数据结构实验报告线性表顺序存储结构1.docx
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数据结构实验报告线性表顺序存储结构1
实验报告
课程名称：
数据结构实验名称：
线性表的顺序存储结构
班级：
学生姓名：
学号：
指导教师评定：
签名:
题目：
有两张非递减有序的线性学生表A，B，采用顺序存储结构，两张表合并用c表存，要求C仍为非递减有序的，并删除C中值相同的表。
一、需求分析
⒈本演示程序根据已有的6位学生的信息，实现两张表的合并及删除值相同元素的操作，不需要用户重新输入学生的信息。
⒉在演示过程序中，用户敲击键盘，即可观看演示结果。
⒊程序执行的命令包括：
（1）构造线性表A
（2）构造线性表B（3）求两张表的并（4）删除C中值相同的元素
二、概要设计
⒈为实现上述算法，需要线性表的抽象数据类型：
ADTStack{
数据对象：
D={ai:
|ai∈ElemSet,i=1…n,n≥0}
数据关系：
R1={|ai-1,ai∈D,i=2,…n≥0}
基本操作:
init（list*L）
操作结果：
构造一个空的线性表L。
ListLength（List*L）
初始条件：
线性表L已经存在
操作结果：
返回L中数据元素的个数。
GetElem（ListL,inti,ElemType*e）
初始条件：
线性表L已经存在，1≤i≤ListLength（&L）
操作结果：
用e返回L中第i个数据元素的值。
EqualList（ElemType*e1,ElemType*e2）
初始条件：
数据元素e1,e2存在
操作结果：
以e1,e2中的姓名项作为判定e1,e2是否相等的依据。
Less_EquaList（ElemType*e1,ElemType*e2）
初始条件：
数据元素e1,e2存在
操作结果：
以e1,e2中的姓名项（为字符串）的≤来判定e1,e2是否有≤的关系。
LocateElem（List*La,ElemTypee,inttype）
初始条件：
线性表La已经存在
操作结果：
判断La中是否有与e相同的元素。
MergeList（List*La,List*Lb,List*Lc）
初始条件：
非递减线性表La，Lb已经存在
操作结果：
合并La，Lb得到Lc，Lc仍按非递减有序排列。
UnionList（List*La,List*Lb）
初始条件：
线性表La，Lb已经存在
操作结果：
将所有在Lb而不在La中的元素插入到La中表尾的位置。
PrintList（ListL）
初始条件：
线性表L已经存在
操作结果：
打印出表L。
ListInsert（List*L,inti,structSTUe）
初始条件：
线性表L已经存在，1≤i≤ListLength（&L）+1
操作结果：
在表L中第i个位置前插入元素e，L的长度加1。
}ADTList
2.本程序有三个模块：
⑴主程序模块
voidmain（）{
初始化；
{
接受命令；
显示结果；
｝
｝
⑵线性表单元模块：
实现线性表抽象数据类型；
⑶结点结构单元模块：
定义线性表中的结点结构。
三、详细设计
⒈元素类型，结点类型
structSTU{
charname[20];//学生名字、学号、年龄、分数
charstuno[10];
intage;
intscore;
};
typedefstructSTUElemType;//元素类型
structLIST{
ElemType*elem;
intlength;//表的长度、大小
intlistsize;
};
typedefstructLISTlist;//结点类型
2.对抽象数据类型中的部分基本操作的伪码算法如下：
intinit（List*L）
{
L→elem=（ElemType*）malloc（sizeof（ElemType）*LIST_INIT_SIZE）;
If（!
L→elem）exit（OVERFLOW）;
L→length=0;
L→listsize=LIST_INIT_SIZE;
ReturnOK;
}//初始化表
intListLength（List*L）
{
returnL→length;
}//返回表长
voidGetElem（ListL,inti,ElemType*e）
{
*e=L.elem[i];
}//返回元素
intlocateElem（List*La,ElemTypee,inttype）
{
intI;
switch（type）//确定元素在表中的位置
{
caseEQVAL;
for（i=0;iif（EqualList（&La→elem[i],&e））
return1;break;
default;
break;
}
return0;
}
voidMergeList（List*La,List*Lb,List*Lc）
{//将两个表合并成Lc
ElemType*pa,*pb,*pc,*pa_last,*pb_last;
Pa=La→elem;pb=Lb→elem;
Lc→Listsize=Lc→length=La→length+Lb→length;
Pc=Lc→elem==（ElemType*）malloc（Lc→listsize*sizeof（ElemType））;
if（!
Lc→elem）exit（OVERFLOW）;
pa_last=La→elem+La→length-1;
pb_last=Lb→elem+Lb→length-1;
while（pa<=pa_last&&pb<=pb_last）
{
if（Less_EqualList（pa,pb））*pc++=*pa++;
else*pc++=*pb++;
}
while（pa<=pa_last）*pc++=*pa++;
while（pb<=pb_last）*pc++=*pb++;
}
voidUnionList（List*La,List*Lb）
{
La_len=ListLength（La）;Lb_len=ListLength（Lb）;
For（i=0;i{
GetElem（*Lb,i,&e）;
If（!
