数据结构实验一线性表及其应用.docx
《数据结构实验一线性表及其应用.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据结构实验一线性表及其应用.docx（13页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数据结构实验一线性表及其应用
实验一线性表及其应用
一、实验目的
1.熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的构造特点。
2.掌握线性表的顺序存储构造的定义及C语言实现。
3.掌握线性表的链式存储构造——单链表的定义及C语言实现。
4.掌握线性表在顺序存储构造即顺序表中的各种根本操作。
5.掌握线性表在链式存储构造——单链表中的各种根本操作。
二、实验容
1.顺序线性表的建立、插入及删除。
2.链式线性表的建立、插入及删除。
三、实验步骤
1.建立含n个数据元素的顺序表并输出该表中各元素的值及顺序表的长度。
2.利用前面的实验先建立一个顺序表L={21，23，14，5，56，17，31}，然后在第i个位置插入元素68。
3.建立一个带头结点的单链表，结点的值域为整型数据。
要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。
四、实现提示
1.由于C语言的数组类型也有随机存取的特点，一维数组的机表示就是顺序构造。
因此，可用C语言的一维数组实现线性表的顺序存储。
在此，我们利用C语言的构造体类型定义顺序表：
#defineMAXSIZE 1024
typedef int elemtype; /* 线性表中存放整型元素 */
typedefstruct
{elemtypevec[MAXSIZE];
intlen; /* 顺序表的长度 */
}sequenlist;
将此构造定义放在一个头文件sqlist.h里，可防止在后面的参考程序中代码重复书写，另外在该头文件里给出顺序表的建立及常量的定义。
2.注意如何取到第i个元素，在插入过程中注意溢出情况以及数组的下标与位序〔顺序表中元素的次序〕的区别。
3.单链表的结点构造除数据域外，还含有一个指针域。
用C语言描述结点构造如下：
typedefintelemtype;
typedefstructnode
{elemtypedata; //数据域
structnode*next;//指针域
}linklist;
注意结点的建立方法及构造新结点时指针的变化。
构造一个结点需用到C语言的标准函数malloc（），如给指针变量p分配一个结点的地址：
p=（linklist*）malloc（sizeof（linklist））;该语句的功能是申请分配一个类型为linklist的结点的地址空间，并将首地址存入指针变量p中。
当结点不需要时可以用标准函数free（p）释放结点存储空间，这时p为空值〔NULL〕。
五、思考与提高
1.如果按由表尾至表头的次序输入数据元素，应如何建立顺序表。
2.在main函数里如果去掉L=&a语句，会出现什么结果？
六、完整参考程序
1.顺序线性表的建立、插入及删除。
#include
#include
#defineMAX30//定义线性表的最大长度
enumBOOL{False,True};//定义BOOL型
typedefstruct{
charelem[MAX];//线性表
intlast;//last指示当前线性表的长度
}sqlist;
voidinitial（sqlist&）;//初始化线性表
BOOLinsert（sqlist&,int,char）;//在线性表中插入元素
BOOLdel（sqlist&,int,char&）;//在线性表中删除元素
intlocate（sqlist,char）;//在线性表中定位元素
voidprint（sqlist）;//显示线性表中所有元素
voidmain（）
{sqlistS;//S为一线性表
intloc,flag=1;
charj,ch;
BOOLtemp;
printf（"本程序用来实现顺序构造的线性表。
\n"）;
printf（"可以实现查找、插入、删除等操作。
\n"）;
initial（S）;//初始化线性表
while（flag）
{printf（"请选择:
\n"）;
printf（"1.显示所有元素\n"）;
printf（"2.插入一个元素\n"）;
printf（"3.删除一个元素\n"）;
printf（"4.查找一个元素\n"）;
printf（"5.退出程序\n"）;
scanf（"%c",&j）;
switch（j）
{case'1':
print（S）;break;//显示所有元素
case'2':
{printf（"请输入要插入的元素（一个字符）和插入位置:
\n"）;
printf（"格式：
字符，位置；例如:
a,2\n"）;
scanf（"%c,%d",&ch,&loc）;//输入要插入的元素和插入的位置
temp=insert（S,loc,ch）;//插入
if（temp==False）printf（"插入失败!
\n"）;//插入失败
else{printf（"插入成功!
