实验一——链式结构实现线性表
数据结构习题及答案与实验指导(线性表)2
第2章线性表线性表是一种最基本、最常用的数据结构，它有两种存储结构——顺序表和链表。
本章主要介绍线性表的定义、表示和基本运算的实现。
重点讨论了线性表的存储结构，以及在顺序、链式两种存储结构上基本运算的实现。
重点提示：●线性表的逻辑结构特征●线性表的顺序存储和链式存储两种存储结构的特点●在两种存储结构下基本操作的实现2-1 重点难点指导2-1-1 相关术语1．线性表线性表是具有相同数据类型的n（n≥0）个数据元素的有限序列，通常记为：(a1,a2,…,a n)，其中n为表长，n=0时称为空表。
要点：一种逻辑结构，其数据元素属于相同数据类型，之间的关系是线性关系。
2．顺序表顺序存储的线性表。
要点：按线性表中的元素的逻辑顺序依次存放在地址连续的存储单元里，其存储特点：用物理上的相邻实现逻辑上的相邻。
3．链表用链表存储的线性表。
要点：链表是通过每个结点的链域将线性表的n个结点按其逻辑顺序链接在一起的，对每个结点的地址是否连续没有要求。
4．单链表每个结点除了数据域外还有一个指向其后继的指针域。
要点：通常将每个元素的值和其直接后继的地址作为一个结点，通过每个结点中指向后继结点的指针表示线性表的逻辑结构。
5．头指针要点：头指针是一个指针变量，里面存放的是链表中首结点的地址，并以此来标识一个链表。
如链表H，链表L等，表示链表中第一个结点的地址存放在指针变量H、L中。
通常用头指针来惟一标识一个链表。
6．头结点要点：附加在第一个元素结点之前的一个结点，头指针指向头结点。
当该链表表示一个非空的线性表时，头结点的指针域指向第一个元素结点；为空表时，该指针域为空。
7．头结点的作用要点：其作用有两个，一是使对空表和非空表的处理得到统一；二是在链表的第一个位置上的操作和在其他位置上的操作一致，无需特殊处理。
2-1-2 线性表的顺序存储1．顺序表顺序存储的线性表称为顺序表。
其特点是：用一组地址连续的存储单元来依次存放线性表的数据元素，因此数据元素的逻辑顺序和物理次序一致（这是顺序存储的核心所在）。
数据结构第1讲---线性表
34F2 地址 被释放，变 量P与地址 34F2没有关 系
p1^
200 34F2
34F2
new（p1） ——向计算机申请内存地址 p1^:=200 ——给p1指向的单元赋值 dispose(p1) ——释放存储单元
链式结构——什么是指针
Type p=^integer; arr=array[1..4] of char; arrp = ^arr; Var p1:p; p2:arrp;
线性结构 数据的逻辑结构 数 据 结 构 树形结构 图形结构 数据的存储结构 顺序存储
链式存储
数据结构的基本运算 :查找、插入、删除等
三、线性结构——线性表
1、线性表的概念
线性表是由n（n≥0）个具有相同特性数据元素(结点)
a1，a2，…，an组成的有限序列。
线性表的长度：所含元素的个数,用n表示，n>=０。
在我们生活中有哪些属于线性表的例子,列举几个。 1、英文字母表（A，B，…，Z）是线性表， 表中每个字母是一个数据元素（结点）
2、学生成绩表中，每个学生及其成绩是一
个数据元素，其中数据元素由学号、姓名、
各科成绩及平均成绩等数据项组成。
4、线性表的顺序存储
顺序存储是线性表的一种最 简单的存储结构，存储方式是： 在内存中为线性表开辟一块连 续的存储空间。用数组来存放 每一个节点。
[例4-2] 法雷序列