LocateElem（La,e,EQUAL））
ListInsert（La,++La_len,e）;
}
}
intListInset（List*L,inti,structSTUe）
{//将元素插入表Ｌ中
if（i<1||i>L→length+1）returnERROR;
q=&（L→elem[i-1]）;
for（p=L→elem[L→length-1];p>=q;p--）
*（p+1）=*p;
*q=e;
++（L→length）;
returnOK;
}//ListInsertBeforei
3.主函数和其他函数的伪码算法
voidmain（）
{
Initialization（）;//初始化
ReadCommand（cmd）;//读入一个操作符
MakeList（La）;printList（La）;//产生并打印La
MakeList（Lb）;printList（Lb）;//产生并打印Lb
OperateList（La,Lb）;
}
voidInitialization（）
{//系统初始化
clrscr（）;
}
intReadCommand（cmd）//任意键入一个字符
{
cmd=getch（）;
return1;
}
voidMakeList（La）
{
ListInsert（&La,i,e）;
}
voidOperateList（La,Lb）
{
MergeList（&La,&Lb,&Lc）;
UnionList（&La,&Lb）;
}
4函数调用关系
main
InitializationMakeListOperateListReadCommandprintList
UnionListMergeList
Less_EqualList
InitListInsertLocateElem
EqualList
四、调试分析
⒈刚开始输入时，漏掉了一些变量参数的标记"&"，有的则错加了"&"，使得程序运行出来的结果不正确，使调试程序时费时不少。
⒉程序采用逐个输入的方法创建La,Lb,在元素较多时，会使得程序很庞大，不利于检查错误等。
⒊算法的时空分析
各操作的算法时间复杂度比较合理
init,ListLength,GetElem,EqualList,Less_EqualList为O
（1）
LocateElem,ListInsert,printList为O（n）,UnionList为O（mn）,MergeList为O（n）。
4.本次实验采用数据抽象的程序设计方法，将程序化为三层次结构，设计时思路清晰，使调试也较顺利，各模块有较好的可重用性。
五、用户手册
⒈本程序的运行环境为windowsxp操作系统，执行文件为Exp1Prb1.c；
⒉进入演示程序后，完成编译，连接（即同时按下CtrlF9）进入演示界面，用户键入任一符号，都能看完整个演示过程。
六、测试结果
（1）同时键入CtrlF9，演示为：
-----------------ListDemoisrunning--------------
FirstisInsertListfunction
namestunoagescore
stu1100001801000
stu3100002801000
（2）键入任意字符，演示为：
namestunoagescore
stu1100001801000
stu3100002801000
stu5100003801000
ListAlengthnowis3.
（3）键入任意字符，演示为：
namestunoagescore
stu2100001801000
stu4100002801000
stu6100001801000
ListBlengthnowis3.
（4）键入任意字符，演示为：
namestunoagescore
stu1100001801000
stu2100001801000
stu3100002801000
stu4100002801000
stu5100003801000
stu6100001801000
SecondisUnionListfunction.
NowunionListAandListB...
namestunoagescore
stu1100001801000
stu2100002801000
stu3100003801000
stu4100001801000
stu5100002801000
stu6100001801000
ListAlengthnowis6.
（5）键入任意字符，退出演示界面，回到编辑状态。
七、附录：
题一源程序
//------头文件
#include
#include
#include
//符号常量
#defineERRORO
#defineOK1
#defineEQUAL1
#defineOVERFLOW-1
#defineLIST_INIT_SIZE100//线性表存储空间的初始分配量
#defineLISTINCREMENT10//线性表存储空间的分配增量
//类型声明
structSTU{//定义学生结构体类型，包括姓名，学号，年龄，成绩
charname[20];
charstuno[10];
intage;
intscore;
}stu[50];
typedefstructSTUElemType;//用ElemType代替学生
structLIST
{//定义表LIST为结构体类型
ElemType*elem;//存储空间基址
intlength;//当前长度
intlistsize;//当前分配的存储容量
};
typedefstructLISTList;//用list代表结构体LIST
intinit（List*L）
{//构造一个空的线性表
L→elem=（ElemType*）malloc（LIST_INIT_SIZE*sizeof（ElemType））;
If（!