\n"）;print（S）;}//插入成功
break;
}
case'3':
{printf（"请输入要删除元素的位置:
"）;
scanf（"%d",&loc）;//输入要删除的元素的位置
temp=del（S,loc,ch）;//删除
if（temp==True）printf（"删除了一个元素:
%c\n",ch）;//删除成功
elseprintf（"该元素不存在!
\n"）;//删除失败
print（S）;
break;
}
case'4':
{printf（"请输入要查找的元素:
"）;
scanf（"%c",&ch）;//输入要查找的元素
loc=locate（S,ch）;//定位
if（loc!
=-1）printf（"该元素所在位置:
%d\n",loc+1）;//显示该元素位置
elseprintf（"%c不存在!
\n",ch）;//当前元素不存在
break;
}
default:
flag=0;printf（"程序完毕，按任意键退出!
\n"）;
}
}
getch（）;
}
voidinitial（sqlist&v）
{//初始化线性表
inti;
printf（"请输入初始线性表长度：
n="）;//输入线性表初始化时的长度
scanf（"%d",&v.last）;
printf（"请输入从1到%d的各元素（字符），例如:
abcdefg\n",v.last）;
getchar（）;
for（i=0;i}
BOOLinsert（sqlist&v,intloc,charch）
{//插入一个元素，成功返回True，失败返回False
inti;
if（（loc<1）||（loc>v.last+1））
{printf（"插入位置不合理!
\n"）;//位置不合理
returnFalse;
}
elseif（v.last>=MAX）//线性表已满
{printf（"线性表已满!
\n"）;
returnFalse;
}
else{for（i=v.last-1;i>=loc-1;i--）v.elem[i+1]=v.elem[i];//其后元素依次后移
v.elem[loc-1]=ch;//插入元素
v.last++;//线性表长度加一
returnTrue;
}
}
BOOLdel（sqlist&v,intloc,char&ch）
{//删除一个元素，成功返回True，并用ch返回该元素值，失败返回False
intj;
if（loc<1||loc>v.last）//删除位置不合理
returnFalse;
else{ch=v.elem[loc-1];//ch取得该元素值
for（j=loc-1;jv.last--;//线性表长度减一
returnTrue;
}
}
intlocate（sqlistv,charch）
{//在线性表中查找ch的位置，成功返回其位置，失败返回-1
inti=0;
while（i=ch）i++;//当前位置后移，直到找到为止
if（v.elem[i]==ch）//找到当前元素
returni;
elsereturn（-1）;
}
voidprint（sqlistv）//显示当前线性表所有元素
{inti;
for（i=0;iprintf（"\n"）;
}
2.链式线性表的建立、插入及删除。
#include
#include
#include
#defineLENsizeof（LNode）//定义LEN为一个节点的长度
enumBOOL{False,True};//定义BOOL型
typedefstructnode
{chardata;//数据域
structnode*next;//指向下一个节点的指针
}LNode,*LinkList;
voidCreatList（LinkList&,int）;//生成一个单链表
BOOLListInsert（LinkList&,int,char）;//在单链表中插入一个元素
BOOLListDelete（LinkList&,int,char&）;//在单链表中删除一个元素
BOOLListFind_keyword（LinkList,char,int&）;//按关键字查找一个元素
BOOLListFind_order（LinkList,char&,int）;//按序号查找一个元素
voidListPrint（LinkList）;//显示单链表所有元素
voidmain（）
{LinkListL;
BOOLtemp;
intnum,loc,flag=1;
charj,ch;
printf（"本程序实现链式构造的线性表的操作。
\n"）;
printf（"可以进展插入，删除，定位，查找等操作。
\n"）;
printf（"请输入初始时链表长度:
"）;//输入生成单链表时的元素个数
scanf（"%d",&num）;
CreatList（L,num）;//生成单链表
ListPrint（L）;
while（flag）
{printf（"请选择:
\n"）;
printf（"1.显示所有元素\n"）;//显示链表元素
printf（"2.插入一个元素\n"）;//插入链表元素
printf（"3.删除一个元素\n"）;//删除链表元素
printf（"4.按关键字查找元素\n"）;//按关键字查找
printf（"5.按序号查找元素\n"）;//按序号查找
printf（"6.退出程序\n"）;//退出
scanf（"%c",&j）;
switch（j）
{case'1':
ListPrint（L）;break;
case'2':
{printf（"请输入元素（一个字符）和要插入的位置:
\n"）;
printf（"格式:
字符，位置；例如:
a,3\n"）;
scanf（"%c,%d",&ch,&loc）;//输入要插入的元素和要插入的位置
temp=ListInsert（L,loc,ch）;//插入
if（temp==False）printf（"插入失败!
