实验二报告线性表的链式存储.docx
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实验二报告线性表的链式存储
数据结构实验报告
（实验二）
专业:
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班级:
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姓名:
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学号:
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指导老师:
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评分:
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实验二线性表的链式存储
一、实验目的
1.掌握线性表的链式存储结构。
2.能熟练地利用链式存储结构实现线性表的基本操作。
3.能熟练地掌握链式存储结构中算法的实现。
二、实验内容
1.分别用头插法和尾插法建立带头结点的单链表。
2.实现单链表上的插入、删除、修改、查找、计数、输出等基本操作。
3.解决约瑟夫问题：
假设有n个人按1、2、3、…、n的顺序围成一圈，现在，从第s个人开始按1、2、3、…、m的顺序报数，数到m的人出圈，接着从出圈的下一个人开始重复此过程，直到所有人出圈为止。
试用循环链表解决这个问题。
三、算法描述
1~2：
程序中先是以一个LNode结构体类型定义结点的式的存储结构定义数据类型，再建立单链表，声明一个变量LNode和一个指针变量*LinkList。
再定义实现单链表基本操作的子函数，包括初始化、求长度、遍历、查找、修改、插入、删除等功能实现的函数，在主函数中调用这些子函数。
3.将n个人按顺序编号排成一列，形成一个单循环链表。
程序以模板形式实现，先定义类CircList,在类外定义相应功能的实现。
getData函数实现对应出列编号的返回，再由Josephus函数调用输出，输出后删除该结点，再重新定义一个新结点作为下一个结点，从新定义的结点开始利用循环找到出圈人位置的结点，输出该结点的信息，再在链表中删除该结点，接着从删除的结点的后面重复此步骤，直到链表中剩下一个结点时停止循环，再把链表中的最后一个结点删除。
按循环时输出的的顺序输出所有出列的编号。
4、程序清单
1~2:
#include
usingnamespacestd;
constintMax=100;
typedefstructLNode//定义存储结构
{
chardata;
structLNode*next;
}LNode,*LinkList;
//建立单链表
intinitlist（LinkList&a）
{
LinkLists;
s=newLNode;
//if（!
s）
//return0;
a=s;
s->next=NULL;
return0;
}
//输入数据
intIndata（LinkList&a）
{
intn;
cin>>n;
if（n<0||n>Max）
{
cout<<"你输入的长度不正确，请重新输入:
";
Indata（a）;
}
else
{
cout<<"请输入链表元素:
";
charb;
LinkLists,p;
p=a;
for（inti=1;i<=n;i++）
{
cin>>b;
s=newLNode;
s->data=b;
s->next=NULL;
p->next=s;
p=s;
}
}
return0;
}
//求链表的长度
intlength（LinkLista）
{
LinkListp;
inti;
p=a;
for（i=0;p->next!
=NULL;i++）
p=p->next;
returni;
}
//遍历链表
intPrintList（LinkLista）
{
if（length（a）==0）exit
（1）;
LinkListp;
for（p=a->next;p->next!
=NULL;p=p->next）
{
cout<data<<'';
}
cout<data;
return0;
}
//按位查找元素
charGet（LinkLista,inti）
{
LinkListp=a;
intj;
for（j=1;j<=i;j++）
p=p->next;
returnp->data;
}
//修改链表元素
intExchange（LinkLista,inti,chark）
{
LinkListp=a;
intj;
for（j=1;j<=i;j++）
p=p->next;
p->data=k;
return0;
}
//在指定位置插入元素
intInsert（LinkList&a,inti,chark）
{
LinkListp=a;
LinkLists;
intj;
for（j=1;jp=p->next;
s=newLNode;
s->data=k;
s->next=p->next;
p->next=s;
return0;
}
//删除指定位置的元素
intDelete（LinkList&a,inti）
{
LinkLists,p=a;
intj;
for（j=1;jp=p->next;
s=p->next;
p->next=p->next->next;
deletes;
return0;
}
voidmain（）
{
LinkLists;
voidmenu（）;
menu（）;
initlist（s）;
charb;
inti;
inth=1;
while（h）
{
intk;
cin>>k;
switch（k）//多分支选择结构
{
case1:
//输入数据
{
cout<<"输入链表长度:
";
Indata（s）;
cout<cout<<"链表为:
";
PrintList（s）;
menu（）;
}break;
case2:
//按位查找元素
{
cout<<"请输入要查找元素的位置:
";
cin>>i;
