数据结构课程设计单链表操作教学教材.docx

1、数据结构课程设计单链表操作教学教材数据结构课程设计报告题目： 单链表操作专业： 计算机科学与技术 班级： 单链表操作针对带头结点的单循环链表，编写实现以下操作的算法函数。实现要求： 单链表建立函数create：先输入数据到一维数组AM中，然后根据一维数组AM建立一个单循环链表，使链表中个元素的次序与AM中各元素的次序相同，要求该函数的时间复杂度为O(m)； 定位查找函数Locate：在所建立的单循环链表中查找并返回值为key的第1个元素的结点指针；若找不到，则返回NULL； 求出该链表中值最大和次大的元素值，要求该算法的时间复杂度为O(m)，最大和次大的元素值通过指针变量带回，函数不需要返回值

2、； 将链表中所有值比key(值key通过形参传入)小的结点作为值为key的结点前驱，所有值比key大的结点作为值为key的结点后继，并尽量保持原有结点之间的顺序，要求该算法的时间复杂度为O(m); 设计一个菜单，具有上述处理要求和退出系统功能。 本人完成的工作：一、定义结构体：LNode二、编写以下函数：（1）建立单循环链表（2）建立定位查找函数（3）求出链表中最大和次大值（4）将链表中的值和输入的Key比较，小的作为key前驱结点，大的作为key的后继结点三、设计具有上述处理要求和退出系统菜单 所采用的数据结构：单链表数据结构的定义： typedef struct Node /定义结点的结构

3、体 DataType data; /数据域 struct Node *next; /指针域LNode; /结点的类型 所设计的函数（1） Create(void)LNode *Create(void) /建立单循环链表，链表头结点head作为返回值 int i,j,n,AM; /建立数组A【M】 LNode *head,*p,*move; head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode); /创建空单循环链表 head-next=head; move=head; printf(请输入数组元素的个数：); /输入数组 scanf(%d,&n); printf(请输入数组：);

4、for(i=0;in;i+) /保存数组元素 scanf(%d,&Ai); /勾链建表，使链表中元素的次序与数组A各元素次序相同 for(j=0;jdata=Aj; p-next=move-next; move-next=p; move=move-next; return head; /返回头指针开始定义变量：int i ,j,n,AM;LNode *head,*p,*move;建立空单循环链表head建立一维数组A【M】j=0Jdata=Aj; p-next=move-next; /move-next=p; move=move-next;结束J+YN（2） Locate(LNode *hea

5、d,DataType key)LNode *Locate(LNode *head,DataType key) /建立定位查找函数Locate LNode *q=head-next; /查找并返回值为key的第1个元素的结点指针；若找不到，则返回NULLwhile(q!=head & q-data!=key) q=q-next; if(q-data=key) return q; else printf(查找的结点不存在！n); return NULL; Y开始定义变量：*q=head-next；;结束q!=head&q-data!=keyq=q-nextq-data=keyreturn qRet

6、urn NULlLYNN（3）Search(LNode *head,DataType *a,DataType *b)/求链表的最大值和次大值，分别由*a和*b带回void Search(LNode *head,DataType *a,DataType *b) LNode *p,*Max,*Secmax; p=head-next-next;/*Max和*Secmax指第一个结点，*p指向第二个结点， Max=head-next; Secmax=head-next-next;while(p!=head) if(Max-data p-data) /*Max指向最大值 if(p-data Secmax

7、-data) Secmax=p; else /*Sexmax指向次大值 Secmax=Max; Max=p; p=p-next; *a=Max-data; /把最大和次大值分别赋值给*a和*b *b=Secmax-data;（4）Sort(LNode *head) /查找key,把链表中比key小的作为前驱结点，比key大的作为后继结点LNode *Sort(LNode *head) /*front指向key前部分链表，*rear指向key后部分链表LNode *k,*p,*front,*rear,*L; DataType key; front=head; p=head-next; print

8、f(请输入key：); scanf(%d,&key); L=Locate(head,key); /调用Locate()查找key k=L; rear=k; while(p!=head) if(front-next!=k) /判断key前面链表是否已经比较完毕 if(p-data k-data)/将key结点前驱比key大的插到key后面 front-next=front-next-next; /断开结点 p-next=rear-next; /插入结点 rear-next=p; rear=rear-next; p=front-next; /*p指回key的前驱结点 else p=p-next;

9、/移动指针 front=front-next; else p=rear-next; if(p-data data)/将key结点后继比key小的插到key前面 rear-next=rear-next-next; /断开结点 p-next=front-next; /插入结点 front-next=p; front=front-next; p=rear-next; /*p指回key的后继结点 else p=p-next; /移动指针 rear=rear-next; return head; /返回头指针（5）主函数：void main() /主函数 LNode *L,*W,*H; DataType

10、 a,b; int key,choice; /choice记载操作,key为输入值 printf(n); H=Create(); /调用Create()建立单循环链表 /界面美化 printf(n); printf(*n); printf(* *n); printf(* 定位查找-1 *n); printf(* 输出最大和次大值-2 *n); printf(* 输出比较值key后的结果-3 *n); printf(* 重新输入一个数组-4 *n); printf(* 退出系统-0 *n); printf(* *n); printf(*n); printf(n); /功能选择 printf(请选

11、择系统功能:); scanf( %d, &choice); printf(n); while(choice != 0) switch (choice) case 1: /查找数值key并返回指针 printf(请输入要查找的值：); scanf(%d,&key); L=Locate(H,key); if(L!=NULL) printf(查找成功!n); break; case 2: /求链表的最大和次大值 Search(H,&a,&b); printf(最大值：%dn,a); printf(次大值：%dn,b); break; case 3: /将key插入链表中 H=Sort(H); W=H

12、-next; printf(结果是：); /输出结果 while(W!=H) printf( %d,W-data); /依次输出 W=W-next; printf(n); break; case 4: main(); default: printf(请输入正确的选项！n); /错误处理 /功能重复 printf(*n);printf(* *n); printf(* 定位查找-1 *n); printf(* 输出最大和次大值-2 *n); printf(* 输出比较值key后的结果-3 *n); printf(* 重新输入一个数组-4 *n); printf(* 退出系统-0 *n);print

13、f(* *n); printf(*n); printf(请选择系统功能:); scanf( %d, &choice);运行结果： 问题与总结（1）在编写Create()函数时，要根据一维数组A【M】建立单循环链表，一开始只是用for语句结合头结点创建单链表方法。后来测试时发现这样无法建立有序的单循环链表，要定义一个移动指针*move总是指向链表最后一个结点。（2）在编写Search()函数时，一开始是找出链表中最大值，然后删去这个结点，在剩下的结点中找出最大值，最后输出。但后来测试整个程序运行时，出现每次执行Search()的功能后，别的函数就执行不了，调试之后才知道是找最大和次大值破坏了链表的完整性，导致其他函数执行不了，最后定义了两个指针来带回最大和次大值。（3）设计Sort（）函数时，为了保持结点之间的顺序时，一开始用各种方法，就是实现不了，后来看了队列的一章受到启发，定义指针front和指针rear分别控制结点key的前驱部分和后继部分，最后实现了保持顺序的功能。（4）设计菜单，一开始选择一个功能时都要输入一个数组，后来在主函数里面调用函数Create()，解决了这个问题。（5）健壮性处理：设计菜单是多一个功能：可以重新输入数组。