[问题描述]对任意给定的一个自然数n（n<=100），将 分母小于等于n的不可约的真分数按上升次序排序，并 且在第一个分数前加0/1，而在最后一个分数后加1/1, 这个序列称为n级的法雷序列。 当n=8时序列为：0/1, 1/8, 1/7, 1/6,1/5, 1/4,2/7,1/3,3/8, 2/5,3/7,1/2,4/7,3/5,5/8,2/3,5/7,3/4, 4/5,5/6,6/7,7/8, 1/1 。 编程求出n级的法雷序列，每行输出10个分数。
数据结构实验-实验指导书
实验一线性表操作一、实验目的1熟悉并掌握线性表的逻辑结构、物理结构。
2熟悉并掌握顺序表的存储结构、基本操作和具体的函数定义。
3熟悉VC++程序的基本结构，掌握程序中的用户头文件、实现文件和主文件之间的相互关系及各自的作用。
4熟悉VC++操作环境的使用以及多文件的输入、编辑、调试和运行的全过程。
二、实验要求1实验之前认真准备，编写好源程序。
2实验中认真调试程序，对运行结果进行分析，注意程序的正确性和健壮性的验证。
3不断积累程序的调试方法。
三、实验内容基本题:1对元素类型为整型的顺序存储的线性表进行插入、删除和查找操作。
加强、提高题：2、编写一个求解Josephus问题的函数。
用整数序列1, 2, 3, ……, n表示顺序围坐在圆桌周围的人。
然后使用n = 9, s = 1, m = 5，以及n = 9, s = 1, m = 0，或者n = 9, s = 1, m = 10作为输入数据，检查你的程序的正确性和健壮性。
最后分析所完成算法的时间复杂度。
定义JosephusCircle类，其中含完成初始化、报数出圈成员函数、输出显示等方法。
（可以选做其中之一）加强题：（1）采用数组作为求解过程中使用的数据结构。
提高题：（2）采用循环链表作为求解过程中使用的数据结构。
运行时允许指定任意n、s、m数值，直至输入n = 0退出程序。
实验二栈、队列、递归应用一、实验目的1熟悉栈、队列这种特殊线性结构的特性2熟练掌握栈、队列在顺序存储结构和链表存储结构下的基本操作。
二、实验要求1实验之前认真准备，编写好源程序。
2实验中认真调试程序，对运行结果进行分析，注意程序的正确性和健壮性的验证。
3不断积累程序的调试方法。
三、实验内容基本题（必做）：1分别就栈的顺序存储结构和链式存储结构实现栈的各种基本操作。
2、假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向对尾结点，不设头指针，试设计相应的置队空、入队和出队的程序。
加强题：3设线性表A中有n个字符，试设计程序判断字符串是否中心对称，例如xyzyx和xyzzyx都是中心对称的字符串。
数据结构实验指导书(新版)
《数据结构和算法》实验指导书实验及学时数分配序号实验名称学时数（小时）1 实验一线性表 42 实验二树和二叉树 23 实验三图 24 实验四查找 25 实验五内部排序 2合计12几点要求：一、上机前：认真预习相关实验内容，提前编写算法程序，上机时检查（未提前编写程序者，扣除平时成绩中实验相关分数）。
二、上机中：在Turbo C或VC6.0环境中，认真调试程序，记录调试过程中的问题、解决方法以及运行结果。
上机时签到；下机时验收签字。
三、下机后：按要求完成实验报告，并及时提交（实验后1周内）。
实验一线性表【实验目的】1、掌握用Turbo c上机调试线性表的基本方法；2、掌握线性表的基本操作，插入、删除、查找以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的运算；3、运用线性表解决线性结构问题。
【实验学时】4 学时【实验类型】设计型【实验内容】1、顺序表的插入、删除操作的实现；2、单链表的插入、删除操作的实现；3、两个线性表合并算法的实现。
