的第5个元素."<cout<<"0.退出."<cout<<"**************************************************";
}
intmain（）
{
SqlistL;
ElemTypee;
PrintMenu（）;
while
（1）
{
cout<cout<<"选择需要执行的功能:
";
charnumber;
cin>>number;
switch（number）
{
case'1':
InitList_Sq（L）;
cout<<"顺序表L初始化成功."<break;
case'2':
ListRearInsert_Sq（L,12）;
ListRearInsert_Sq（L,-21）;
ListRearInsert_Sq（L,13）;
ListRearInsert_Sq（L,4）;
ListRearInsert_Sq（L,8）;
cout<<"插入成功."<break;
case'3':
cout<<"顺序表中的元素为:
";
ListPrint_Sq（L）;
break;
case'4':
cout<<"线性表的长度为:
";
ListLength_Sq（L）;
break;
case'5':
if（ListEmpty_Sq（L））
cout<<"顺序表为空."<else
cout<<"顺序表不为空."<break;
case'6':
cout<<"顺序表L的第4个元素为:
";
GetElem_Sq（L,4,e）;
cout<break;
case'7':
cout<<"元素\"-21\"的位置为:
"<break;
case'8':
ListInsert_Sq（L,4,0）;
cout<<"插入成功."<cout<<"此时顺序表中的元素为:
";
ListPrint_Sq（L）;
break;
case'9':
ListDelete_Sq（L,5,e）;
cout<<"删除成功,被删除的元素为:
"<cout<<"此时顺序表中的元素为:
";
ListPrint_Sq（L）;
break;
case'0':
cout<<"\t\t\t\t感谢使用!
"<cout<<"\t\t\t\t\tDesignedBy-->斌斌^_^"<exit（0）;
default:
cout<<"功能选择有误,请重新选择."<}
}
return0;
}
运行结果:
1.2实现单链表各种基本操作的算法
编写程序实现单链表的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能：
（1）初始化单链表h；
（2）依次采用头插法插入元素-11,1,3,24,18；
（3）输出单链表h;
（4）输出单链表h长度；
（5）判断单链表h是否为空；
（6）输出单链表h的第5个元素；
（7）输出元素24的位置；
（8）在h的第3个元素前插入元素0；
（9）输出单链表h;
（10）删除h的第5个元素；
（11）输出单链表h。
源代码:
head.h:
#include
#include
#include//malloc（）
#include//INT,MAX
#include//EOF,NULL
#include//atoi（）
#include//eof（）
#include//floor（）,ceil（）,abs（）
#include//exit（）
#include//cout,cin
usingnamespacestd;
//函数结果状态代码
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
//OVERFLOW在math.h中已定义为3
typedefintStatus;
typedefintBoolean;//布尔类型
head2.h:
//结点定义
structLNode
{
ElemTypedata;
LNode*next;
};
typedefLNode*LinkList;//另一种定义LinkList的方法
main.cpp:
#defineElemTypeint
#include"head.h"
#include"head2.h"
//几个常用的函数
Statusequal（ElemTypec1,ElemTypec2）
{//判断是否相等的函数
if（c1==c2）
returnTRUE;
else
returnFALSE;
}
intcomp（ElemTypea,ElemTypeb）
{//根据a<、=或>b，分别返回-1、0或1
if（a==b）
return0;
else
return（a-b）/abs（a-b）;
}
voidprint（ElemTypec）
{
printf（"%d",c）;
}
voidprint2（ElemTypec）
{
printf（"%c",c）;
}
voidprint1（ElemType&c）
{
printf（"%d",c）;
}
voidPrintMenu（）
{
cout<<"****************************************"<cout<<"1.初始化单链表h."<cout<<"2.依次采用头插法插入元素（-11,1,3,24,18）."<cout<<"3.输出单链表h."<cout<<"4.输出单链表h长度."<cout<<"5.判断单链表h是否为空."<cout<<"6.输出单链表h的第5个元素."<cout<<"7.输出元素24的位置."<cout<<"8.在h的第3个元素前插入元素0."<cout<<"9.删除h的第5个元素."<cout<<"0.退出."<cout<<"****************************************";
}
//带有头结点的单链表（存储结构由c2-2.h定义）的基本操作（12个）,包括算法2.8,2.9,2.10
voidInitList（LinkList&L）
{//操作结果：
构造一个空的线性表L
L=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;//产生头结点，并使L指向此头结点
if（!
