大数据结构(邹永林版)实验报告材料2-顺序表与链表.doc

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1、实验二 顺序表与链表【实验目的】1、掌握线性表中元素的前驱、后续的概念。2、掌握顺序表与链表的建立、插入元素、删除表中某元素的算法。3、对线性表相应算法的时间复杂度进行分析。4、理解顺序表、链表数据结构的特点（优缺点）。【实验学时】2学时【实验预习】回答以下问题：1、顺序表的存储表示在顺序表中，任一数据元素的存放位置是从起始位置开始、与该数据元素的位序成正比的对应存储位置，借助LOC(ai)=LOC(a1)+(i-1)*1确定，则顺序表是一种随机存取的存储结构。2、单链表的存储表示线性链表也称单链表，在每一个结点中只包含一个指针，用于指示该结点的直接后继结点，整个链表通过指针相连，最后一个结点

2、因为没有后继结点，其指针置为空（NULL）。这样，链表中所有数据元素（结点）构成一对一的逻辑关系，实现线性表的链式存储。【实验内容和要求】1、按照要求完成程序exp2_1.c，实现顺序表的相关操作。以下函数均具有返回值，若操作完成，返回OK，操作失败返回ERROR。函数需返回的其他数据，使用函数参数返回。exp2_1.c部分代码如下：#include#include#include#define ERROR 0#define MAXSIZE 100#define OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/typedef struct slist ElemTyp

3、e *list; int listsize; int length;Sqlist;Sqlist *L;/*（1）-补充顺序表的存储分配表示，采用定长和可变长度存储均可*/*函数声明*/int InitList_sq(Sqlist *L);int CreateList_sq(Sqlist *L);int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e);int PrintList_sq(Sqlist *L);int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i,ElemType *e);int ListLocate(Sqlist *L,ElemTy

4、pe e,int *pos);int menu_select();/*（2）-顺序表的初始化*/int InitList_sq(Sqlist *L) L-list=(ElemType *)malloc(MAXSIZE*sizeof(ElemType); if(L-list=NULL) return ERROR; else L-length=0; L-listsize=MAXSIZE; return 0;/*InitList*/*（3）-创建具有n个元素的顺序表*/int CreateList_sq(Sqlist *L) int a,b,c; printf(请输入输入数据的个数n:); scan

5、f(%d,&a); printf(请输入输入的数据:); for(b=0;blistb=c; L-length=L-length+a; return 0;/*CreateList*/*（4）-输出顺序表中的元素*/int PrintList_sq(Sqlist *L) int a; printf(输出数据:); for(a=0;alength;a+) printf(%d ,L-lista); return 0;/*PrintList*/*（5）-在顺序表的第i个位置之前插入新元素e*/int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e) int a=L-l

6、ength-1; for(;a=i-1;a-) L-lista+1=L-lista; L-listi-1=e; L-length+=1; return OK;/*ListInsert*/*（6）-在顺序表中删除第i个元素，e返回删除的元素*/int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i,ElemType *e) int a=i-1; *e=L-listi-1; for(;alength;a+) L-lista=L-lista+1; L-length-=1; return OK;/* ListDelete_sq */*（7）-在顺序表中查找指定值元素，pos为返回其位置序号

7、*/int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e,int *pos) int a,b=0; for(a=0;alength;a+) if(e=L-lista) b=0; *pos=a+1; break; else b=1; if(b=1) return 0; else return OK;/* ListLocate */*定义菜单字符串数组*/int menu_select() char *menu=n*MENU*n, 1. Create Listn, /*创建顺序表*/ 2. Get Elementn, /*查找顺序表中的元素*/ 3. Insert datan,

8、/*插入数据*/ 4. Delete datan, /*删除数据*/ 0. Quitn, /*退出*/ n*MENU*n ; char s3; /*以字符形式保存选择号*/ int c,i; /*定义整形变量*/ for (i=0;i7;i+) /*输出主菜单数组*/ printf(%s,menui); do printf(nEnter you choice(04):); /*在菜单窗口外显示提示信息*/ scanf(%s,s); /*输入选择项*/ c=atoi(s); /*将输入的字符串转化为整形数*/ while (c4); /*选择项不在04之间重输*/ return c; /*返回选

9、择项，主程序根据该数调用相应的函数*/*主函数*/int main() int m,k; int pos;int deldata;Sqlist sl; InitList_sq(&sl); for (;) /*无限循环*/ switch (menu_select() /*调用主菜单函数，返回值整数作开关语句的条件*/ case 1: printf(n1-Create Sqlist:n); CreateList_sq(&sl); printf(nPrint Sqlist:n); PrintList_sq(&sl); break; case 2: printf(n3-GetElem from Sql

10、ist:n); printf(please input search data:); scanf(%d,&k); if (!ListLocate(&sl,k,&pos) printf(Not found); else printf(found the element, position is %dn,pos); printf(nPrint Sqlist:n); PrintList_sq(&sl); break; case 3: printf(n4-Insert from Sqlist:n); printf(n input insert location and data:(location,d

