实验二 顺序表与链表

1、数据结构与算法实验指导V2017常熟理工学院数据结构与算法实验指导与报告书 _2017_学年 第_1_ 学期专 业： 物联网工程_ _学 号： _ _姓 名： _ _实验名称：顺序表与链表_实验地点：N6-210_ _指导教师：聂盼红_ _计算机科学与工程学院2017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】4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

2、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.

3、c部分代码如下：#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define ERROR 0#define MAXSIZE 100#define OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/typedef struct slist ElemType *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(

4、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,ElemType 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-&

5、gt;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:"); scanf("%d",&a); printf("请输入输入的数据:"); for(b=0;b<a;b+) scanf("%d",&c); L-&

6、gt;listb=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;a<L->length;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

7、) int a=L->length-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(;a<L->length;a+) L->lista=L->lista+1; L->length-=

8、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*/int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e,int *pos) int a,b=0; for(a=0;a<L->length;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*ME

9、NU*n", " 1. Create Listn", /*创建顺序表*/ " 2. Get Elementn", /*查找顺序表中的元素*/ " 3. Insert datan", /*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;i<7;i+) /*输出主菜单数组

10、*/ 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 (c<0|c>4); /*选择项不在04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*/*主函数*/int main() Sqlist sl; InitList_sq(&sl);int m,k; for (;)

11、/*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 Sqlist:n"); printf("please input search data:"); sca

12、nf("%d",&k); int pos; 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("

13、;n input insert location and data:(location,data)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:

14、n"); printf("nplease input delete locationn"); scanf("%d",&k); int deldata; if (ListDelete_sq(&sl,k,&deldata) printf("nOKn"); printf("nDelete data is %dn",deldata); printf("nPrintSqlist:n"); PrintList_sq(&sl); else printf("n

15、ERROR!"); 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<stdio.h>#include<malloc.h>#define ERROR 0#define OK 1typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/*（1）-线性表的单链表存储表示*/typedef struct LNode ElemType d

16、ate; 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 DeleteElem(LinkList L,int i,ElemType *e);/*删除第i位置的元素，并

17、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; /*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

18、*/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&&j<i-1) p=p->next; j+;

19、if(!p|j>i-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&&j<

20、i) p=p->next; j+; if(!p|j>i) return ERROR; *e=p->date; 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&&j<i-1) p=p->next; j+; if(!p|j>i-1) return ERROR; s=p->nex

21、t; 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*/LinkList CreateList(int n) LNode *p,*q,*L; L=InitList(); p=L; int i=1; while(i<=n) q=(LNode *)malloc(sizeof(LNode); printf("输入链表的结点date %d: ",i+); scanf("%d",&q->da

22、te); 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 LinkListn", /*初始化链表*/ " 2. Get Elementn&quo

23、t;, /*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;i<8;i+) /*输出

24、主菜单数组*/ printf("%s",menui); do printf("nEnter you choice(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 (c<0|c>5); /*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

25、*/ 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 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 fro

26、m 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 printf("Error&Not exists!"); break; case 3: printf("n3-Insert e int

27、o 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&qu

28、ot;); break; case 4: printf("n4-Delete from 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 prin

29、tf("nDelete Error!n"); break; case 5: printf("please input n:"); /*输入单链表的元素个数*/ scanf("%d",&n); if (n<0) printf("ERROR"); break; printf("nCreate LinkList.n"); L=CreateList(n); if (L=NULL) printf("Error!n"); break; printf("nPrint

30、fList: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：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

31、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<stdio.h>#include<malloc.h>#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; LNode,*LinkList;/*（1）-创建具有n个结点的无头结

32、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;a<n-1;a+) p=(LNode *)malloc(sizeof(LNode); scanf("%d",&p->data); q->next=p; q=p; q-

33、>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) 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,in

34、t k,int m,LinkList L) L=CreateList(n); PrintList(L); int a,length=n; LNode *q; for(a=1;a<k-1;a+) L=L->next; while(length!=1) for(a=0;a<m-1;a+) L=L->next; q=L->next; 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-

35、>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，表示一共有10个数，从第2个数之后开始数，

36、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<malloc.h>#include<stdio.h>#define ERROR 0#define OK 1typedef int ElemType;typedef struct LNode ElemType data; struct LNode *next;L

37、Node,*LinkList;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("