城市链表实验报告.doc

2014-2015学年第一学期实验报告课程名称： 算法与数据结构 实验名称： 城市链表 一、 实验目的 本次实验的主要目的在于熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉 各种链表的操作为侧重点。同时，通过本次实验帮助学生复习高级语言的使用方法。二、 实验内容 （一）城市链表 ： 将若干城市的信息，存入一个带头结点的单链表。结点中的城市信息包括：城市名，城 市的位置坐标。要求能够利用城市名和位置坐标进行有关查找、插入、删除、更新等操作。(二) 约瑟夫环m 的初值为 20；密码：3，1，7，2，6，8，4（正确的结果应为 6，1，4，7，2，3，5）。三、 实验环境 VS2010 、win8.1四、 实验结果（一）城市链表:（1） 创建城市链表； （2） 给定一个城市名，返回其位置坐标； （3） 给定一个位置坐标 P 和一个距离 D，返回所有与 P 的距离小于等于 D 的城市。 （4） 在已有的城市链表中插入一个新的城市； （5） 更新城市信息； （6） 删除某个城市信息。(二) 约瑟夫环m 的初值为 20；密码：3，1，7，2，6，8，4输出 6，1，4，7，2，3，5。五、 附录城市链表：5.1 问题分析该实验要求对链表实现创建，遍历，插入，删除，查询等操作，故使用单链表。5.2 设计方案该程序大致分为以下几个模块：1.创建城市链表模块，即在空链表中插入新元素。故创建城市链表中包涵插入模块。2.返回位置坐标模块。3.计算距离模块4.插入模块。5.更新城市信息模块6.删除信息模块。5.3 算法5.3.1 根据中心城市坐标，返回在距离内的所有城市：void FindCityDistance(citylist *L)/根据距离输出城市/输入信息与距离L=L-next;while(L != NULL)if(L-x-x1)*(L-x-x1)+(L-y-y1)*(L-y-y1)x-x1)+(L-y-y1)!=0 )printf(城市名称%sn,L-Name);printf(城市坐标%.2lf,%.2lfn,L-x,L-y); L=L-next; 该算法主要用到了勾股定理，考虑到不需要实际数值，只需要大小比较，所以只用横坐标差的平方+纵坐标差的平方 next = NULL;void Insert_sqCity(citylist *L)/在链表中插入元素citylist* newNode;newNode=(citylist*)malloc(sizeof(citylist);if(!newNode)printf(存储分配失败);printf(请输入城市名n);scanf(%s,newNode-Name);printf(请输城市坐标x yn);scanf(%lf%lf,&(newNode-x),&(newNode-y);while(L-next != NULL) L = L-next; /如果非空，L指针的位置向后移 newNode-next =L-next; L-next = newNode;void Create_sqCity(citylist *L)/创建链表char ch100;int i;printf(输入END退出,输入其余值继续n); /当输入END时，在任意输入，则退出此操作scanf(%s,ch);for(;strcmp(ch,END)!=0 ; )Insert_sqCity(L); printf(输入END退出,输入其余值继续n); scanf(%s,ch);void Get_sqCityCoord(citylist *L)/输入城市信息返回坐标char ch10;printf(输入要查询的城市);scanf(%s,ch);while(L-next!= NULL &strcmp(L-next-Name,ch)L=L-next;if(L-next = NULL)printf(城市不存在);elseprintf(%.2lf,%.2lfn,L-next-x,L-next-y);void Delete_sqCity(citylist *L)/删除城市信息 ，按名称/坐标printf(请输入城市名n);char ch10;scanf(%s,ch);while(L-next != NULL&strcmp(L-next-Name,ch)L=L-next;if(L-next = NULL)printf(城市不存在);/删除位置不合理L-next=L-next-next; printf(删除城市成功);void FindCityDistance(citylist *L)/根据距离输出城市printf(输入中心城市坐标);double x1,y1;scanf(%lf%lf,&x1,&y1);printf(输入距离);double dis;scanf(%lf,&dis);L=L-next;while(L != NULL)if(L-x-x1)*(L-x-x1)+(L-y-y1)*(L-y-y1)x-x1)+(L-y-y1)!