实验二线性表的链式表示和实现.docx

1、实验二线性表的链式表示和实现学校代码： 10128学 号： 201220905048 数据结构实验报告（题 目：线性表的链式表示和实现学生姓名：孙跃学 院：理学院系 别：数学系专 业：信息与计算科学班 级：信计12-2任课教师：杜雅娟二一四年九月1、实验目的 理解线性结构的定义、组织形式、结构特征和类型说明以及在链式存储方式下实现的插入、删除和按值查找的算法。2、实验内容 线性表的链式表示和实现3、实验程序 根据给出的程序清单分别另建立4个文件：c1.h、c2-2.h、bo2-2.cpp和main2-2.cpp，并把它们保存在同一个文件夹中。 1.预定义常量和类型 教材定义OK、ERROR等为

2、函数结果状态代码，文件Status为其类型。我们把这些信息放到头文件c1.h中。c1.h还包含一些常用的，如string.h、stdio.h等。为了操作的方便，几乎每一个程序都把C1.h包含进去，也就把这些结果状态代码和头文件包含了进去。头文件的内容如下： / c1.h (程序名) #include #include #include / malloc()等 #include / INT_MAX等 #include / EOF(=Z或F6),NULL #include / atoi() #include / eof() #include / floor(),ceil(),abs() #incl

3、ude / exit() #include / cout,cin / 函数结果状态代码 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 #define INFEASIBLE -1 / #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行/ #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 typedef int Status; / Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 typedef int Boo

4、lean; / Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSE2、线性链表的单链表存储结构/ c2-2.h 线性表的单链表存储结构 struct LNode ElemType data; LNode *next; ; typedef LNode *LinkList; / 另一种定义LinkList的方法3、单链表线性表的基本操作/ bo2-2.cpp 单链表线性表(存储结构由c2-2.h定义)的基本操作(12个) Status InitList(LinkList &L) / 操作结果：构造一个空的线性表L L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode); / 产生头结点

5、,并使L指向此头结点 if(!L) / 存储分配失败 exit(OVERFLOW); L-next=NULL; / 指针域为空 return OK; Status DestroyList(LinkList &L) / 初始条件：线性表L已存在。操作结果：销毁线性表L LinkList q; while(L) q=L-next; free(L); L=q; return OK; Status ClearList(LinkList L) / 不改变L / 初始条件：线性表L已存在。操作结果：将L重置为空表 LinkList p,q; p=L-next; / p指向第一个结点 while(p) /

6、没到表尾 q=p-next; free(p); p=q; L-next=NULL; / 头结点指针域为空 return OK; Status ListEmpty(LinkList L) / 初始条件：线性表L已存在。操作结果：若L为空表，则返回TRUE，否则返回FALSE if(L-next) / 非空 return FALSE; else return TRUE; int ListLength(LinkList L) / 初始条件：线性表L已存在。操作结果：返回L中数据元素个数 int i=0; LinkList p=L-next; / p指向第一个结点 while(p) / 没到表尾 i+

7、; p=p-next; return i; Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e) / 算法2.8 / L为带头结点的单链表的头指针。当第i个元素存在时,其值赋给e并返回OK,否则返回ERROR int j=1; / j为计数器 LinkList p=L-next; / p指向第一个结点 while(p&jnext; j+; if(!p|ji) / 第i个元素不存在 return ERROR; e=p-data; / 取第i个元素 return OK; int LocateElem(LinkList L,ElemType e,Status(*c

8、ompare)(ElemType,ElemType) / 初始条件: 线性表L已存在,compare()是数据元素判定函数(满足为1,否则为0) / 操作结果: 返回L中第1个与e满足关系compare()的数据元素的位序。 /若这样的数据元素不存在,则返回值为0 int i=0; LinkList p=L-next; while(p) i+; if(compare(p-data,e) / 找到这样的数据元素 return i; p=p-next; return 0; Status PriorElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &pre_e) / 初

9、始条件: 线性表L已存在 / 操作结果: 若cur_e是L的数据元素,且不是第一个,则用pre_e返回它的前驱, / 返回OK;否则操作失败,pre_e无定义,返回INFEASIBLE LinkList q,p=L-next; / p指向第一个结点 while(p-next) / p所指结点有后继 q=p-next; / q为p的后继 if(q-data=cur_e) pre_e=p-data; return OK; p=q; / p向后移 return INFEASIBLE; Status NextElem(LinkList L,ElemType cur_e,ElemType &next_e

