数据结构实验

实验一单链表的实现与应用

一、实验目的

掌握单链表的基本操作和设计数据测试功能的方法。

二、实验要求

1)设数据元素的数据类型为int类型，编写一个逐个输出单链表中所有数据元素的算

法。

三、实验仪器设备及软件

HP D538、C语言

四、实验原理

链式存储结构存储线性表数据元素的方法是，把存储有数据元素的结点用指针域构造成链。指针是指向物理存储单元地址的变量，我们把一个数据元素域及一个或若干个指针域组成的结构体称为一个结点。其中，数据域用来存放数据元素，指针域用来构造数据元素之间的关联关系。链式存储结构的特点是，数据元素间的逻辑关系表现在结点的链接关系上。链式存储结构的线性表称为链表。单链表是最常用的链表。单链表中，构成链表的结点只有一个指向直接后继结点的指针域。单链表有带头结点和不带头结点两种。我们把指向单链表的至真称为头指针，头指针所指的不存放数据元素的第一个结点称为头结点。存放第一个数据元素的结点称为第一个数据元素结点。

五、实验步骤及程序

单链表操作实现的具体步骤：

（1）初始化ListInitiate(SLNode**head)

（2）求当前数据元素个数LIstLength(SLNodEe *head)

（3）插入ListInsert(SLNode*head,Int i ,DataType x)

(4)删除LIstDelete(SLNode*head,Int i ,DataType x)

(5)取数据元素LIstGet(SLNode*head,Int i ,DataType x)

(6)撤销单链表Destroy(SLNode**head)

六、实验结果与分析

试验程序如下：

#include

#include

struct stu *create();

void print(struct stu *head);

struct stu

{

int num;

struct stu *next;

};

int main()

{

struct stu *phead;

phead=create();

print(phead);

return 0;

}

struct stu *create()

{

struct stu *head=NULL;

struct stu *pnew,*pend;

pnew=pend=(struct stu *)malloc(sizeof(struct stu));

scanf("%d", &pnew->num);

while(pnew->num!=0)

{

if(head==NULL)

{

pnew->next=NULL;

pend=pnew;

head=pnew;

}

else

{

pnew->next=NULL;

pend->next=pnew;

pend=pnew;

}

pnew=(struct stu *)malloc(sizeof(struct stu));

scanf("%d", &pnew->num);

}

free(pnew);

return head;

}

void print(struct stu *head)

{

struct stu *pnext;

pnext=head;

while(pnext!=NULL)

{

printf("%d ", pnext->num);

pnext=pnext->next;

}

}

实验结果如图：

总结：如程序所示，当顺序输入一列数时，会顺序输出一列数。输入数是以0结尾。

2）设计循环单链表，要求包括初始化、求数据元素个数、插入、删除和取数据元素，并设计测试主函数验证其正确性。

七、实验仪器设备及软件

HP D538、C语言

八、实验原理

顺序堆栈是一种特殊的线性表。对于顺序循环队列，队尾指针原来等于MaxQueueSize-1,加1后等于0，可以利用高级程序设计语言INT 数据类型求模运算来实现。其他程序如上所述。

九、实验结果与分析

试验程序如下：

#include

#include

typedef struct point

{

int num;

struct point *next;

}List;

void init_List(List **head);//初始化

void sert_List(List **head, int num);//插入一个元素

void travese_List(List *head);//遍历

int length_List(List *head);//求长度

void delete_List(List **head,int num);//删除元素

int getenum_List(List *head,int n);//获取第n个节点的元素

int main()

{

List *head;

int length;

init_List(&head);

sert_List(&head, 5);

sert_List(&head, 2);

sert_List(&head,14);

sert_List(&head, 8);

sert_List(&head, 24);

sert_List(&head, 9);

delete_List(&head, 2);

length = length_List(head);

printf("第二个节点的元素:%d\n", getenum_List(head,2));

printf("链表的长度%d\n", length);

travese_List(head);

return 0;

}

void init_List(List **head)

{

*head = (List *)malloc(sizeof(List));

(*head)->num = 0;

(*head)->next = (*head);

}

void sert_List(List **head, int num)

{

List *p,*temp;

temp = (*head);

temp->num++;

while(temp->next !=(*head))

{

temp = temp->next;

}

p = (List *)malloc(sizeof(List));

p->num = num;

p->next = temp->next;

temp->next = p;

}

int length_List(List *head)

{

int length = 0;

List *temp = head;

do

{

length++;

temp = temp->next;

}while(temp->next != head);

return length;

}

void delete_List(List **head,int num) {

List *temp,*piror;

(*head)->num--;

piror = (*head);

temp = (*head)->next;

while(temp != (*head))

{

if(temp->num == num)

{

break;

}

piror = temp;

temp = temp->next;

}

if(temp == (*head))

{

printf("链表内没有此元素\n");

}

else

{

piror->next = temp->next;

}

}

int getenum_List(List *head,int n)

{

List *temp = head->next;

while(--n)

{

if(temp== head)

{

printf("超出链表长度，输入错误\n");

break;

}

temp = temp->next;

}

return temp->num;

}

void travese_List(List *head)

{

List *temp = head;

int flag = 1;

do

{

if(flag == 1)

{

printf("头结点记录节点总数:%d.\n", temp->num);

flag = 0;

}

else

{

printf("节点数字:%d.\n", temp->num);

}

temp = temp->next;

}while(temp != head);

}

总结：1、在初始程序时，一共给出了6个数，运行程序时，由于删掉了一个数据元素，所以只剩下5个数据元素。头结点记录链表的的长度为5。显示第二个数据元素是14.

2、单链表的插入和删除操作不需要移动数据元素，只需要比较数据元素时间复杂度较高。