C语言数据结构线性表的基本操作实验报告

实验一线性表的基本操作一、实验目的与基本要求1．掌握数据结构中的一些基本概念。

数据、数据项、数据元素、数据类型和数据结构，以及它们之间的关系。

2．了解数据的逻辑结构和数据的存储结构之间的区别与联系；数据的运算与数据的逻辑结构的关系。

3．掌握顺序表和链表的基本操作：插入、删除、查找以及表的合并等运算。

4．掌握运用C语言上机调试线性表的基本方法。

二、实验条件1．硬件：一台微机2．软件：操作系统和C语言系统三、实验方法确定存储结构后，上机调试实现线性表的基本运算。

四、实验内容1．建立顺序表，基本操作包括：初始化，建立一个顺序存储的链表，输出顺序表，判断是否为空，取表中第i个元素，定位函数（返回第一个与x相等的元素位置），插入，删除。

2．建立单链表，基本操作包括：初始化，建立一个链式存储的链表，输出顺序表，判断是否为空，取表中第i个元素，定位函数（返回第一个与x相等的元素位置），插入，删除。

3．假设有两个按数据元素值非递减有序排列的线性表A和B，均以顺序表作为存储结构。

编写算法将A表和B表归并成一个按元素值非递增有序（允许值相同）排列的线性表C。

（可以利用将B中元素插入A中，或新建C表）4．假设有两个按数据元素值非递减有序排列的线性表A和B，均以单链表作为存储结构。

编写算法将A表和B表归并成一个按元素值递减有序（即非递增有序，允许值相同）排列的线性表C。

五、附源程序及算法程序流程图1.源程序（1）源程序(实验要求1和3)#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCREMENT 10typedef struct arr{int * elem;int length;int listsize;}Sqlist;void menu(); //菜单void InitList(Sqlist *p); // 创建线性表void ShowList(Sqlist *p); // 输出顺序线性表void ListDelete(Sqlist *p,int i,int &e); // 在顺序线性表中删除第i个元素，并用e返回其值void ListInsert(Sqlist *p); // 在顺序线性表中第i个元素前插入新元素evoid ListEmpty(Sqlist *p); // 判断L是否为空表void GetList(Sqlist *p,int i,int &e); // 用e返回L中第i个数据元素的值void ListInsert(Sqlist *p,int i,int e);bool compare(int a,int b);void LocateElem(Sqlist *L,int e); // 在顺序线性表L中查找第1个值与e满足compare()d元素的位序void MergeList_L(Sqlist *La,Sqlist *Lb); // 归并void main(){Sqlist La;Sqlist Lb;int n,m,x;menu();scanf("%d",&n);while(n){switch(n){case 0: ; break;case 1:InitList(&La);break;case 2:ListEmpty(&La);break;case 3:printf("请输入插入的位序:\n");scanf("%d",&m);printf("请出入要插入的数:\n");scanf("%d",&x);ListInsert(&La,m,x);break;case 4:printf("请输入删除元素的位序:\n");scanf("%d",&m);ListDelete(&La,m,x);printf("删除的元素为:%d\n",x);break;case 5:printf("请输入要找的与线性表中相等的数:\n");scanf("%d",&m);LocateElem(&La,m);break;case 6:printf("请输入查找的位序:\n");scanf("%d",&m);GetList(&La,m,x);printf("La中第%d个元素的值为%d\n",m,x);break;case 7:ShowList(&La);break;case 8:InitList(&Lb);break;case 9:MergeList_L(&La,&Lb);printf("归并成功!");break;}menu();scanf("%d",&n);}}/*菜单*/void menu(){printf("********************\n\n");printf(" 0.退出\n\n");printf(" 1.创建线性表La\n\n");printf(" 2.判断La是否为空表\n\n");printf(" 3.插入元素(La)\n\n");printf(" 4.删除元素(La)\n\n");printf(" 5.定位元素(La)\n\n");printf(" 6.取元素(La)\n\n");printf(" 7.输出线性表\n\n");printf(" 8.创建线性表Lb\n\n");printf(" 9.归并为一个线性表La\n\n");printf("********************\n\n");}/*创建顺序线性表L*/void InitList(Sqlist *L){int n;int i=0;L->elem=(int *)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(int));if(NULL==L->elem)printf("储存分配失败!\n");else{L->length=0;L->listsize=LIST_INIT_SIZE;printf("输入顺序表a:\n");scanf("%d",&n);while(n){L->elem[i]=n;i++;L->length++;L->listsize=L->listsize-4;scanf("%d",&n);}}}/*输出顺序线性表*/void ShowList(Sqlist *p){int i;if(0==p->length)printf("数组为空!\n");elsefor(i=0;i<p->length;i++)printf("%d ",p->elem[i]);printf("\n");}/*判断L是否为空表*/void ListEmpty(Sqlist *p)if(0==p->length)printf("L是空表!\n");elseprintf("L不是空表!\n");}/*在顺序线性表中第i个元素前插入新元素e */void ListInsert(Sqlist *p,int i,int e){int *newbase;int *q1;int *q2;while(i<1||i>p->length+1){printf("您输入的i超出范围!