(选做)【实验原理】1、当我们在线性表的顺序存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，必须先将线性表中第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置，以便腾出一个位置，再把新元素插入到该位置。
若是欲删除第i个元素时，也必须把第i个元素之后的所有元素前移一个位置；2、当我们在线性表的链式存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，只需先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将新元素插入即可。
若是欲删除第i个元素时，也必须先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将该元素删除即可；3、详细原理请参考教材。
【实验步骤】一、用C语言编程实现建立一个顺序表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素。
1、通过键盘读取元素建立线性表；（从键盘接受元素个数n以及n个整形数；按一定格式显示所建立的线性表）2、指定一个元素，在此元素之前插入一个新元素；（从键盘接受插入位置i，和要插入的元素值；实现插入；显示插入后的线性表）3、指定一个元素，删除此元素。
[数据结构]线性表合并
![[数据结构]线性表合并](https://img.taocdn.com/s3/m/34cefcfb18e8b8f67c1cfad6195f312b3169eb09.png)
[数据结构]线性表合并⼀、问题描述线性表合并是程序设计语⾔编译中的⼀个最基本的问题，现在有两个线性表LA和LB，其中的元素都是按照⾮递减有序排列的，要将两个LA 和LB归并为⼀个新的线性表LC，使得LC中的元素仍然是⾮递减有序的。
本实验的合并⽅式有两种。
第⼀种是分别取LA和LB的第⼀个元素，即各⾃的最⼩的元素进⾏⽐较，选择较⼩的元素加⼊LC尾部，然后重复以上步骤；当LA表空了或者LB表空了的时候，将另⼀个表剩下的元素按照顺序加⼊LC的尾部，从⽽保证LC中元素有序。
第⼆种⽅式是以LA为母表，将LB中的元素向LA中插⼊，直到LB表空，得到的新的LA表就是最终需要的LC表。
本实验采⽤线性表实现，采⽤了链式表⽰和顺序表⽰两种实现⽅式。
根据各⾃的特点，链式表⽰对应了第⼆种合并⽅式，⽽顺序表⽰对应了第⼀种合并⽅式。
⼆、数据结构——线性表1、链式表⽰：链式表⽰的特点是⽤⼀组任意的存储单元存储线性表的数据元素，每个元素包括两个域——数据域和指针域。
其中数据域是存储数据信息的域，本实验中默认所处理的数据元素都是在整型（int）范围内的数据；指针域中存储⼀个指针，指向当前元素的下⼀个元素的地址。
n个结点按照如上关系连接起来，形成⼀个链表，就是线性表的链式表⽰。
由于链式表⽰对于数据的插⼊、删除操作⽐较⽅便，⽽查找⼀个元素的效率⽐较低下，于是选择⽤第⼆种合并⽅式，即以LA为母表，将LB 中的元素⼀个⼀个插⼊LA中。
⾸先，每个结点的是⼀个node型的变量，包含⼀个int型变量Num和⼀个node*型的指针变量next。
正如上⽂所描述，Num保存该结点的数值，next保存逻辑上下⼀个结点的地址。
然后定义了⼀个名叫MyList的类，其中有private型的变量包含线性表⾃⾝的基本变量，⽐如元素个数、⾸地址等等；还包括public型的线性表的基本操作函数，⽐如初始化（InitList）、清除（ClearList）、打印(PrintList)等等。
第3章线性表的链式存储
(a) 空循环链表
L
a1
a2
...