\n"）;//插入失败
elseprintf（"插入成功!
\n"）;//成功插入
ListPrint（L）;
break;
}
case'3':
printf（"请输入要删除的元素所在位置:
"）;
scanf（"%d",&loc）;//输入要删除的节点的位置
temp=ListDelete（L,loc,ch）;//删除
if（temp==False）printf（"删除失败!
\n"）;//删除失败
elseprintf（"成功删除了一个元素:
%c\n",ch）;//删除成功，显示该元素
ListPrint（L）;
break;
case'4':
if（L->next==NULL）//链表为空
printf（"链表为空!
\n"）;
else{printf（"请输入要查找的元素（一个字符）:
"）;
scanf（"%c",&ch）;//输入要查找的元素
temp=ListFind_keyword（L,ch,loc）;//按关键字查找
if（temp==False）printf（"没有找到该元素!
\n"）;//查找失败
elseprintf（"该元素在链表的第%d个位置。
\n",loc）;
//成功查找，显示该元素位置
}
break;
case'5':
if（L->next==NULL）//链表为空
printf（"链表为空!
\n"）;
else{printf（"请输入要查找的位置:
"）;
scanf（"%d",&loc）;//输入要查找的元素的位置
temp=ListFind_order（L,ch,loc）;//按序号查找
if（temp==False）printf（"该位置不存在!
\n"）;//查找失败
elseprintf（"第%d个元素是：
%c\n",loc,ch）;
//成功查找，显示该元素
}
break;
default:
flag=0;printf（"程序完毕，按任意键退出!
\n"）;
}
}
getch（）;
}
voidCreatList（LinkList&v,intn）
{//生成一个带头结点的有n个元素的单链表
inti;
LinkListp;
v=（LinkList）malloc（LEN）;//生成头结点
v->next=NULL;
printf（"请输入%d个字符：
例如：
abcdefg\n",n）;
getchar（）;
for（i=n;i>0;--i）
{p=（LinkList）malloc（LEN）;//生成新结点
scanf（"%c",&p->data）;
p->next=v->next;
v->next=p;
}
}
BOOLListInsert（LinkList&v,inti,chare）
{//在单链表的第i各位置插入元素e，成功返回True，失败返回False
LinkListp,s;
intj=0;
p=v;
while（p&&jnext;++j;}//查找第i-1个元素的位置
if（!
p||j>i-1）returnFalse;//没有找到
s=（LinkList）malloc（LEN）;//生成一个新结点
s->data=e;
s->next=p->next;//将新结点插入到单链表中
p->next=s;
returnTrue;
}
BOOLListDelete（LinkList&v,inti,char&e）
{//在单链表中删除第i个元素，成功删除返回True，并用e返回该元素值，失败返回False
LinkListp,q;
intj=0;
p=v;
while（p->next&&j{p=p->next;++j;}
if（!
（p->next）||j>i-1）returnFalse;//查找失败
q=p->next;p->next=q->next;//删除该元素
e=q->data;//e取得该元素值
free（q）;//释放该元素空间
returnTrue;
}
BOOLListFind_keyword（LinkListv,chare,int&i）
{//在单链表中查找关键字为e的元素，成功返回True,并用i返回该元素位置，
//失败返回False
i=1;
LinkListp;
p=v->next;
while（（p->data!
=e）&&（p->next!
=NULL））//p指针指向下一个，直到
{p=p->next;i++;}//找到或到链表尾为止
if（p->data!
=e）//该元素在链表中不存在
returnFalse;
elsereturnTrue;
}
BOOLListFind_order（LinkListv,char&e,inti）
{//在单链表中查找第i个元素，成功返回True，并用e返回该元素值，
//失败返回False
LinkListp;
intj=0;
p=v;
while（p->next&&j{p=p->next;++j;}
if（j!
=i）returnFalse;//查找失败
else{e=p->data;//查找成功，用e取得该元素值
returnTrue;
}
}
voidListPrint（LinkListv）
{//显示链表所有元素
LinkListq;
q=v->next;
printf（"链表所有元素:
"）;
while（q!
=NULL）
{printf（"%c",q->data）;q=q->next;}
printf（"\n"）;
}
升级会员 