1、数据结构实验报告单链表 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】数据结构实验报告单链表2016级数据结构实验报告实验名称: 实验一线性表题目1 学生姓名: 李文超 班 级: 班内序号: 15 学 号: 47 日 期: 2016年11月13日1.实验要求 实验目的:根据线性表的抽象数据类型的定义,选择下面任一种链式结构实现线性表,并完成线性表的基本功能。线性表存储结构(五选一):1、带头结点的单链表2、不带头结点的单链表3、循环链表4、双链表5、静态链表 线性表的基本功能:1、构造:使用头插法、尾插法两种方法2、插入:要求建立
2、的链表按照关键字从小到大有序3、删除4、查找5、获取链表长度6、销毁7、其他:可自行定义编写测试main()函数测试线性表的正确性。2. 程序分析 存储结构单链表的存储:(1)链表用一组任意的存储单元来存放线性表的结点。这组存储单元既可以是连续的,也可以是不连续的,甚至零散地分布在内存的某些位置。(2)链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系,在存储每个元素值的同时,还要存储该元素的直接后继元素的位置信息,这个信息称为指针或链。结点结构 data域-存放结点值的数据域 datanext next域-存放结点的直接后继的地址的指针域 ? 单链表在内存中的存储示意地
3、址 内存单元a31080Ha110C0Ha4a21000H1000H头指针 1020H1080H10C0Hfront 关键算法分析1、关键算法:(1)头插法 自然语言描述: a:在堆中建立新结点 b:将ai写入到新结点的数据域 c:修改新结点的指针域 d:修改头结点的指针域。将新结点加入链表中 伪代码描述 a:Node * s=new Node b:s-data=ai c:s-next=front-next; d:front-next=s (2)尾插法 自然语言描述: a:在堆中建立新结点: b:将ai写入到新结点的数据域: c:将新结点加入到链表中 d:修改修改尾指针 伪代码描述 a:Nod
4、e * s=new Node b:s-data=ai c:r-next=s; d:r=s (3)遍历打印函数 自然语言描述: a:判断该链表是否为空链表,如果是,报错 b:如果不是空链表,新建立一个temp指针 c:将temp指针指向头结点 d:打印temp指针的data域 e:逐个往后移动temp指针,直到temp指针的指向的指针的next域为空 伪代码描述 a: If front-next=NULL Throw ”an empty list ” Node* temp=front-next; b:while(temp-next) c:coutdatanext; (4) 获取链表长度函数 自然
5、语言描述: a:判断该链表是否为空链表,如果是,输出长度0 b:如果不是空链表,新建立一个temp指针,初始化整形数n为0 c:将temp指针指向头结点 d:判断temp指针指向的结点的next域是否为空,如果不是,n加一,否则return n e: 使temp指针逐个后移,重复d操作,直到temp指针指向的结点的next域为0,返回n 伪代码描述 a:if ront-next=NULL b:Node* temp=front-next; c:while(temp-next) d:temp=temp-next; (5)析构/删除函数 自然语言描述: a:新建立一个指针,指向头结点 b:判断要释放
6、的结点是否存在, c:暂时保存要释放的结点 d:移动a中建立的指针 e:释放要释放的指针 伪代码描述 a:Node * p=front b:while(p) c:front=p d:p=p-next e:delete front (6)按位查找函数 自然语言描述: a:初始化工作指针p和计数器j,p指向第一个结点,j=1 b:循环以下操作,直到p为空或者j等于1 :p指向下一个结点 :j加1 c:若p为空,说明第i个元素不存在,抛出异常 d:否则,说明p指向的元素就是所查找的元素,返回元素地址 伪代码描述 a:Node * p=front-next;j=1; b:while(p&j!=1) :
7、p=p-next :j+ c:if(!p) throw ”error” d:return p (7)按位查找函数 自然语言描述: a:初始化工作指针p和计数器j,p指向第一个结点,j=1 b:循环以下操作,找到这个元素或者p指向最后一个结点 :判断p指向的结点是不是要查找的值,如果是,返回j,否则p指向下 一个结点,并且j的值加一 c:如果找到最后一个结点还没有找到要查找的元素,返回查找失败信息 伪代码描述 a:Node * p=front-next;j=1; b:while(p) : if(p-next=x) return j p=p-next j+ c:return “error” (8)
8、插入函数 自然语言描述: a:在堆中建立新结点 b:将要插入的结点的数据写入到新结点的数据域 c:修改新结点的指针域 d:修改前一个指针的指针域,使其指向新插入的结点的位置 伪代码描述 a:Node * s=new Node ; b:s-data=p-data c:s-next=p-next d:p-next=s e:p-data=x (9)删除函数 自然语言描述: a:从第一个结点开始,查找要删除的位数i前一个位置i-1的结点 b:设q指向第i个元素 c:将q元素从链表中删除 d:保存q元素的数据 e:释放q元素 伪代码描述 a:q=p-next b:p-next=q-next c:x=q-
9、data d:delete q 2、代码详细分析(插入):(1)从第一个结点开始,查找节点,使它的数据比x大,设p指向该结点:while (xp-data) p=p-next;(2)新建一个节点s,把p的数据赋给s: s-data=p-data;(3)把s加到p后面:s-next=p-next; p-next=s;(4)p节点的数据用x替换:p-data=x;示意图如图所示pxp-data s3、关键算法的时间复杂度:O(1)3.程序运行结果1. 流程图: 初始化一个对象 2、结果截图3.测试结论:可以正确的对链表进行插入,删除,取长度,输出操作。且插入任意一个元素后,链表的顺序依然是由小到大
10、。4、给出代码(文末)4.总结1、问题 书中已经给出析构、查找、插入、删除过程代码,遍历以及获取长度代码需要自己写出,刚开始写时一直出现各种基本错误,后来经过不断调试解决了问题。 编写main函数时,调用插入删除等操作的代码一直编写失败,后自行查找资料后解决2、收获 这次编程任务完成地较为艰辛,但做完之后大大加深了自己对书中各个知识点的印象和理解。也学会了一些编写算法的小技巧,要有耐心,多看书复习知识。总之,这次实验使我印象深刻。#include using namespace std;template struct Node T data; struct Node * next;template class LinkListpublic: LinkList() LinkList(); system(pause); return 0;
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