L→elem）exit（OVERFLOW）;//存储分配失败
L→length=0;//空表长度为0
L→listsize=LIST_INIT_SIZE;//初始存储容量
Returnok;
}
intListLength（List*L）
{//求表L的长度
returnL→length;
}
voidGetElem（ListL,inti,ElemType*e）
{
*e=L.elem[i];
}
intEqualList（ElemType*e1,ElemType*e2）
{//以元素e1,e2中的姓名项是否相等作为判定e1,e2是否相等的标准
if（strcmp（e1→name,e2→name）==0）
return1;
else
return0;
}
intLess_EqualList（ElemType*e1,ElemType*e2）
{//以姓名（字符串）的≤作为判定e1≤e2的标准
if（strcmp（e1→name,e2→name）<=0）
return1;
else
return0;
}
intLocateElem（List*La,ElemTypee,inttype）
{//判断La中是否有与e符合关系type的元素
inti;
suitch（type）
{
caseEQUAL;
for（i=0;iif（EqualList（&La→elem[i],&e））
return1;
break;
default;break;
}
return0;
}
voidMergeList（List*La,List*Lb,List*Lc）
{//合并表La,Lb,用Lc存储。
已知La,Lb元素值按非递减排列，Lc中值也按非递减排列
ElemType*pa,*pb,*pc,*pa_last,*pb_last;
pa=La→elem;pb=Lb→elem;
Lc→listsize=Lc→length=La→length+Lb→length;
Pc=Lc→elem=（ElemType*）malloc（Lc→listsize*sizeof（ElemType））;
if（!
Lc→elem）exit（OVERFLOW）;//存储分配失败
pa_last=La→elem+La→length-1;
pb_last=Lb→elem+Lb→length-1;
while（pa<=pa_last&&pb<=pb_last）
{//合并，Lc元素按非递减排列
if（Less_EqualList（pa,pb））*pc++=*pa++;
else*pc++=*pb++;
}
while（pa<=pa_last）*pc++=*pa++//插入La的剩余元素
while（pb<=pb_last）*pc++=*pb++//插入Lb的剩余元素
}
voidUnionList（List*La,List*Lb）
{//将所有在Lb中而不在La中的元素插入到La中
intLa_len,Lb_len;
inti;
ElemTypee;
La_len=Listlength（La）;Lb_len=Listlength（Lb）;//求线性表长度
for（i=0;i{
GetElem（*Lb,I,&e）;
If（!
LocateElem（La,e,EQUAL））
ListInsert（La,++La_len,e）;
}
}
intprintlist（ListL）
{//输入表L
inti;
printf（"namestunoagescore\n"）;
for（i=0;iprintf（"%-cos%s\t%d\t%d\n",L.elem[i].name,L.elem[i].stuno,L.elem[i].age,L.elem[i].score）;
printf（"\n"）;
}
intListInsert（List*L,inti,structSTUe）
{//在表L中第i位上插入e
structSTU*p,*q;
if（*i<1||i>L→length+1）returnERROR;//i值不合法
q=&（L→elem[i-1]）;
for（p=&L→elem[L→length-1];p>=q;--p）
*（p+1）=*p;
*q=e;
++L→length;
returnok;
}
main
{
structSTUe;//定义结构体变量e
ListLa,Lb,Lc;//定义结构体变量，即表La,Lb,Lc
Clrscr（）;
Printf（"\n\n--------ListDemoisrunning----------\n\n"）;
Printf（"FirstisInsertListfunction.\n"）;
init（&La）;//创建一个新表La
strcpy（e.name,"stu1"）;
strcpy（e.stuno,"100001"）;
e.age=80;
e.score=1000;
ListInsert（&La,1,e）;//在La的第1位上插入stu1的数据元素
strcpy（e.name,"stu3"）;
strcpy（e.stuno,"100002"）;
e.age=80;
e.score=1000;
ListInsert（&La,2,e）;//在La的第2位上插入stu3的数据元素
Printlist（La）;//输出La
Printf（"ListAlengthnowis%d.\n\n",La.length）;
Getch（）;
strcpy（e.name,"stu5"）;
strcpy（e.stuno,"100003"）;
e.age=80;
e.score=1000;
ListInsert（&La,3,e）;//在表La的第3位上插入stu5的数据表
printlist（La）;//输出表La
printf（"ListAlengthnowis%d.\n\n",La.length）;
getch（）;
init（&Lb）;//创建一张新表Lb
strcpy（e.name,"stu2"）;
strcpy（e.stuno,"100001"）;
e.age=80;
e.score=1000;
ListInsert（&Lb,1,e）;//在表Lb的第1位上插入stu2的数据
strcpy（e.name,"stu4"）;
strcpy（e.stuno,"100002"）;
e.age=80;
e.score=1000;
ListInsert（&Lb,2,e）;//在表Lb的第2位上插入stu4的数据
strcpy（e.name,"stu6"）;
strcpy（e.stuno,"100001"）;
e.age=80;
e.score=1000;
ListInsert（&Lb,3,e）;//在表Lb的第3位上插入stu6的数据
printlist（Lb）;//输出表Lb
printf（"ListBlengthnowis%d.\n\n",Lb.length）;
getch（）;
MergeList（&La,&Lb,&Lc）;//合并表La,Lb,用表Lc存储（非递减有序）
Printlist（Lc）;//输出表Lc
getch（）;
printf（"SecondisUnionListfunction.\n"）;
printf（"NowUnionListAandListB---\n"）;
UnionLIst（&La,&Lb）;//合并La,Lb，并删除值相同的元素，用La存储
Printlist（La）;//输出La
Printf（"ListAlengthnowis%d.\n\n",La.length）;
getch（）;
}
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