11、ata)n); scanf(%d,%d,&m,&k); if (ListInsert_sq(&sl,m,k) printf(nOKn); printf(nPrint Sqlist:n); PrintList_sq(&sl); else printf(nERROR!); break; case 4: printf(n5-Delete from Sqlist:n); printf(nplease input delete locationn); scanf(%d,&k); if (ListDelete_sq(&sl,k,&deldata) printf(nOKn); printf(nDelete

12、data is %dn,deldata); printf(nPrintSqlist:n); PrintList_sq(&sl); else printf(nERROR!); break; case 0: exit(0); /*如菜单返回值为0程序结束*/ return 0;(1)创建一个顺序表(2)查找元素位置（3）插入元素（4）删除元素2、按照要求完成程序exp2_2.c，实现单链表的相关操作。exp2_2.c部分代码如下：#include#include#include#define ERROR 0#define OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/

13、*（1）-线性表的单链表存储表示*/typedef struct LNode ElemType date; struct LNode *next;LNode,*LinkList;LNode *InitList(); /*带头结点单链表初始化*/void PrintList(LinkList L); /*输出带头结点单链表的所有元素*/int GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e); /*查找第i位置的元素，并由e返回其值*/int InsertElem(LinkList L,int i,ElemType e);/*在第i个位置插入元素e*/int Delet

14、eElem(LinkList L,int i,ElemType *e);/*删除第i位置的元素，并由e返回其值*/void DestroyLinkList(LinkList L);/*释放链表及其空间*/LinkList CreateList(int n); /*创建n个结点的单链表*/int menu_select(); /*菜单函数*/*带头结点单链表初始化*/LNode *InitList()LinkList L; L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode); /*申请一个头结点*/ if (!L) return ERROR; /*申请失败*/ L-next=NULL

15、; /*头结点的指针域置空*/ return L;/*（1）-输出带头结点单链表的所有元素*/void PrintList(LinkList L) LNode *p=L-next; int i=0; while(p) i+; printf(n第%d个元素%d,i,p-date); p=p-next; /*PrintList*/*（2）-在单链表的第i个位置插入元素e，若插入成功返回OK，插入失败返回ERROR*/int InsertElem(LinkList L,int i,ElemType e) LNode *p=L,*s; int j=0; while(p&jnext; j+; if(!p

16、|ji-1) return ERROR; s=(LNode *)malloc(sizeof(LNode); if(!s)return ERROR; s-date=e; s-next=p-next; p-next=s; return OK;/* InsertElem */*（3）-查找第i位置的元素，若存在返回OK并由e返回其值，若不存在返回ERROR*/int GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e) LNode *p; int j=1; p=L-next; while(p&jnext; j+; if(!p|ji) return ERROR; *e=p-dat

17、e; return OK;/*GetElem*/*（4）-删除第i位置的元素，成功返回OK，并由e返回其值，若不成功返回ERROR，注意删除的结点必须释放其所占空间*/int DeleteElem(LinkList L,int i,ElemType *e) LNode *p=L,*s; int j=0; while(p&jnext; j+; if(!p|ji-1) return ERROR; s=p-next; p-next=s-next; *e=s-date; free(s); return OK;/* DeleteElem */*（5）-创建具有n个结点的单链表，创建成功返回其头指针*/L

18、inkList CreateList(int n) int i=1;LNode *p,*q,*L; L=InitList(); p=L; while(idate); q-next=NULL; p-next=q; p=q; return L;/*CreateList*/*释放链表及其空间*/void DestroyLinkList(LinkList L) LNode *p=L,*q; while(p) q=p-next; free(p); p=q; /* DestroyLinkList */int menu_select() char *menu=n*MENU*n, 1. Init LinkLi

19、stn, /*初始化链表*/ 2. Get Elementn, /*查找元素*/ 3. Insert datan, /*插入元素*/ 4. Delete datan, /*删除元素*/ 5. CreateLinkListn, /*创建具有n个元素的链表*/ 0. Destroy LinkList&Quitn, /*释放链表所占空间&退出*/ n*MENU*n ; char s3; /*以字符形式保存选择号*/ int c,i; /*定义整形变量*/ for (i=0;i8;i+) /*输出主菜单数组*/ printf(%s,menui); do printf(nEnter you choice

20、(05):); /*在菜单窗口外显示提示信息*/ scanf(%s,s); /*输入选择项*/ c=atoi(s); /*将输入的字符串转化为整形数*/ while (c5); /*选择项不在05之间重输*/ return c; /*返回选择项，主程序根据该数调用相应的函数*/int main() int i,n; ElemType e; LinkList L=NULL; /*定义指向单链表的指针*/ for (;) /*无限循环*/ switch (menu_select() /*调用主菜单函数，返回值整数作开关语句的条件*/ /*值不同，执行的函数不同，break 不能省略*/ case

