单链表的存储与操作.docx

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单链表的存储与操作

单链表的存储与操作

成绩

评阅人

重庆邮电大学

课程设计实验报告

班级：

1301416

姓名：

陈昊

学号：

2014214156

指导老师：

夏晨洋

课程名称：

数据结构

实验时间：

2015年10月26日-2015年11月2日

实验地点：

数字图书馆负一楼B132

实验二单链表的存储与操作

一、实验目的

1•理解线性表的逻辑结构；

2•理解单链表的存储结构特点，

掌握单链表的存储分配要点；

3.掌握单链表的基本操作及实现，并能正确分析其时间复杂度。

二、主要数据结构描述

LinkList（）;//

建立只有头结点的空链表

LinkList（Ta[],intn）;//

建立有n个元素的单链表

~LinkList（）;//

析构函数

intLength（）;//

求单链表的长度

TGet（inti）;//

取单链表中第i个结点的兀素值

intLocate（Tx）;//

求单链表中值为x的元素序号

voidInsert（inti,Tx）;//

在单链表中第i个位置插入元素值为x的

结点

TDelete（inti）;//

在单链表中删除第i个结点

voidPrintList（）;//

遍历单链表，按序号依次输出各兀素

Node*first;//单链表的头指针

在单链表中，需要有构造函数用来构造整个单链表。

需要析构函数来删除整

个单链表。

需要一个Length函数来求单链表的长度。

需要一个取值函数Get，

传入节点的编号，返回节点的值

。

需要一个求序号的函数，传入数据的值，返

回数据对应的编号，即在单链表中的位置。

需要一个插入函数，用来在特定的

位置插入一个节点用来存储新数据。

需要一个删除函数，用来删除某个节点，

并将该节点两端的节点连起来。

需要一个遍历函数，用以遍历单链表。

三、算法的基本思想描述

1.按位置/值查找：

按位置和按值查找的思路大体相同，需要一个工作指针来

对整个链表进行遍历，如果所遇到的编号或值与想要的一致，便会把工作指针

的信息返回。

此函数只需对链表遍历一次，所以平均时间复杂度为0（n）；

2.在位置i插入一个数据元素：

此函数可以大体分成两个部分。

第一个部分是

遍历，寻找到要插入的位置，这个与上面的方法相同。

第二个部分是插入，要先申请一个新节点s，在让s的指针域等于前一个节点p的指针域，最后让p的指针域等于s。

此函数只需对链表遍历一次，所以平均时间复杂度为0（n）；

3.删除位置i的数据元素：

删除函数也有两个部分，第一个与插入相同，第二个先要暂存被删节点，用以返回，再让前一个节点的指针域等于后一个节点，最后删除被删节点。

此函数只需对链表遍历一次，所以平均时间复杂度为0（n）

4.初始化单链表（有参）：

有前插法和尾插法，实际上都是在链表的后面再添加一个新节点，所以时间复杂度为0（n）；

5.遍历单链表、求单链表长度、销毁单链表：

这三个函数都是要遍历单链表，所以时间复杂度为0（n）。

四、运行的结果截图

£9C:

\window&Vystem32\cmd.exe

五、实验体会和收获

通过这次试验，我熟悉了如何取单链表中第i个结点的元素值，如何按位

查找位置为i的元素并输出值，如何构建一个单链表。

总之这次试验然我熟悉

了很多单链表的操作。

六、程序清单。

LinkList.h

r.-.SifndefLrnkList^K'

ineLinkLis七.Htemplate

ILzlMode

{

Tdata;

Nade*next;/■/此处也可以首9S

1；

topiateT>

classLixdiList

{

public:

>;〃建立只有头结点的空错表

LinkList（Ta['],intn）:

/7龍立有力吓元素的单供袤

"LitikListO:

〃析构函勘

int-Length0;〃求苣锥義的*度

T&et（inti）;仃取单错表中第i个结点的元素值

intLocate（Tx）:

〃求蛍BS気中值为監的元秦J?

号

voidInsert（inti=Ts）:

"在单粧克中第i个位BISArc®值対m的结点TDelete（inti）;〃在单锥喪由删除第i个结点

voidPrintList（）:

"遍厉单锚表，按序号依次输岀各元辜

private

Node*first.”单甜克的头扌旨軒

};

flendif

LinkList.cpp

flinelttda*LinkLi=t.

tenclate丄assT>

[=lLiukLLat.LiiJ

[

fitst-newNode:

firST-^neKt"NULL:

]

tenclate丄assT>

l^jLiukLLatrT>..LitikList（Ta[],intu）

{

first-newNode：

"生威头结虫

N&de?

