线性链表的实现及操作.docx
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线性链表的实现及操作
数据结构【第七次】实验报告
学院：
班级：
学号：
姓名：
实验七
（一）实验名称：
线性链表的实现及操作
（二）实验目的：
1）深入理解线性链表的逻辑结构和链式存储结构；
2）掌握线性链表的基本操作及应用：
3）培养学生灵活使用结构解决实际问题的能力。
（三）实验要求：
1）设计一个100位以内的长整数加减运算的程序。
要求如下：
输入输出要求：
每四位一组，组间用逗号分隔；
加和减分别用不同的程序实现
程序应考虑输入数据的符号
2）用循环链表实现约瑟夫环问题
（4）源代码：
1）100位以内的长整数加减运算的源代码：
#include
#include
#defineLENsizeof（Number）
typedefstructnumberNumber;
structnumber
{
intdata;
Number*next;
Number*prior;
};
voidmain（）
{
voidDestoryList（Number*）;//释放链表
voidPutNumber（Number*）;//将求得的结果输出
Number*GetNumber（）;//创建链表，放被加数与加数
Number*JiaFa（Number*num_1,Number*num_2）;//加法函数
Number*JianFa（Number*num_1,Number*num_2）;//减法函数
Number*number_1,*number_2,*number;
charch;//存放运算符号
printf（"Enterthefirstlongnumber:
"）;
number_1=GetNumber（）;
printf（"put+or-:
"）;
ch=getchar（）;
fflush（stdin）;//吸收不相关的字符
printf（"Enterthesecondlongnumber:
"）;
number_2=GetNumber（）;
if（ch=='+'）
number=JiaFa（number_1,number_2）;
else
if（ch=='-'）
number=JianFa（number_1,number_2）;
printf（"\n=\n"）;
PutNumber（number）;
DestoryList（number）;
DestoryList（number_1）;
DestoryList（number_2）;
printf（"链表释放完成。
\n"）;
}
Number*GetNumber（）//得到两个链表
{
Number*p,*q,*List;
charch;
p=（Number*）malloc（LEN）;
List=p;
List->prior=NULL;
List->data=0;//加法时，放最高位进的1，否者999+1=000
ch=getchar（）;
while（ch!
='\n'）
{
if（ch>='0'&&ch<='9'）//过滤非数字字符
{
q=（Number*）malloc（LEN）;
q->data=ch-'0';
p->next=q;
q->prior=p;
p=q;
}
ch=getchar（）;
}
p->next=NULL;
List->prior=NULL;
returnList;
}//加法分两种情况长度相同与不同
Number*JiaFa（Number*num_1,Number*num_2）//返回的数据为逆序
{
Number*p,*q,*r,*s,*num=NULL;
inti=0,j=0;
r=num;
p=num_1;
while（p->next!
=NULL）
{
i++;
p=p->next;
}//i表示number1数字的长度p指向number节点
q=num_2;
while（q->next!
=NULL）
{
j++;
q=q->next;
}//j表示number2数字的长度q指向number节点
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->prior=NULL;
s->next=NULL;
num=s;
while（i--&&j--）
{
s->data=p->data+q->data;
if（s->data>9）
{
s->data-=10;//**处理两数相加大于9的情况，后面还有
if（i>j）//在长的数据上调整
p->prior->data++;
else
q->prior->data++;
}
r=（Number*）malloc（LEN）;
s->next=r;
r->prior=s;
s=r;
p=p->prior;
q=q->prior;
}
r=s=s->prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s->next）;
s->next=NULL;
if（i>j）
{
while（i--）
{
if（p->data>9）
{
p->data-=10;//**
p->prior->data++;
}
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->data=p->data;
p=p->prior;
r->next=s;
s->prior=r;
r=s;
}
if（p->data>0）//**
{
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->data=p->data;
r->next=s;
s->prior=r;
r=s;
}
}
else
{
while（j--）
{
if（q->data>9）//**
{
q->data-=10;
q->prior->data++;
}
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->data=q->data;
q=q->prior;
r->next=s;
s->prior=r;
r=s;
}
if（q->data>0）//**
{
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->data=q->data;
r->next=s;
s->prior=r;
r=s;
}
}
s->next=NULL;//将最后一个next置空
returnnum;
}//减法分3中情况：
被减数长度大于、小于、等于减数长度
Number*JianFa（Number*num_1,Number*num_2）//返回的数据也为逆序
{
Number*p,*q,*r,*s,*num=NULL;
inti=0,j=0;
r=num;
p=num_1;
while（p->next!
=NULL）//i表示number1数字的长度p指向number节点
{
i++;
p=p->next;
}
q=num_2;
while（q->next!
=NULL）//j表示number2数字的长度q指向number节点
{
j++;
q=q->next;
}
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->prior=NULL;
s->next=NULL;
num=s;
if（i{
while（i--）
{
s->data=q->data-p->data;
if（s->data<0）//**
{
s->data+=10;
q->prior->data--;
}
r=（Number*）malloc（LEN）;
s->next=r;
r->prior=s;
s=r;
p=p->prior;
q=q->prior;
j--;//使i，j同时变化
}
r=s=s->prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s->next）;
s->next=NULL;
while（j--）
{
if（q->data<0）//**
{
q->data+=10;
q->prior->data--;
}
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->data=q->data;
q=q->prior;
r->next=s;
s->prior=r;
r=s;
}
s->data=0-s->data;//反号，因为节点里不能放符号，而直接在最高位前加负号最简单
s->next=NULL;
}
else
if（i==j）
{
i=j=1;
p=num_1;q=num_2;
while（p->data==q->data）
{
p=p->next;
q=q->next;
}
num_1=（Number*）malloc（LEN）;
num_1->prior=NULL;
num_1->data=0;
num_1->next=p;
num_2=（Number*）malloc（LEN）;
num_2->prior=NULL;
num_2->data=0;
num_2->next=q;
while（p->next!