21、1: printf(n1-Init LinkList:n); L=InitList(L); if(L!=NULL) printf(nInitLinkList OK!n); else printf(nInitLinkList Error!n); break; case 2: printf(n2-GetElem from LinkList:n); printf(input pos=); scanf(%d,&i); if (L!=NULL&GetElem(L,i,&e) printf(No%i is %d,i,e); printf(nPrintfList:n); PrintList(L); else

22、 printf(Error&Not exists!); break; case 3: printf(n3-Insert e into LinkList:n); printf(input pos=); scanf(%d,&i); printf(input e=); scanf(%d,&e); if(L!=NULL&InsertElem(L,i,e) printf(nInsert OK!n); printf(nPrintfList:n); PrintList(L); else printf(nInsert Error!n); break; case 4: printf(n4-Delete from

23、 LinkList:n); printf(input pos=); scanf(%d,&i); if(L!=NULL&DeleteElem(L,i,&e) printf(nOKn); printf(nDelete data is %dn,e); printf(nPrintfList:n); PrintList(L); else printf(nDelete Error!n); break; case 5: printf(please input n:); /*输入单链表的元素个数*/ scanf(%d,&n); if (n0) printf(ERROR); break; printf(nCre

24、ate LinkList.n); L=CreateList(n); if (L=NULL) printf(Error!n); break; printf(nPrintfList:n); PrintList(L); break; case 0: printf(nDestroy linklist and free memory .n); if(L!=NULL) DestroyLinkList(L); L=NULL; exit(0); /*如菜单返回值为0程序结束*/ return 0;实验结果：（1）初始化链表：（2）查找元素：（3）插入数据：（4）删除数据：（5）创建链表：（6）销毁和退出链表：

25、3循环链表的应用（约瑟夫回环问题、）用整数序列1，2，3，n表示顺序坐在圆桌周围的人，并采用循环链表作为存储结构。任意位置k开始计数，计到m让此位置的人出局，重复上述过程，直至只剩下最后一个人。依次输出每个出局的人的序号。提示：用一个无头结点的循环单链表来实现n个元素的存储。exp2_3.c部分代码如下：#include#include#define ERROR 0#define OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/typedef struct LNode /*线性表的单链表存储*/ ElemType data; struct LNode *next;

26、LNode,*LinkList;/*（1）-创建具有n个结点的无头结点的单向循环链表，返回其头指针*/LinkList CreateList(int n) LinkList L; L=(LinkList )malloc(sizeof(LinkList); LNode *q,*p; printf(输入元素:n); scanf(%d,&L-data); q=L; int a; for(a=0;adata); q-next=p; q=p; q-next=L; return L;/*CreateList*/*（2）-输出无头结点循环单链表的所有元素*/void PrintList(LinkList L

27、) printf(输出表中的元素:); LNode *p; printf(%dn,L-data); p=L-next; while(p!=L) printf(n%dn,p-data); p=p-next; /*PrintList*/*（3）-约瑟夫问题计算，依次输出出局的元素的序号*/void JOSEPHUS(int n,int k,int m,LinkList L) L=CreateList(n); PrintList(L); int a,length=n; LNode *q; for(a=1;anext; while(length!=1) for(a=0;anext; q=L-next;

28、 L-next=q-next; printf(被删除的数字:%dn,q-data); free(q); length-=1; printf(输出最终的一个数字:%d,L-data);/*JOSEPHUS*/int main() int n,m,k; LinkList L=NULL; /*定义指向单链表的指针*/ printf(1.输入元素的个数); printf( 2.输入位置); printf( 3.输入人数); while(scanf(%d%d%d,&n,&k,&m)=3) /*n个元素从k位置开始每m个报数*/ JOSEPHUS(n,k,m,L); return 0;.输入10 2 3，

29、表示一共有10个数，从第2个数之后开始数，数到3的人出局实验结果： 4、选做实验：设有头单链表，设计算法将表中值相同的元素仅保留一个结点。提示：指针p从链表的第一个元素开始，利用指针q从指针p位置开始向后搜索整个链表，删除与之值相同的元素；指针p继续指向下一个元素，开始下一轮的删除，直至pnull为至，既完成了对整个链表元素的删除相同值。#include#include#define ERROR 0#define OK 1typedef int ElemType;typedef struct LNode ElemType data; struct LNode *next;LNode,*Link

30、List;LinkList L=NULL;LNode *InitList(LinkList L);void PrintList(LinkList L);void DestroyLinkList(LinkList L);LinkList CreateList(int n);/*带头结点单链表初始化*/LNode *InitList(LinkList L) L=(LNode *)malloc(sizeof(LNode); if (!L) return ERROR; L-next=NULL; return L;/*输出带头结点单链表的所有元素*/void PrintList(LinkList L) LinkList p; p=L-next; int i=1; while(p) printf(nthe %d data is %d,i+,p-data); p=p-next; printf(n);/*PrintList*/LinkList CreateList(int n) LNode *p,*q,*head; int i; head=(LinkList)malloc(sizeof(LNode); head-next=NULL; p=head; for(i=0;idata); q