\n请重新输入要插入的位置\n:");scanf("%d",&i);}if(p->length>=p->listsize){newbase=(int *)realloc(p->elem,(p->listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(int));if(!newbase)exit(0);else{p->elem=newbase;p->listsize+=LISTINCREMENT;}}q1=&(p->elem[i-1]);for(q2=&(p->elem[p->length-1]);q2>=q1;--q2)*(q2+1)=*q2;*q1=e;++p->length;}/*/在顺序线性表中删除第i个元素，并用e返回其值*/void ListDelete(Sqlist *p,int i,int &e){int *q1,*q2;while(i<1||i>p->length){printf("您输入的i超出范围!请重新输入:");scanf("%d",&i);}q1=&(p->elem[i-1]);e=*q1;q2=p->elem+p->length-1;for(++q1;q1<=q2;++q1)*(q1-1)=*q1;--p->length;}/*对比a与b相等*/bool compare(int a,int b){if(a==b)return 1;elsereturn 0;}/*在顺序线性表L中查找第1个值与e满足compare()d元素的位序*/ void LocateElem(Sqlist *L,int e){int i=1;int *p;p=L->elem;while(i<=L->length && !compare(*p++,e))++i;if(i<=L->length)printf("第1个与e相等的元素的位序为%d\n",i);elseprintf("没有该元素!\n");}/*用e返回L中第i个数据元素的值*/void GetList(Sqlist *p,int i,int &e){Sqlist *p1;p1=p;e=p1->elem[i-1];}/* 已知顺序线性表La和Lb是元素按值非递减排列*//* 把La和Lb归并到La上,La的元素也是按值非递减*/void MergeList_L(Sqlist *La,Sqlist *Lb){int i=0,j=0,k,t;int *newbase;Sqlist *pa,*pb;pa=La;pb=Lb;while(i<pa->length && j<pb->length){if(pa->elem[i] >= pb->elem[j]){if(pa->listsize==0){newbase=(int*)realloc(pa->elem,(pa->listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(int));if(!newbase)exit(0);}for(k=pa->length-1; k>=i; k--)pa->elem[k+1]=pa->elem[k];pa->length++;pa->elem[i]=pb->elem[j];i++;j++;}elsei++;}while(j<pb->length){if( pa->listsize < pb->length-j ){newbase=(int*)realloc(pa->elem,(pa->listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(int));if(!newbase)exit(0);}for(j;j<pb->length;j++,i++){pa->elem[i]=pb->elem[j];pa->length++;}}for(i=0;i<pa->length/2;i++){t=pa->elem[i];pa->elem[i]=pa->elem[pa->length-i-1];pa->elem[pa->length-i-1]=t;}}（2）源程序(实验要求2和4)#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>typedef struct LNode{int data;struct LNode *next;}LNode, *LinkList;void menu();LinkList InitList();void ShowList(LinkList L);void ListDelete(LinkList L,int i,int &e);void ListEmpty(LinkList L);void GetList(LinkList L,int i,int &e);void ListInsert(LinkList L,int i,int e);bool compare(int a,int b);void LocateElem(LinkList L,int e);LinkList MergeList_L(LinkList La,LinkList Lb);int total=0;void main(){LinkList La;LinkList Lb;La=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));La->next=NULL;Lb=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));Lb->next=NULL;int n;int m;int x;menu();scanf("%d",&n);while(n){switch(n){case 0: ; break;case 1:La->next=InitList();break;case 2:ListEmpty(La);break;case 3:printf("请输入要插入到第几个节点前:\n");scanf("%d",&m);printf("请输入插入的数据:\n");scanf("%d",&x);ListInsert(La,m,x);break;case 4:printf("请输入删除元素的位序:\n");scanf("%d",&m);ListDelete(La,m,x);printf("删除的元素为:%d\n",x);break;case 5:printf("请输入要找的与线性表中相等的数:\n");scanf("%d",&m);LocateElem(La,m);break;case 6:printf("请输入查找的位序:\n");scanf("%d",&m);GetList(La,m,x);printf("La中第%d个元素的值为%d\n",m,x);break;case 7:ShowList(La);break;case 8:Lb->next=InitList();break;case 9:La=MergeList_L(La,Lb);printf("归并成功\n");break;}menu();scanf("%d",&n);}}void menu(){printf("********************\n\n");printf(" 0.