an
(b) 非空循环链表
3.1.3 双向链表
在单链表结点中只有一个指向其后继结点的next 指针域，而找其前驱则只能从该链表的头指针开始，顺 着各结点的next指针域进行查找，也就是说找后继的时 间复杂度是O(1)，找前驱的时间复杂度是O(n)。如果也 希望找前驱像后继那样快，则只能付出空间的代价：每 个结点再加一个指向前驱的指针域prior，结点的结构修 改为下图，这样链表中有两个方向不同的链，用这种结 点组成的链表称为双向链表。
1．带头结点的单链表 2．不带头结点的单链表
3.3.3 单链表插入操作的实现
单链表的插入操作是指在表的第i个位置结点处插入 一个值为data的新结点。插入操作需要从单链表的第一个结 点开始遍历，直到找到第i个位置的结点。插入操作分为在 结点之前插入的前插操作和在结点之后插入的后插操作。
1．前插操作 2．后插操作
2．整数型单链表算法
3．不带头结点的单链表算法
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
用头插法实现单链表的创建，比较简单，但读入的 数据元素的顺序与生成的链表中元素的顺序是相反的。若希 望两者次序一致，则用尾插法创建单链表。为了快速找到新 结点插入到链表的尾部位置，所以需加入一个尾指针r用来 始终指向链表中的尾结点。初始状态：头指针L和尾指针r均 为空，把各数据元素按顺序依次读入，申请结点，将新结点 插入到r所指结点的后面，然后r指向新结点，直到读入结束 标志为止。
3.2.2 尾插法单链表的创建实现
L
插入P前的尾指针 插入P后的尾指针
r
3
4
P1
x^
2
3.3 单链表运算的实现
数据结构实验报告
《数据结构》实验报告姓名：学号：班级：学院：实验一单链表实验(一)实验目的1.理解线性表的链式存储结构。
2.熟练掌握动态链表结构及有关算法的设计。
3.根据具体问题的需要，设计出合理的表示数据的链表结构，并设计相关算法。
(二)实验任务编写算法实现下列问题的求解1.求链表中第i个结点的指针（函数），若不存在，则返回NULL。
2.在第i个结点前插入值为x的结点。
3.删除链表中第i个元素结点。
4.在一个递增有序的链表L中插入一个值为x的元素，并保持其递增有序特性。
5.将单链表L中的奇数项和偶数项结点分解开，并分别连成一个带头结点的单链表，然后再将这两个新链表同时输出在屏幕上，并保留原链表的显示结果，以便对照求解结果。
6.求两个递增有序链表L1和L2中的公共元素，并以同样方式连接成链表L3。
(三)主要仪器设备PC机，Windows操作平台，Visual C++(四)实验分析顺序表操作：定义一个顺序表类，该类包括顺序表的存储空间、存储容量和长度，以及构造、插入、删除、遍历等操作的方法(五)源程序头文件文件名：linklist.h#include<iostream>using namespace std;struct node{int data;node *next;};class list{public:list();int length()const{return count; //求链表长度}~list();void create(); //链表构建，以0为结束标志void output(); //链表输出int get_element(const int i)const; //按序号取元素node *locate(const int x) const; //搜索对应元素int insert(const int i,const int x); //插入对应元素int delete_element(const int i); //删除对应元素node *get_head(){return head; //读取头指针}void insert2(const int x);friend void SplitList(list L1, list&L2, list &L3);friend void get_public(list L1, list L2, list &L3);private:int count;node *head;};list::list(){head=new node;head->next=NULL;count=0;}void list::create() //链表构建，以0为结束标志{int x;cout<<"请输入当前链表，以0为结束符。
数据结构上机实验题
思考与提高：
1.如果按由表尾至表头的次序输入数据元素，应如何建立顺序表。
{
Datatypestack[MAXNUM];
int top;
}SqStack;
/*初始化顺序栈函数*/
void InitStack(SqStack *p)
{q=(SqStack*)malloc(sizeof(SqStack) /*申请空间*/}
/*入栈函数*/
void Push(SqStack *p,Datatypex)
实现提示：
1.由于C语言的数组类型也有随机存取的特点，一维数组的机内表示就是顺序结构。因此，可用C语言的一维数组实现线性表的顺序存储。
在此，我们利用C语言的结构体类型定义顺序表：
#define MAXSIZE 1024
typedef int elemtype; /*线性表中存放整型元素*/
typedef struct
实验一线性表
实验目的：
1.熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。
2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及C语言实现。
3.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及C语言实现。
4.掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。
5.掌握线性表在链式存储结构——单链表中的各种基本操作。
实验内容：
printf("输入源点v1 : ");
scanf("%d",&v1); /*输入源点V1 */