线性表的顺序储存结构.docx

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线性表的顺序储存结构

实验报告

班级：

计算机科学与技术2014级2班

实验项目名称：

线性表的顺序储存结构

实验项目性质：

实验所属课程：

算法与数据结构

实验室（中心）：

B01407

指导教师：

鲁云平

实验完成时间：

2016年3月21日

1、实验目的

1、实现线性表的顺序存储结构

2、熟悉C++程序的基本结构，掌握程序中的头文件、实现文件和主文件之间的相互关系及各自的作用

3、熟悉顺序表的基本操作方式,掌握顺序表相关操作的具体实现

二、实验内容及要求

对顺序存储的线性表进行一些基本操作。

主要包括：

（1）插入：

操作方式为在指定元素前插入、在指定元素之后插入、在指定位置完成插入

（2）删除：

操作方式可分为删除指定元素、删除指定位置的元素等，尝试实现逻辑删除操作。

（3）显示数据

（4）查找：

查询指定的元素（可根据某个数据成员完成查询操作）

（5）定位操作：

定位指定元素的序号

（6）更新：

修改指定元素的数据

（7）数据文件的读写操作等。

其它操作可根据具体需要自行补充。

要求线性表采用类的定义,数据对象的类型自行定义。

三、实验设备及软件

四、设计方案

㈠题目

线性表的顺序存储结构

㈡设计的主要思路

1、新建头文件，定义SeqList模板类

2、设计类数据成员，包括：

T*data（用于存放数组）、intmaxSize（最大可容表项的项数）、intlast（当前已存表项的最后位置）

3、设计类成员函数，主要包括：

intsearch（T&x）const;//搜索x在表中位置，函数返回表项序号

intLocate（inti）const;//定位第i个表项，函数返回表项序号

boolgetData（inti,T&x）const;//去第i个表项的值

voidsetData（inti,T&x）//用x修改第i个表项的值

boolInsert（inti,T&x）;//插入x在第i个表项之后

boolRemove（inti,T&x）;//删除第i个表项，通过x返回表项的值

boolIsEmpty（）;//判表空否，空则返回true；否则返回false

boolIsFull（）;//判表满否，满则返回true；否则返回false

voidinput（）;//输入

voidoutput（）;//输出

voidofile（）;/存储在文件中

voidifile（）;//读取文件并显示

㈢主要功能

1、建立新表

2、对表进行插入（指定元素前、后以及指定位置插入）、删除（指定元素删除及指定位置删除）、修改等操作

3、显示当前操作表的全部内容

4、存储在文件中

5、从文件中读取表

五、主要代码

㈠中的主要代码：

1、类成员声明部分：

protected:

T*data;//存放数组

intmaxSize;//最大可容纳表项的项数

intlast;//当前已存表项的最后位置（从0开始）

voidreSize（intnewSize）;//改变data数组空间大小

public:

SeqList（intsz=defaultSize）;//构造函数

SeqList（SeqList&L）;//复制构造函数

~SeqList（）{delete[]data;}//析构函数

intSize（）const{returnmaxSize;}//计算表最大可容纳表项个数

intLength（）const{returnlast+1;}//计算表长度

intsearch（T&x）const;//搜索x在表中位置，函数返回表项序号

intLocate（inti）const;//定位第i个表项，函数返回表项序号

boolgetData（inti,T&x）const//去第i个表项的值

{if（i>0&&i<=last+1）{x=data[i-1];returntrue;}elsereturnfalse;}

voidsetData（inti,T&x）//用x修改第i个表项的值

{if（i>0&&i<=last+1）data[i-1]=x;}

boolInsert（inti,T&x）;//插入x在第i个表项之后

boolRemove（inti,T&x）;//删除第i个表项，通过x返回表项的值

boolIsEmpty（）{return（last==-1）true:

false;}//判表空否，空则返回true；否则返回false

boolIsFull（）{return（last==maxSize-1）true:

false;}//判表满否，满则返回true；否则返回false

voidinput（）;//输入

voidoutput（）;//输出

SeqListoperator=（SeqList&L）;//表整体赋值

voidofile（）;//存储在文件中

voidifile（）;//读取文件并显示

2、部分成员函数

//搜索函数：

在表中顺序搜索与给定值x匹配的表项，找到则函数返回该表项是第几个元素

//否则函数返回0，表示搜索失败

template

intSeqList:

:

search（T&x）const{

for（inti=0;i<=last;i++）

if（data[i]==x）returni+1;//顺序搜索

return0;//搜索失败

}

//定位函数：

template

intSeqList:

:

Locate（inti）const{

if（i>=i&&i<=last+1）returni;

elsereturn0;

}

//插入函数

//将新元素x插入到表中第i（i>=0&&i<=last+1）个表项之后，函数返回插入成功的信息，若

//插入成功，则返回true；否则返回=0是虚拟的，实际上是插入的第1个元素位置

template

boolSeqList:

:

Insert（inti,T&x）{

if（last==maxSize-1）returnfalse;//表满，不能插入

if（i<0||i>last+1）returnfalse;//参数i不合理，不能插入

for（intj=last;j>=i;j--）//依次后移，空出第i号位置

data[j+1]=data[j];

data[i]=x;//插入

last++;//最后位置+1

returntrue;//插入成功

}

//删除函数

//从表中删除第i个表项，通过应用型参数x返回删除的元素值，函数

//返回删除成功的信息，如删除成功则返回true，否则返回false

template

boolSeqList:

:

