单链表的插入和删除实验报告.docx

1、单链表的插入和删除实验报告实验一、单链表的插入和删除一、 目的了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基 本算法及相关的时间性能分析。二、 要求：建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复 的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。void DeleteList(); / 函数，删除指定值的结点void printlist(); / 函数，打印链表中的所有值void DeleteAll(); / 函数，删除所有结点，释放内存/=主函数= void main()(char ch10,num10;LinkList head;head=CreatListR1

2、(); / 用尾插入法建立单链表，返回头指针printlist(head); / 遍历链表输出其值printf( Delete node (y/n):);/ 输入 “y” 或 “ n” 去选择是否删除结点scanf(%s,num);if(strcmp(num,y)=0 | strcmp(num,Y)=0)printf(Please input Delete_data:);scanf(%s”,ch); / 输入要删除的字符串DeleteList(head,ch);printlist(head);DeleteAll(head); / 删除所有结点，释放内存/=用尾插入法建立带头结点的单链表 =Li

3、nkList CreatListRI(void) (char ch10;LinkList head=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode); / 生成头结点ListNode *s,*r,*pp;r=head;r-next=NULL;printf(Input # to end ); / 输入 “#” 代表输入结束printf(Please input Node_data:);scanf(%s”,ch); / 输入各结点的字符串while(strcmp(ch,#)!=0) (pp=LocateNode(head,ch); /按值查找结点，返回结点指针if(pp=NULL

4、) ( / 没有重复的字符串，插入到链表中s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode);strcpy(s-data,ch);r-next=s;r=s;r-next=NULL;printf(Input # to end );printf(Please input Node_data:);scanf(%s,ch);return head; / 返回头指针/=按值查找结点，找到则返回该结点的位置，否则返回NULL=ListNode *LocateNode(LinkList head, char *key)(ListNode *p=head-next; / 从开始结点比较

5、while(p&strcmp(p-data,key)!=0 ) / 直到 p 为 NUL或 p-data 为 key 止p=p-next; / 扫描下一个结点return p; / 若p=NULL则查找失败，否则 p指向找到的值key的结点/=删除带头结点的单链表中的指定结点 =void DeleteList(LinkList head,char *key)(ListNode *p,*r,*q=head;p=LocateNode(head,key); / 按 key 值查找结点的if(p=NULL ) ( / 若没有找到结点，退出printf(position error);exit(0);w

6、hile(q-next!=p) /p 为要删除的结点，q为p的前结点q=q-next;r=q-next;q-next=r-next;free(r); / 释放结点/=打印链表= void printlist(LinkList head)(ListNode *p=head-next; / 从开始结点打印while(p)(printf(%s, ,p-data);p=p-next;printf(n);/=删除所有结点，释放空间=void DeleteAll(LinkList head)ListNode *p=head,*r;while(p-next)(r=p-next;free(p);p=r；fre

7、e(p);运行结果：加的添加结点的代码：int Insert(ListNode *head) / the insert function(ListNode *in,*p,*q;int wh;in=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode);in-next=NULL;p=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode);p-next=NULL;q=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode);q-next=NULL;if(!in)return 0;scanf(%s”,in-data);printf(input the p

8、lace where you want to insert you data:);scanf(%d”,&wh);for(p=head;wh0;p=p-next,wh-);q=p-next;p-next=in;in-next=q;return 1;运行结果:Input InputI nput InputI nput dh.tt tt tt tt chaend end end end endPleasePleasePleasePleasePleaseinput input input input inputeefcr hfaej.Delete node (y/n)：n insert ornot?i

9、nputinputthetheNode_data：dh Node_data：cha Node_data：eeFc Node_data：hfae Node_data：ttinsert node：CAdeplace uhere you uant to insert you data：2key to continue最后提不为OK添加成功实验心得：这个实验中 主要修改的是ch和num把它们由指针改成数组 因为不改的话在后面delect函数中会出现没有地址的情况 找不 到地址就不能执行功能 然后把locate函数的判断语句改一下 避免矛 盾的出现。实验二、二叉树操作一、 目的掌握二叉树的定义、性质及存

10、储方式，各种遍历算法。二、 要求采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序以及按层次遍历的操作，求所有叶子及结点总数的操作。三、 程序源代码#includestdio.h”#includestring.h”#define Max 20 / 结点的最大个数typedef struct nodechar data;struct node *lchild,*rchild;BinTNode; / 白定义二叉树的结点类型typedef BinTNode *BinTree; / 定义二叉树的指针int NodeNum,leaf; /NodeNum 为结点数，leaf 为叶子数/=基于先

11、序遍历算法创建二叉树 =/=要求输入先序序列，其中加入虚结点“ #”以示空指针的位置BinTree CreatBinTree(void)(BinTree T;char ch;if(ch=getchar()=#)return(NULL); / 读入#,返回空指针else(T=(BinTNode *)malloc(sizeof(BinTNode); / 生成结点T-data=ch;T-lchild=CreatBinTree();T-rchild=CreatBinTree();return(T);/=NLR 先序遍历=void Preorder(BinTree T)(if(T) (printf(%c