退出\n\n");printf(" 1.创建线性表La\n\n");printf(" 2.判断是否为空表\n\n");printf(" 3.插入元素\n\n");printf(" 4.删除元素\n\n");printf(" 5.定位元素\n\n");printf(" 6.取元素\n\n");printf(" 7.输出线性表\n\n");printf(" 8.创建线性表Lb\n\n");printf(" 9.归并两线性表\n\n");printf("********************\n\n");}// 创建链式线性表LLinkList InitList(){int count=0;LinkList pHead=NULL;LinkList pEnd,pNew;pEnd=pNew=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));printf("请输入数据:\n");scanf("%d",&pNew->data);while(pNew->data){count++;if(count==1){pNew->next=pHead;pEnd=pNew;pHead=pNew;}else{pNew->next=NULL;pEnd->next=pNew;pEnd=pNew;}pNew=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));printf("请输入数据:\n");scanf("%d",&pNew->data);}free(pNew);total=total+count;return pHead;}// 判断L是否为空表void ListEmpty(LinkList L){if(NULL==L->next)printf("此表为空表!\n");elseprintf("此表不为空表!\n");}// 在链式线性表中第i个元素前插入新元素e void ListInsert(LinkList L,int i,int e){LinkList p;LinkList s;p=L;int j=0;while(p&&j<i-1){p=p->next;++j;}if(!p||j>i-1)printf("不存在您要找的节点!\n");else{s=(LinkList)malloc(sizeof(int));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;printf("插入节点成功!\n");}}// 输出链式线性表void ShowList(LinkList L){LinkList p;p=L->next;if(p==NULL)printf("此表为空表!\n");elsewhile(p){printf("%d ",p->data);p=p->next;}printf("\n");}// 在链式线性表中删除第i个元素，并用e返回其值void ListDelete(LinkList L,int i,int &e){LinkList p;LinkList q;p=L;int j=0;while(p->next && j<i-1){p=p->next;++j;}if(!(p->next)||j>i-1)printf("没有找到要删除的位置!");else{q=p->next;p->next=q->next;e=q->data;free(q);}}// 用e返回L中第i个数据元素的值void GetList(LinkList L,int i,int &e){LinkList p;p=L->next;int j=0;while(p->next && j<i-1){p=p->next;++j;}if(!(p)||j>i-1)printf("没有找到要查找的位置!");elsee=p->data;}// 对比a与b相等bool compare(int a,int b){if(a==b)return 1;elsereturn 0;}// 在链式线性表L中查找第1个值与e满足compare()d元素的位序void LocateElem(LinkList L,int e){int i=0;LinkList p;p=L;while(p->next && !compare(p->data,e)){p=p->next;i++;}if(NULL==p->next){if(0==compare(p->data,e))printf("没有该元素!\n");elseprintf("第1个与e相等的元素的位序为%d\n",i);}elseif(compare(p->data,e))printf("没有该元素!\n");}LinkList MergeList_L(LinkList La,LinkList Lb){int i,j,k;LinkList pa_1,pb_1,pa_2,pb_2,pc,pd;pa_1=La->next;pc=pa_2=La;pb_1=pb_2=Lb->next;if(pa_1->data > pb_1->data){pc=pa_2=Lb;pa_1=Lb->next;pb_1=pb_2=La->next;}while(pa_1 && pb_1){if(pa_1->data >= pb_1->data){pa_2->next=pb_1;pb_2=pb_1->next;pb_1->next=pa_1;pb_1=pb_2;pa_2=pa_2->next;}else{pa_1=pa_1->next;pa_2=pa_2->next;}}if(pb_1)pa_2->next=pb_1;pd=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));pd->next=NULL;pa_2=pd;k=total;for(i=0;i<total;i++){pa_1=pc->next;for(j=1;j<k;j++)pa_1=pa_1->next;pb_1=(LinkList)malloc(sizeof(struct LNode));pa_2->next=pb_1;pa_2=pa_2->next;pa_2->data=pa_1->data;k--;}pa_2->next=NULL;return pd;}2.流程图(实验要求1和3)图1 主函数流程图图2创建线性表La流程图图3判断La是否为空表流程图图4 插入元素(La)流程图图5删除元素(La)流程图图6定位元素(La)流程图图7取元素(La)流程图图8输出线性表流程图图9输出线性表流程图流程图(实验要求2和4)图10主函数流程图图11创建线性表La流程图图12判断是否为空表流程图图13插入元素流程图图14删除元素流程图图15定位元素流程图图图16取元素流程图图17创建Lb流程图图18归并两表流程图六、运行结果1. (实验要求1和3)点击运行，首先出现的是菜单界面，选择菜单选项进行操作，如图所示。