L）//存储分配失败
exit（OVERFLOW）;
L->next=NULL;//指针域为空
}
voidDestroyList（LinkList&L）
{//初始条件：
线性表L已存在。
操作结果：
销毁线性表L
LinkListq;
while（L）
{
q=L->next;
free（L）;
L=q;
}
}
voidClearList（LinkListL）//不改变L
{//初始条件：
线性表L已存在。
操作结果：
将L重置为空表
LinkListp,q;
p=L->next;//p指向第一个结点
while（p）//没到表尾
{
q=p->next;
free（p）;
p=q;
}
L->next=NULL;//头结点指针域为空
}
StatusListEmpty（LinkListL）
{//初始条件：
线性表L已存在。
操作结果：
若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE
if（L->next）//非空
returnFALSE;
else
returnTRUE;
}
intListLength（LinkList&L）
{//初始条件：
线性表L已存在。
操作结果：
返回L中数据元素个数
inti=0;
LinkListp=L->next;//p指向第一个结点
while（p）//没到表尾
{
i++;
p=p->next;
}
returni;
}
StatusGetElem（LinkListL,inti,ElemType&e）//算法2.8
{//L为带头结点的单链表的头指针。
当第i个元素存在时，其值赋给e并返回OK，否则返回ERROR
intj=1;//j为计数器
LinkListp=L->next;//p指向第一个结点
while（p&&j{
p=p->next;
j++;
}
if（!
p||j>i）//第i个元素不存在
returnERROR;
e=p->data;//取第i个元素
returnOK;
}
intLocateElem（LinkListL,ElemTypee,Status（*compare）（ElemType,ElemType））
{//初始条件:
线性表L已存在，compare（）是数据元素判定函数（满足为1，否则为0）
//操作结果:
返回L中第1个与e满足关系compare（）的数据元素的位序。
//若这样的数据元素不存在，则返回值为0
inti=0;
LinkListp=L->next;
while（p）
{
i++;
if（compare（p->data,e）==0）//找到这样的数据元素
returni;
p=p->next;
}
return0;
}
StatusPriorElem（LinkListL,ElemTypecur_e,ElemType&pre_e）
{//初始条件:
线性表L已存在
//操作结果:
若cur_e是L的数据元素，且不是第一个，则用pre_e返回它的前驱，
//返回OK；否则操作失败，pre_e无定义，返回INFEASIBLE
LinkListq,p=L->next;//p指向第一个结点
while（p->next）//p所指结点有后继
{
q=p->next;//q为p的后继
if（q->data==cur_e）
{
pre_e=p->data;
returnOK;
}
p=q;//p向后移
}
returnINFEASIBLE;
}
StatusNextElem（LinkListL,ElemTypecur_e,ElemType&next_e）
{//初始条件：
线性表L已存在
//操作结果：
若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继，
//返回OK;否则操作失败，next_e无定义，返回INFEASIBLE
LinkListp=L->next;//p指向第一个结点
while（p）//查找结点cur_e
{
if（p->data==cur_e）
break;//找到就跳出循环
p=p->next;
}
if（p&&p->next）{
next_e=p->next->data;
returnOK;
}
returnINFEASIBLE;
}
StatusListHeadInsert（LinkList&h,ElemTypee）
{//头插法向链表中插入元素
LinkListp,q=h;
p=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
p->data=e;
p->next=q->next;
q->next=p;
returnOK;
}
StatusListInsert（LinkList&L,inti,ElemTypee）//算法2.9。
不改变L
{//在带头结点的单链线性表L中第i个位置之前插入元素e
intj=0;
LinkListp=L,s;
while（p&&j{
p=p->next;
j++;
}
if（!
p||j>i-1）//i小于1或者大于表长
returnERROR;
s=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;//生成新结点
s->data=e;//插入L中
s->next=p->next;
p->next=s;
returnOK;
}
StatusListDelete（LinkListL,inti,ElemType&e）//算法2.10。
不改变L
{//在带头结点的单链线性表L中，删除第i个元素，并由e返回其值
intj=0;
LinkListp=L,q;
while（p->next&&j{
p=p->next;
j++;
}
if（!
p->next||j>i-1）//删除位置不合理
returnERROR;
q=p->next;//删除并释放结点
p->next=q->next;
e=q->data;
free（q）;
returnOK;
}
voidPrintList（LinkList&h）
{
LinkListL=h->next;
cout<<"链表中的元素为:
";
while（L）
{
if（L->next）
cout<data<<"->";
else
cout<data;
L=L->next;
}
cout<}
voidListTraverse（LinkListL,void（*vi）（ElemType））
//vi的形参类型为ElemType，与bo2-1.cpp中相应函数的形参类型ElemType&不同
{//初始条件：
线性表L已存在。
操作结果：
依次对L的每个数据元素调用函数vi（）
LinkListp=L->next;
while（p）
{
vi（p->data）;
p=p->next;
}
printf（"\n"）;
}
intmain（）
{
PrintMenu（）;
LinkListh;
chari;
ElemTypee;
while
（1）
{
cout<<"\n功能选择:
";
cin>>i;
switch（i）
{
case'1':
InitList（h）;
cout<<"创建成功."<break;
case'2':
ListHeadInsert（h,-11）;
ListHeadInsert（h,1）;
ListHeadInsert（h,3）;
ListHeadInsert（h,24）;
ListHeadInsert（h,18）;
cout<<"插入成功."<break;
case'3':
PrintList（h）;
break;
case'4':
cout<<"链表的长度为：
"<
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