数据结构实验二单链表基本操作题目和源程序.docx
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数据结构实验二单链表基本操作题目和源程序
实验2：
单链表基本操作
一、实验目的
1.学会定义单链表的结点类型，实现对单链表的一些基本操作和具体的函数定义，了解并掌握单链表的类定义以及成员函数的定义与调用。
2.掌握单链表基本操作及两个有序表归并、单链表逆置等操作的实现。
二、实验要求
1．预习C语言中结构体的定义与基本操作方法。
2．对单链表的每个基本操作用单独的函数实现。
3．编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。
4．整理并上交实验报告。
三、实验内容
1．编写程序完成单链表的下列基本操作：
（1）初始化单链表La。
（2）在La中第i个元素之前插入一个新结点。
（3）删除La中的第i个元素结点。
（4）在La中查找某结点并返回其位置。
（5）打印输出La中的结点元素值。
2.构造两个带有表头结点的有序单链表La、Lb，编写程序实现将La、Lb合并成一个有序单链表Lc。
合并思想是：
程序需要3个指针：
pa、pb、pc，其中pa，pb分别指向La表与Lb表中当前待比较插入的结点，pc指向Lc表中当前最后一个结点。
依次扫描La和Lb中的元素，比较当前元素的值，将较小者链接到*pc之后，如此重复直到La或Lb结束为止，再将另一个链表余下的内容链接到pc所指的结点之后。
3．构造一个单链表L，其头结点指针为head，编写程序实现将L逆置。
（即最后一个结点变成第一个结点，原来倒数第二个结点变成第二个结点，如此等等。
）
四、思考与提高
1．如果上面实验内容2中合并的表内不允许有重复的数据该如何操作？
2．如何将一个带头结点的单链表La分解成两个同样结构的单链表Lb，Lc，使得Lb中只含La表中奇数结点，Lc中含有La表的偶数结点？
/*----------------------------------------
*02_单链表.cpp--单链表基本操作
*对单链表的每个基本操作都用单独的函数来实现
*水上飘2009年写
----------------------------------------*/
//ds02.cpp:
定义控制台应用程序的入口点。
//
#include"stdafx.h"
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
typedefintElemType;
typedefstructLNode{
ElemTypedata;
structLNode*next;
}LNode,*LinkList;
//确保输入的数据正确
intOncemore（）
{
intn;
cout<<"输入错误，请重新输入：
";
cin>>n;
cout<if（n<=2）
n=Oncemore（）;
returnn;
}
//初始化单链表L
voidInitList（LinkList&L）
{
L=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
L->next=NULL;
}
//逆位序创建一个带头结点的单链线性表
LinkListCreateList（LinkList&L,intn）
{
LinkListp;
for（inti=0;i{
p=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
p->data=（int）（rand（）%100）;//给新生成的结点随机赋一个值
p->next=L->next;L->next=p;//插入到表头
}
returnL;
}
//在L中第i个元素之前插入一个新结点
voidInsert（LinkList&L,inti）
{
LNode*p;
LNode*p1;
intm;
p1=L->next;
p=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
p->data=（int）（rand（）%100）;//给新生成的结点随机赋一个值
for（m=2;mp1=p1->next;
if（m==i）
{
p->next=p1->next;
p1->next=p;
cout<<"在L中第i个元素之前插入一个新结点成功.";
}
elsecout<<"在L中第i个元素之前插入一个新结点失败.";
}
//删除La中的第i个元素结点
voidDelete（LinkList&L,intj）
{
LNode*p;
LNode*p1;
intm;
p1=L->next;
for（m=1;m{
p1=p1->next;
if（m==（j-2））
p=p1;//p指向欲删除结点的前一个结点
}
if（m==j）
{
p->next=p1->next;//p结点指向欲删除结点的下一个结点
deletep1;
cout<<"删除L中的第j个元素结点成功．";
}
elsecout<<"删除La中的第j个元素结点失败．";
}
//在L中查找某结点并返回其值
intLookup（LinkList&L,intk）
{
LNode*p;
p=L->next;
inti;
for（i=1;ip=p->next;
if（i==k）
{
cout<<"在L中查找第ｉ个结点并返回其值成功.";
returnp->data;
}
else
{
cout<<"在L中查找ｉ个结点并返回其值失败.";
return0;
}
}
/*LinkListmix（LinkList&L）
{
LinkListp1,p2,p3;
p1=L->next;
p2=L->next;
p3=L->next;
while（p1->next!
=NULL）
{
if（p1->data>p1->next->data）
p2=p1->next;
p1=p1->next;
}
if（p3->next=NULL）
{
L->next=NULL;
returnp1;
}
else
{
p3=L->next;
while（p3->next!
=p2&&!
p3->next）
p3=p3->next;
p3->next=p2->next;
p2->next=NULL;
returnp2;
}
}
voidUnion（LinkList&La,LinkList&Lb,LinkList&Lc）
{
LinkListpa,pb,pc;
pc=Lc;
while（La->next!