if（i<=0||i>length（s））
{
cout<<"你的输入有误,请重新输入：
";
cin>>i;
}
cout<<"该位置的元素是:
"<menu（）;
}break;
case3:
//修改链表元素
{
cout<<"请输入要修改元素的位置和改成的元素:
";
cin>>i>>b;
if（i<0||i>length（s））
{
cout<<"你的输入的位置有误，请重新输入位置:
";
cin>>i;
}
Exchange（s,i,b）;
cout<<"修改后的链表:
";
PrintList（s）;
cout<menu（）;
}break;
case4:
//在指定位置插入元素
{
cout<<"请输入插入位置和元素:
";
cin>>i>>b;
if（i<0||i>length（s））
{
cout<<"你的输入的位置有误，请重新输入位置:
";
cin>>i;
}
Insert（s,i,b）;
cout<<"插入后的链表:
";
PrintList（s）;
cout<cout<<"新链表总长度:
";
cout<menu（）;
}break;
case5:
//删除指定位置的元素
{
cout<<"请输入删除元素的位置:
";
cin>>i;
if（i<0||i>length（s））
{
cout<<"你输入的位置有误，请重新输入:
";
cin>>i;
}
Delete（s,i）;
cout<<"删除后的链表:
";
PrintList（s）;
cout<cout<<"新链表总长度:
";
cout<menu（）;
}break;
default:
//结束程序
cout<<"程序结束，请按任意键退出!
"<exit
（1）;
}
}
}
//菜单函数
voidmenu（）
{
cout<cout<cout<<"-------菜单--------"<cout<<"1.初始化链表"<cout<<"2.按位查找元素"<cout<<"3.修改指定位置元素"<cout<<"4.在指定位置插入元素"<cout<<"5.删除指定位置的元素"<cout<<"6.退出程序"<cout<<"-------------------"<cout<<"请选择:
";
}
输出结果：
1.初始化链表
2.查找元素
3.修改指定位置元素
4.插入元素
5.删除指定位置的元素
6.结束程序
3：
#include
usingnamespacestd;
template
classCircList
{
public:
CircList（Tvalue,intk）;//构造函数
CircList（Td=0,CircList*next=NULL）:
data（d）,link（next）{}//结点构造函数
TgetData（）const{returncurrent->data;};//返回当前结点值
voidFirster（）{current=first;}//设置当前指针为头指针
voidNext（）{current=current->link;}//将当前指针指向当前结点的后继
voidInsert（constT&value）;//插入新结点
voidDelete（）;//删除当前结点
voidJosephus（intn,intm）;//约瑟夫问题的解决，按顺序输出出列编号
private:
CircList*first,*current,*last;
Tdata;
CircList*link;
};
//循环链表的构造
template
CircList:
:
CircList（Tvalue,intk）
{
first=last=newCircList（value）;
first->link=first;
current=NULL;
}
//插入新结点
template
voidCircList:
:
Insert（constT&value）
{
if（current==NULL）
current=first->link=newCircList（value,first）;
else{
CircList*newnode=newCircList（value,current->link）;
if（current->link=first）last=newnode;
current->link=newnode;
current=current->link;
}
}
//删除当前结点，进入下一个结点
template
voidCircList:
:
Delete（）
{
CircList*p=first,*q=last;
while（p->data!
=getData（））{q=p;p=p->link;}
current=q->link=p->link;
if（p==first）first=current;
if（p==last）last=q;
}
//约瑟夫问题的解决，按顺序输出出列编号
template
voidCircList:
:
Josephus（intn,intm）
{
Firster（）;
cout<cout<<"出列的顺序：
";
cout<for（inti=0;i{
for（intj=0;jNext（）;
if（i!
=n）
{
cout<Delete（）;
}
}
}
voidmain（）
{
CircListclist（1,10000）;
intn,m;
cout<<"输入队列总人数:
";
cin>>n;
cout<cout<<"输入出列的数字:
";
cin>>m;
for（inti=2;i<=n;i++）
{
clist.Insert（i）;
}
clist.Josephus（n,m）;
cout<cout<}
输出结果：
4、心得体会
这两个实验，均是对链表实现的应用，主要是对单链表和单循环链表基本操作的运用，实现时特别要注意的是链表存储结构的结点的使用，通过这两个实验的实践操作，我发现结点的运用是相对较难的部分，使用时需要特别小心。
通过这两个实验，我对链表的运用有了更深一层的认识，但还是感觉底气足，还需更加努力去学习。
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