=0 )printf(城市名称%sn,L-Name);printf(城市坐标%.2lf,%.2lfn,L-x,L-y);L=L-next;void Update_sqCity(citylist* L)/更新城市信息char ch10;printf(请输入您要更新的城市名n);scanf(%s,ch); while(strcmp(L-next-Name,ch)L=L-next;if(L-next = NULL)printf(城市不存在n);printf(请输入城市新信息:n); printf(请输入城市新名n); scanf(%s,L-next-Name); printf(请输入城市新坐标n); scanf(%lf%lf,&(L-next-x),&(L-next-y); int main()citylist *L;L=(citylist*)malloc(sizeof(citylist);InitList_SqCity(L);for( ; ; )printf(-n);printf(请选择您的操作n);printf(1.创建城市链表n);printf(2.根据名字查询城市n);printf(3.插入n);printf(4.删除n);printf(5.更新城市信息n);printf(6.根据离中心坐标距离查看城市n);printf(7.退出系统n);printf(-n);int choice;scanf(%d,&choice);switch(choice)case 1:Create_sqCity(L);getchar();break;case 2:Get_sqCityCoord(L);break;case 3:Insert_sqCity(L);break;case 4:Delete_sqCity(L);break;case 5:Update_sqCity(L);break;case 6: FindCityDistance(L); break;case 7:break;if(choice = 7)break; 5.6仿真结果2.查询城市信息3 添加城市4 删除城市5 更新城市6 根据距离输出城市5.7 调试心得5.7.1错误分析：实验中出现的第一个问题是声明变量，从键盘中读入数据是显示变量未初始化，调试后发现是scanf的问题，以后的实验中应注意scanf中读入信息后是存到了地址里。5.7.2 算法复杂度的分析： 所有程序 除了InitList_SqCity 复杂度为O(1),其余均为O(n)。5.7.3 收获对数据结构这门课地应用有了一定地了解，知道对线性表插入、删除等操作的实现，加深对课本地理解。附录约瑟夫环：5.1问题分析该实验要求循环连续查找信息，并删除节点，故使用单项循环链表。5.2设计方案1.建立单循环链表 2.产生Joseph环 3.输出顺序表5.3算法5.3.1 构成单链表void Creat_JoephLink(int num)Node *head,*q,*L;L=(Node*)malloc(sizeof(Node);/申请第一个数的节点head=L;L-num=1;printf(输入第一个人的值:); /输入第一个人的值 scanf(%d,&(L-value);int i;for(i=2;inext=q;L=q;printf(输入第%d个人的值:,i); /输入每个人的值scanf(%d,&(L-value);L-num=i;L-next=head; L=head;/构成单向循环链表5.3.2查找并删除节点Status Delete_Node(Node *L)for (j=1;j=num;j+)for(i=1;inext;m=L-value;/将当前值设为m值printf(%d ,L-num);/输出当前节点信息/删除当前节点L-num=L-next-num; L-value=L-next-value;q=L-next;L-next=L-next-next;free(q); 5.4源程序代码typedef struct Nodeint value;Node *next;int num;Node;void Creat_JoephLink(int num)Node *head,*q,*L;L=(Node*)malloc(sizeof(Node);/申请第一个数的节点head=L;L-num=1;printf(输入第一个人的值:); /输入第一个人的值 scanf(%d,&(L-value);int i;for(i=2;inext=q;L=q;printf(输入第%d个人的值:,i); /输入每个人的值scanf(%d,&(L-value);L-num=i;L-next=head; L=head;/构成单向循环链表int m;int j;printf(输入初始值m的大小);scanf(%d,&m); printf(结果是:n);for (j=1;j=num;j+)for(i=1;inext;m=L-value;/将当前值设为m值printf(%d ,L-num);/输出当前节点信息/删除当前节点L-num=L-next-num; L-value=L-next-value;q=L-next;L-next=L-next-next;free(q); int main()int num;printf(输入人数：); /*输入测试人的数量*/scanf(%d,&num);Creat_JoephLink(num);5.5运