=NULL&&Lb->next!
=NULL）
{
pa=mix（La）;
pb=mix（Lb）;
if（pa->datadata）
{
pc->next=pa;
pc=pa;
}
else
{
pc->next=pb;
pc=pb;
}
}
if（La->next!
=NULL）
pc->next=La->next;
if（Lb->next!
=NULL）
pc->next=Lb->next;
}*/
//使线性表按值非递减排列
voidNotdegression（LinkList&L,intn）
{
intm;
LinkListpa;
while（n）
{
pa=L->next;
while（pa->next）//当pa不为最后一个结点
{
if（pa->data>pa->next->data）//交换两个结点的值
{
m=pa->data;
pa->data=pa->next->data;
pa->next->data=m;
pa=pa->next;//移向下一个结点
}
else
{
pa=pa->next;//移向下一个结点
continue;
}
}
n--;
}
}
//归并La和Lb，得到元素也按非递减排列的Lc
voidMerger（LinkList&La,LinkList&Lb,LinkList&Lc）
{
Lc=（LinkList）malloc（sizeof（LNode））;
LinkListpa,pb,pc;
pa=La->next;
pb=Lb->next;
Lc->next=NULL;//初始化
pc=Lc;
while（pa&&pb）//当pa或pb没有到最后一个结点
{
if（pa->datadata）//pa结点插入到Lc表的末端
{
pc->next=pa;
pc=pa;
pa=pa->next;
}
else
{//pb结点插入到Lc表的末端
pc->next=pb;
pc=pb;
pb=pb->next;
}
}
pc->next=pa?
pa:
pb;/*判断La表和Lb表是否已插入完，
若没有，则剩下的插入到Lc的末端*/
deleteLa;
deleteLb;//释放头结点
}
//将L逆置（即最后一个结点变成第一个结点，原来倒数第二个结点变成第二个结点，如此等等。
）
voidCutBack（LinkList&L）
{
LinkListp1,p2,p3;
p1=L->next;
p3=L;
while（p1->next）//p1指向最后一个结点，p3指向倒数第二个结点
{
p1=p1->next;
p3=p3->next;
}
p2=p1;//p2指向最后一个结点
while（p3!
=L）//实现倒置
{
p2->next=p3;
p3->next=NULL;
p2=L->next;//指向第一个结点
p3=L;//指向头结点
while（p2->next）//p2指向新表的最后一个结点，p3指向倒数第二个结点
{
p2=p2->next;
p3=p3->next;
}
}
p2->next=NULL;//让新表最后一个结点指向空
p3->next=p1;//让p3即L头结点指向新表的第一个结点
}
//输出单链表L
voidOutputList（LinkList&L）
{
cout<LNode*L1;
inti=0;
L1=L->next;//L1指向第一个结点
while（L1->next!
=NULL）
{
cout<data;
L1=L1->next;
i++;
if（i%5==0）
cout<}
cout<data;//输出最后一个结点的值
cout<}
//第一题
voidFirstTitle（）
{
cout<<"第一题开始：
"<LinkListL;
intn;
cout<<"输入表的元素个数:
";
cin>>n;
if（n<=2）
n=Oncemore（）;
InitList（L）;
CreateList（L,n）;
OutputList（L）;
inti,j;
cout<<"输入插入的位置:
";
cin>>i;
Insert（L,i）;
OutputList（L）;
cout<<"输入删除的位置:
";
cin>>j;
Delete（L,j）;
OutputList（L）;
intk,m;
cout<<"输入要查找的结点的序号：
";
cin>>k;
m=Lookup（L,k）;
cout<"<}
//第二题
voidSecondTitle（）
{
cout<<"第二题开始：
"<LinkListLa,Lb,Lc;
inta,b;
cout<<"输入La的元素个数：
";
cin>>a;
InitList（La）;
CreateList（La,a）;
OutputList（La）;
cout<<"输入Lb的元素个数：
";
cin>>b;
InitList（Lb）;
CreateList（Lb,b）;
OutputList（Lb）;
//Union（La,Lb,Lc）;//第二题的第二种方法
Notdegression（La,a）;
cout<<"La按非递减排序后：
"<OutputList（La）;
Notdegression（Lb,b）;
cout<<"Lb按非递减排序后：
"<OutputList（Lb）;
Merger（La,Lb,Lc）;
cout<<"最后结果：
"<OutputList（Lc）;
}
//第三题
voidThirdTitle（）
{
cout<<"第三题开始：
"<LinkListL;
inta;
cout<<"输入L的元素个数：
";
cin>>a;
InitList（L）;
CreateList（L,a）;
OutputList（L）;
CutBack（L）;
cout<<"改变后的链表为：
"<OutputList（L）;
}
voidmain（）
{
srand（time（NULL））;
FirstTitle（）;
cout<<"---------------------------------------------------"<SecondTitle（）;
cout<<"---------------------------------------------------"<ThirdTitle（）;
}
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