12、,T-data); / 构造左子树/ 构造右子树访问结点先序遍历左子树Preorder(T-lchild); /=LNR 中序遍历=void Inorder(BinTree T)(/ 中序遍历左子树/ 访问结点/ 中序遍历右子树if(T) (Inorder(T-lchild);printf(%c,T-data);Inorder(T-rchild);/=LRN 后序遍历=void Postorder(BinTree T) (if(T) (后序遍历左子树后序遍历右子树Postorder(T-lchild); /Postorder(T-rchild); /printf(%c,T-data); / 访

13、问结点/=采用后序遍历求二叉树的深度、结点数及叶子数的递归算法int TreeDepth(BinTree T)int hl,hr,max;return(max+1);else return(0);void Levelorder(BinTree T)int front=0,rear=1;while(front!=rear)front=(front+1)%NodeNum;if(p-lchild!=NULL)(rear=(rear+1)%NodeNum;cqrear=p-lchild; / 左子树入队if(p-rchild!=NULL)(rear=(rear+1)%NodeNum;cqrear=p-

14、rchild; / 右子树入队/=主函数=void main()(BinTree root;int i,depth;printf(n);printf(Creat Bin_Tree ; Input preorder:); / 输入完全二义树的先序序列，/ 用#代表虚结点，如ABD#CE#F#root=CreatBinTree(); / 创建二叉树，返回根结点从菜单中选择遍历方式，输入序号。printf(t* select *n);printf(t1: Preorder Traversaln);printf(t2: Iorder Traversaln);printf(t3: Postorder t

15、raversaln);numbern);4,求出该树的结点数。printf(t0: Exitn);printf(t*n);switch (i)case 1: printf(Print Bin_tree Preorder:);break;case 2: printf(Print Bin_Tree Inorder:);break;case 3: printf(Print Bin_Tree Postorder:);break;求树的深度及叶case 4: depth=TreeDepth(root); /子数number=%d,depth,NodeNum);printf( BinTree Leaf n

16、umber=%d,leaf); break;case 5: printf(LevePrint Bin_Tree:);Levelorder(root); / 按层次遍历break; default: exit(1);printf(n); while(i!=0);执行程序1.先序遍历1Prin t Hin_tree Pieordei*： abdhlnie Jncf hog2.中序遍历Print Bin_Trec Inander * Ihnd ibcnjafokcg3.后序遍历Print BinTree Postorder： Inhidnjebokfca4.结点数叶子数高度ihlKt Dtpth :

17、5 Binlirte Nocle BinTfte Leaf 的瞄州5.层次遍历LeuePi*int Bin_Tree :己bcdef ghi jklmno自己设计的：abdhl#m#i#e#jn#cf#ko#g#1. 预计先序遍历结果： abdhlmiejncfkog2. 预计中序遍历结果：lhmdibenjafokcg3. 预计后序遍历结果：lmhidnjebokfgca4结点数15高度5叶子数6实际结果:Creat Bin_Tree;Input pveordei* = Jntt4l4tcfXKXXXXXXJt* select hhxxnnjcjcxhhh 1: Preoi*(lep Tpa

18、uep-sa.! 2 = lorder Iraucrsal 3: PoEtor-der traueisal 4 : PosCT pee Depths No de nunbei*- Le.f numhei 5: Leuel Depth S: Exit1 Print Bin_tree Preorder-: abtihlnxeJncfkog* 2 Print Binjree Inorder: Ihmdibcnjafokcg- 3 Print Bin_Tree Postupdee： ImhidnJebokfgca 4 BinTree Deptli=5 BinTr-ee Node mirnbe 1=15

19、 BinTree Leaf nuiriber-fi 5 LevePr int Blnjree : ahcdef sfhijklmno 0 Press anv key to continue-实验心得：这次实验主要是要让我们熟练树及其相关知识 熟练掌握先序中序后序遍历，层次遍历 然后我们白己画一个图 会实现以上功 能 以及叶子数 结点数还有高度的计算 程序里面大量运用了递归以 及队的应用，实验三、图的遍历操作一、 目的掌握有向图和无向图的概念；掌握邻接矩阵和邻接链表建立图 的存储结构；掌握DFS及BFS对图的遍历操作；了解图结构在人 工智能、工程等领域的广泛应用。二、 要求采用邻接矩阵和邻接链表

20、作为图的存储结构，完成有向图和无 向图的DFS和BFS操作。三、 DFS和BFS的基本思想深度优先搜索法DFS的基本思想：从图G中某个顶点Vo出发, 首先访问Vo,然后选择一个与Vo相邻且没被访问过的顶点Vi访问, 再从Vi出发选择一个与Vi相邻且没被访问过的顶点 Vj访问， 依次继续。如果当前被访问过的顶点的所有邻接顶点都已被访问， 则回退到已被访问的顶点序列中最后一个拥有未被访问的相邻顶 点的顶点W,从W出发按同样方法向前遍历。直到图中所有的顶 点都被访问。广度优先算法BFS的基本思想：从图G中某个顶点Vo出发, 首先访问Vo,然后访问与 Vo相邻的所有未被访问过的顶点 V1 , V2,，