10、) / 初始条件：线性表L已存在 / 操作结果：若cur_e是L的数据元素，且不是最后一个，则用next_e返回它的后继， / 返回OK;否则操作失败，next_e无定义，返回INFEASIBLE LinkList p=L-next; / p指向第一个结点 while(p-next) / p所指结点有后继 if(p-data=cur_e) next_e=p-next-data; return OK; p=p-next; return INFEASIBLE; Status ListInsert(LinkList L,int i,ElemType e) / 算法2.9。不改变L / 在带头结点的单

11、链线性表L中第i个位置之前插入元素e int j=0; LinkList p=L,s; while(p&jnext; j+; if(!p|ji-1) / i小于1或者大于表长 return ERROR; s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode); / 生成新结点 s-data=e; / 插入L中 s-next=p-next; p-next=s; return OK; Status ListDelete(LinkList L,int i,ElemType &e) / 算法2.10。不改变L / 在带头结点的单链线性表L中，删除第i个元素,并由e返回其值 int j=0;

12、LinkList p=L,q; while(p-next&jnext; j+; if(!p-next|ji-1) / 删除位置不合理 return ERROR; q=p-next; / 删除并释放结点 p-next=q-next; e=q-data; free(q); return OK; Status ListTraverse(LinkList L,void(*vi)(ElemType) / vi的形参类型为ElemType，与bo2-1.cpp中相应函数的形参类型ElemType&不同 / 初始条件：线性表L已存在 / 操作结果:依次对L的每个数据元素调用函数vi()。一旦vi()失败,则

13、操作失败 LinkList p=L-next; while(p) vi(p-data); p=p-next; printf(n); return OK; 4、检验b02-2.cpp的主程序/ main2-2.cpp 检验bo2-2.cpp的主程序(与main2-1.cpp很像) #includec1.h typedef int ElemType; #includec2-2.h / 与main2-1.cpp不同 #includebo2-2.cpp / 与main2-1.cpp不同 Status comp(ElemType c1,ElemType c2) / 数据元素判定函数(相等为TRUE,否则

14、为FALSE) if(c1=c2) return TRUE; else return FALSE; void visit(ElemType c) / 与main2-1.cpp不同 printf(%d ,c); void main() / 除了几个输出语句外，主程和main2-1.cpp很像 LinkList L; / 与main2-1.cpp不同 ElemType e,e0; Status i; int j,k; i=InitList(L); for(j=1;j=5;j+) i=ListInsert(L,1,j); printf(在L的表头依次插入15后：L=); ListTraverse(L

15、,visit); / 依次对元素调用visit()，输出元素的值 i=ListEmpty(L); printf(L是否空：i=%d(1:是 0:否)n,i); i=ClearList(L); printf(清空L后：L=); ListTraverse(L,visit); i=ListEmpty(L); printf(L是否空：i=%d(1:是 0:否)n,i); for(j=1;j=10;j+) ListInsert(L,j,j); printf(在L的表尾依次插入110后：L=); ListTraverse(L,visit); GetElem(L,5,e); printf(第5个元素的值为：

16、%dn,e); for(j=0;j=1;j+) k=LocateElem(L,j,comp); if(k) printf(第%d个元素的值为%dn,k,j); else printf(没有值为%d的元素n,j); for(j=1;j=2;j+) / 测试头两个数据 GetElem(L,j,e0); / 把第j个数据赋给e0 i=PriorElem(L,e0,e); / 求e0的前驱 if(i=INFEASIBLE) printf(元素%d无前驱n,e0); else printf(元素%d的前驱为：%dn,e0,e); for(j=ListLength(L)-1;j=k;j-) i=ListD

17、elete(L,j,e); / 删除第j个数据 if(i=ERROR) printf(删除第%d个数据失败n,j); else printf(删除的元素为：%dn,e); printf(依次输出L的元素：); ListTraverse(L,visit); DestroyList(L); printf(销毁L后：L=%un,L); 四、实验结果（截图）5、实验总结通过本次实验，我们对前一阶段的所学知识进行了巩固和提高，在对上节实验课的知识进行了消化吸收的基础上，理解线性结构的定义、组织形式、结构特征和类型说明以及在链式存储方式下实现的插入、删除和按值查找的算法。数据结构基础是一门纯属于设计的科目，它需用把理论变为上机调试。刚开始学的时候确实有很多地方我们很不理解，对于我们一个初学者来说，无疑是一个具大的挑战，顺着老师的思路，我们完成自己的设计，我们可以开始运行自己的程序，在实践中检验自己所学会的知识。