*s:

r-first：

>7匡抱针初姑化

ft*上（int丄・0,,iII）

{

s-newNode<7>：

s->dat.a-a[lj:

"为毎十数组元寿建立一-TSSjSe->»eMt-e；r=s:

"幡入刊线鑰鲂点之后

\

r>ncxt-NULL.〃单祗衷龍立完卑，將纹端结点的揩制城羞空

_1

Template

template

tLinkList:

:

^LinkList（）

{

J

template（classT>

£TLinkList:

:

Get（int1）

{

Node*p:

intj:

p=first->next：

j=l:

//s^p=first:

j=0;

while（p&&j

{

p=p->«ext:

〃工作指针p后移

j++：

]

if（!

p）-throw"位:

S":

elsereturnp->data;

J

template

LintLxnkLisKT）*:

:

Locate（Tx）

{

Node*p;intj;

p=f1rst->next;j=l:

if（p&4tp->next）{

while（p->data!

=x）

{

p=p->next;

j++：

}

returnj:

}

elsethrow"位置"：

}

template：

〈classT>

EvoidLinkList:

:

Insert（xntT龙）

{

Node*p;intj;

p=£irst;j=0;//工作指针p初始化

while（p&&j

{

p-p->next：

//工作指针p后移

j++；

}

if（!

p）throw"位蛊"：

else{

Nod.e*s;

s=newNode;

s->data=x;//向內存申请一个结点s>其数据域为xs->n.exfp->next;//将结点s插入到结点p之后

p->n.ex

template

TintLirJcLifft:

:

Length（）

{

Node*p$first-;

inti=0：

while（p）

{

p■p->next.:

i++:

retu.rni;

J

template^classT、

PTLinkLisKTJ11：

:

Dele-tefiitti）

{

Node*p;intj;

p-fim:

j=0;77工作指霽p初贻化

while（p磁"查拱第IT个詰点

I

p*p->next:

j++:

if（!

p11!

p->next）throw“位蛊，"结点p不存在或结点p的后继结点不存在else[

Node*q;intH：

q^p->nest;K=q->data;J7暂存神刪结fSp->n&xt=q->next:

"摘射deleq.returne.

texpiate

-voidLinkLi3-t:

:

PrintListt）{

Node»p;

p=first->neKt；

屮h辽e（j）

{cout<data<nest:

LinkListMain.cpp

ElSinclude〃弓I用输入Ifi出療庫函議的头立件

MitLCluJe^LiiikLisX.cpp*//引用单槌表的竟usingespaH*.std:

E.vuidiiain（）

L^nkList.沖：

ucijit<<±,A操作.mmii.

+.ry

[

a*Insert（1+4）:

■a*Insvr*t（2，D）,

a«Insert15）:

catch（char*wrong）

{

cout«wrong：

〃如尖败提示尖败信息

}

coutXV已经插入"4，5，6”v<

co\rt«"单铤表a的长度为:

w«endl；

cout«a.Length（）«endl;〃返回单铤表长滾

cout«endl;

cout«w单链表曰的元素为:

w«endl;

a.PrintList（）;"显示销表中所有元素

cout«endl:

cout«w|$位萱找第二个元素：

K，<

cout«w第二个元耒为：

■:

cout«a.Get

（2）«endl:

〃查栈槌表中第二个元靑

cout«endl:

cout«v|S值查拔5'•〈〈Midi：

cout«"值为5的元素位番为：

"；

cout«a.Locate（5）«endl;〃直找元素5，并返回在单槌表中位蛊

cout«endl:

cout«"lA行删除4的操作"«endl:

a.Delete

（1）:

〃删徐元秦4

cout«"已删除成功，单槌裘合的长度为,

cout«a.Length0«endl:

cout-<

coirt<<"铤表a中的元辜为：

?

X

a.PrintList（）;

intr[]={1,2,3,4,5};

LinhListb（r,5）;//根扌居数组创逢单错表

cout«w执行插入操作前单槌表b为:

*«endl;

b.PrintList（）:

//输出单表所有元素

cout«w）S入前单锥表b的长度为:

"：

cout«b.Length（）«endl:

try

{

b.Insert（3>8）;

}

catch.（char*wrong）

{

cout«wrong;〃如尖败提示失败信息

}

cout〈<"执行插入操作后单槌克b为:

*<

b.PrintList（）;//输出单铤表b所有元素

cout<<"插入启单错表b的长度为;”；

cout<

cout<

if（a.Length（））{cout<<*^l行刪除第一个元素操作：

*<

b.Delete

（1）:

//删踪b中第一个元表

cout«*已删餘成功，单铤裘b的匠度为一cout<

}

else{

cout<<长度为0*<

}

}

catch（char*wrong）

I

cout«wrong;//如尖败提示失败信息

cout«"Ul行插入按作后单槌喪b为:

*«endl:

b.PrintList（）:

〃输出单错表所有元耒