21、Vt;再依次访问与 V1 , V2,，Vt相邻的起且未被访问过的的所有顶点。如此继续，直到访问完图中的所有顶点。四、程序源代码1. 邻接矩阵作为存储结构的程序示例#includestdio.h”#includestdlib.h”#define MaxVertexNum 100 / 定义最大顶点数typedef structchar vexsMaxVertexNum; / 顶点表int edgesMaxVertexNumMaxVertexNum; / 邻接矩阵，可看作边表int n,e; / 图中的顶点数n和边数eMGraph; / 用邻接矩阵表示的图的类型/=建立邻接矩阵=void Creat

22、MGraph(MGraph *G)int i,j,k;char a;printf(Input VertexNum(n) and EdgesNum(e):);scanf(%d,%d,&G-n,&G-e); / 输入顶点数和边数scanf(%c”,&a);printf(Input Vertex string:);for(i=0;in;i+)scanf(%c”,&a);G-vexsi=a; / 读入顶点信息，建立顶点表for(i=0;in;i+)for(j=0;jn;j+)G-edgesij=0; / 初始化邻接矩阵printf(Input edges,Creat Adjacency Matrixn

23、);for(k=0;ke;k+) ( / 读入e条边，建立邻接矩阵scanf(%d%d,&i,&j); / 输入边(Vi , Vj)的顶点序号G-edgesij=1;G-edgesji=1; /若为无向图，矩阵为对称矩阵；若建立有向图，去掉该条语句/=定义标志向量，为全局变量 =typedef enumFALSE,TRUE Boolean;Boolean visitedMaxVertexNum;/=DFS:深度优先遍历的递归算法=void DFSM(MGraph *G,int i) /以Vi为出发点对邻接矩阵表示的图 G进行DFS搜索，邻接矩阵是0,1矩阵int j;printf(%c,G-v

24、exsi); /visitedi=TRUE; /for(j=0;jn;j+) /if(G-edgesij=1 & ! visitedj)DFSM(G,j); /过，故Vj为新出发点void DFS(MGraph *G)int i;for(i=0;in;i+)visitedi=FALSE; /for(i=0;in;i+)if(!visitedi) /ViDFSM(G,i); /=BFS广度优先遍历=void BFS(MGraph *G,int k)访问顶点Vi置已访问标志依次搜索Vi的邻接点(Vi , Vj) C E,且Vj未访问标志向量初始化未访问过以Vi为源点开始DFS搜索 / 以Vk为源点

25、对用邻接矩阵表示的图G进行广度优先搜索int i,j,f=0,r=0;int cqMaxVertexNum; /for(i=0;in;i+)visitedi=FALSE; /for(i=0;in;i+)cqi=-1; /printf(%c,G-vexsk); / visitedk=TRUE;cqr=k; /Vk将其序号入队while(cqf!=-1) ( /i=cqf; f=f+1; /Vffor(j=0;jn;j+) /定义队列标志向量初始化队列初始化访问源点Vk已访问，将其入队。注意，实际上是队非空则执行出队依次Vi的邻接点Vjif(G-edgesij=1 & !visitedj) ( /

26、Vj访问printf(%c,G-vexsj); / 访问 Vjvisitedj=TRUE; r=r+1; cqr=j; / 访问过 Vj 入队 /=main= void main()int i;MGraph *G;G=(MGraph *)malloc(sizeof(MGraph); / 为图 G申请内存空间CreatMGraph(G); /printf(Print Graph DFS:);DFS(G); /printf(n);printf(Print Graph BFS: );BFS(G,3); /历建立邻接矩阵深度优先遍历以序号为3的顶点开始广度优先遍printf(n);调试结果:白己画的图

27、:1对应顶点下标0以此类推9对应下标8预计运行结果：DFS:012345678BFS:324105687对应我这个图：DFS: 123456789BFS: 435216798实验心得：图在数据结构中是相当重要的一部分 联系很多现实问题图的根本就是顶点和边 通过顶点和边建立邻接矩阵以及邻接链表 广度搜索和深度搜索是此算法着重关注的地方。要学会白己画图 然后写出这两种搜索的结果，程序中用了队的算法 是亮点 通过TRUE 和FAUSE来标记顶点是否以及访问避免重复实验四、排序一、 目的掌握各种排序方法的基本思想、排序过程、算法实现，能进行时间和空间性能的分析，根据实际问题的特点和要求选择合适的排序方 法。二、 要求实现直接排序、冒泡、直接选择、快速、堆、归并排序算法。比较各种算法的运行速度。三、 程序示例#includestdio.h”#includestdlib.h”#define Max 100 / 假设文件长度typedef struct / 定义记录类型int key; / 关键字项RecTy