=NULL）//i表示number1数字的长度p指向number节点
{
i++;
p=p->next;
}
q=num_2;
while（q->next!
=NULL）//j表示number2数字的长度q指向number节点
{
j++;
q=q->next;
}
if（num_1->next->data>num_2->next->data）
{
while（i--）
{
s->data=p->data-q->data;
if（s->data<0）//**
{
s->data+=10;
p->prior->data--;
}
r=（Number*）malloc（LEN）;
s->next=r;
r->prior=s;
s=r;
p=p->prior;
q=q->prior;
}
r=s=s->prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s->next）;
while（s->data==0&&s->prior!
=NULL）//去掉前面多余的0，否则111112-111111=000001
{
s=s->prior;
free（s->next）;
}
}
if（num_1->next->datanext->data）
{
while（i--）
{
s->data=q->data-p->data;
if（s->data<0）//**
{
s->data+=10;
q->prior->data--;
}
r=（Number*）malloc（LEN）;
s->next=r;
r->prior=s;
s=r;
p=p->prior;
q=q->prior;
}
r=s=s->prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s->next）;
while（s->data==0&&s->prior!
=NULL）//去掉前面多余的0，否则111112-111111=000001
{
s=s->prior;
free（s->next）;
}
}
s->data=0-s->data;//反号，因为节点里不能放符号，而直接在最高位前加负号最简单
s->next=NULL;
}
else
if（i>j）
{
while（j--）
{
s->data=p->data-q->data;
if（s->data<0）//**
{
s->data+=10;
p->prior->data--;
}
r=（Number*）malloc（LEN）;
s->next=r;
r->prior=s;
s=r;
p=p->prior;
q=q->prior;
i--;
}
r=s=s->prior;//去掉最后一个没数据的节点
free（s->next）;
s->next=NULL;
while（i--）
{
if（p->data<0）//**
{
p->data+=10;
p->prior->data--;
}
s=（Number*）malloc（LEN）;
s->data=p->data;
p=p->prior;
r->next=s;
s->prior=r;
r=s;
}
while（s->data==0&&s->prior!
=NULL）//去掉前面多余的0，否则1000-1=0999
{
s=s->prior;
free（s->next）;
}
//s->data=0-s->data;//反号，因为节点里不能放符号，而直接在最高位前加负号最简单
s->next=NULL;
}
returnnum;
}
voidPutNumber（Number*num）//链表的合并
{
Number*p;
intk=1,i;//k为数据长度，i控制‘,’
p=num;
while（p->next!
=NULL）
{
p=p->next;
k++;
}
i=4-k%4;
while（k--）
{
i++;
printf（"%d",p->data）;
p=p->prior;
if（k!
=0&&i%4==0）//长度为k的数据，在k%4个数字后开始输出‘,’数据输出完后不输出‘,’
putchar（','）;
}
putchar（'\n'）;
}
voidDestoryList（Number*list）//销毁链表
{
Number*p,*q;
p=list;
while（p）
{
q=p->next;
free（p）;
p=q;
}
}
2）用循环链表实现约瑟夫环问题的源代码：
#include
#include
structLnode
{intnumber;
intpassword;
structLnode*next;
}Lnode,*p,*q,*head;
intmain（void）
{intn;
inti;
intm;
intj;
printf（"pleaseenterthenumberofpeoplen:
"）;
scanf（"%d",&n）;
loop:
if（n<=0||n>30）
{printf（"\nniserorr!
\n\n"）;
printf（"pleaseenterthenumberofpeopleagainn:
"）;
scanf（"%d",&n）;
gotoloop;
}
for（i=1;i<=n;i++）
{if（i==1）
{head=p=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;
}
else
{q=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;
p->next=q;
p=q;
}
printf（"pleaseenterthe%dpeople'spassword:
",i）;
scanf（"%d",&（p->password））;
p->number=i;
}
p->next=head;
p=head;
printf（"pleaseenterthenumberm:
"）;
scanf（"%d",&m）;
printf（"Thepasswordis:
\n"）;
for（j=1;j<=n;j++）
{for（i=1;inext）;
m=p->password;
printf（"%d",p->number）;
p->number=p->next->number;
p->password=p->next->password;
q=p->next;
p->next=p->next->next;
free（q）;
}
printf（"\n\n"）;
system（"pause"）;
}
（五）运行结果：
1）100位以内的长整数加减运算的程序运行结果：
2）用循环链表实现约瑟夫环问题的程序运行结果：
（六）需求分析
1、输入的形式和输出值的范围：
1）每四位整数（0到9）一组，组间用逗号分隔；不超过100位的长整数。
2）输入人数n和每个人依次对应的编号1,2,3,4,5，、、、，n；所以人的编号。
2、输出的形式：
1）每四位一组，组间用逗号分隔。
2）输出所以人编号的出列顺序。
3、程序所能达到的功能：
1）一百位以内的长整数之间的加减法运算。
2）解答约瑟夫环问题。
（七）用到的函数或结构体：
1）100位以内的长整数加减运算的源代码：
typedefstruct
voidmain（）
voidDestoryList（）
voidPutNumber（）
Printf（）
2）用循环链表实现约瑟夫环问题的源代码：
structLnode
Voidmain（）
Printf（）
Scanf（）
（8）心得体会：
通过此次实验，我更加深入的理解了线性链表的逻辑结构和链式存储结构。
认识并掌握了线性链表的基本操作及应用：
同时，加强了我用已有知识解决实际问题的能力，让我更有信心去学好即将面临的新知识。
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