Remove（inti,T&x）{

if（last==-1）returnfalse;

if（i<1||i>last+1）returnfalse;

x=data[i-1];

for（intj=i;j<=last;j++）

data[j-1]=data[j];

last--;

returntrue;

}

//输入函数

//从标准输入逐个数据输入，建立顺序表

template

voidSeqList:

:

input（）{

cout<<"开始建立顺序表，请输入表中的元素个数:

";

while

（1）{

cin>>last;

if（last<=maxSize-1）break;

cout<<"表元素个数有误，范围不能超过"<

";

}

for（inti=0;i

cout<<"#"<

";

cin>>data[i];

}

}

//输出函数

template

voidSeqList:

:

output（）{

cout<<"顺序表当前元素最后的位置为：

"<

for（inti=0;i

cout<<"#"<

"<

}

//存储在文件中

template

voidSeqList:

:

ofile（）{

ofstreamf1（"",ios:

:

out）;

if（!

f1）{cout<<"存储文件失败！

"<

（1）;}

for（inti=1;i

（（char*）&data[i-1],sizeof（data[i-1]））;

cout<<"存储成功！

"<

（）;

}

//读取文件并打印出文件内容

template

voidSeqList:

:

ifile（）{

ifstreamf2（"",ios:

:

binary）;

if（!

f2）{cout<<"打开文件失败！

"<

（1）;}

cout<<"文件内容如下：

"<

for（inti=1;!

（）;i++）{

（（char*）&data[i-1],sizeof（data[i-1]））;

}

for（intj=1;j

cout<<"#"<

"<

（）;

}

㈡测试主函数

1、插入功能，对不同位置的插入通过修改函数Insert（inti,x）第一形参实现,位置可通过成员函数search（x）确定

case3:

{//指定元素后插入

intx,y;

cout<<"请输入指定元素:

";cin>>x;

cout<<"请输入要插入的元素:

";cin>>y;

（x）,y）;

break;

}

case4:

{//指定位置插入

inti,x;

cout<<"请输入插入的位置:

";cin>>i;

cout<<"请输入要插入的元素:

";cin>>x;

（i,x）;

break;

}

case5:

{//按内容删除指定元素

inti,x;

cout<<"请输入要删除的元素内容:

";cin>>x;

i=（x）;//指定元素位置

if（i,x））cout<<"删除成功！

"<

elsecout<<"删除失败！

"<

break;

}

2、删除功能，指定序号删除直接调用Remove（i,x）即可实现，指定表项的内容删除可通过search（x）函数返回得到该表项的序号，再通过Remove（i,x）实现

case5:

{//按内容删除指定元素

inti,x;

cout<<"请输入要删除的元素内容:

";cin>>x;

i=（x）;//指定元素位置

if（i,x））cout<<"删除成功！

"<

elsecout<<"删除失败！

"<

break;

}

case6:

{//按位置删除指定元素

inti,x;

cout<<"请输入要删除的元素序号:

";cin>>i;

if（i,x））cout<<"删除成功，删除的元素是:

"<

elsecout<<"删除失败！

"<

break;

}

3、显示功能，直接调用成员函数output（）即可实现。

4、查找功能，指定序号的查找通过成员函数getData（i,x），其中的应用型形参可以返回该序号表项的值；指定表项查找通过成员函数search（x）即可实现

case8:

{//查找指定序号的元素

inti,x;

cout<<"请输入要查找元素的序号:

";cin>>i;

if（i,x））cout<<"第"<

"<

elsecout<<"查找失败！

"<

break;

}

case9:

{//查找指定内容的元素

intx;

cout<<"请输入要查找元素的内容:

";cin>>x;

if（x））cout<

"<

elsecout<<"查找失败！

"<

break;

}

5、修改功能，调用成员函数setData（i,x）即可实现

case10:

{//修改指定位置元素的数据

inti,x,y;

cout<<"请输入要修改元素的序号:

";cin>>i;

cout<<"请输入要替代的元素数据:

";cin>>x;

（i,x）;（i,y）;//用y判定修改成功与否

if（y==x）cout<<"修改成功！

"<

elsecout<<"修改失败！

"<

break;

}

6、存储与读取文件，调用成员函数ofile（）与ifile（）即可

case11:

{//存储在文件中

（）;

break;

}

case12:

{//读取存储的文件

（）;

break;

}

六、测试结果及说明

1、新建表及显示功能

设置值：

sz=5，#1=7，#2=4，#3=1，#4=5，#5=6

2、插入功能

在指定元素前插入

指定元素x=4，插入值y=3

在指定元素后插入，指定元素x=5，插入值2，结果如左图

在指定位置插入，位置i=4，插入值9，结果如右图

3、删除功能

按内容删除，指定删除x=1，结果如左图

按序号删除，指定序号i=2，结果如右图

4、查找功能

查找指定序号的元素，指定序号i=5，结果如左图

查找指定元素的序号，指定元素x=2，结果如右图

5、修改功能

指定元素x=9，修改为y=1

6、存储与读取

七、实验体会

1、写插入删除等操作的代码时注意指针的位置一定要仔细对应，否则会出现节点错位、数据丢失等错误，这要求在我们在写代码尽量细心。

2、线性表的插入、删除操作前后都要进行非法位置的剔除，如删除一个节点应该把之后的节点一一向前移位。

3、插入、删除等操作应该有返回值反馈，以防未知错误。

4、指针在方便算法的同时也可能导致大量的错误，所以使用指针时应该严谨的设计算法，以免造成后期大量的修改工作。

5、编写过程中应当注意细节部分，避免大量无效率的调试时间。