数据结构--单链表的插入和删除

单链表的插入和删除实验日志

指导教师刘锐实验时间2010 年10 月11 日

学院数理专业数学与应用数学

班级学号姓名实验室S331-A

实验题目：单链表的插入和删除

实验目的：了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。

实验要求：建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。

实验主要步骤：

1、分析、理解程序(相关程序见附录) 。

2、调试程序，并设计输入字符串数据（如：aa, bb , cc , dd, ee，#），测试程序的如下功能：

不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。

3、修改程序：

（1）增加插入结点的功能。

（2）将建立链表的方法改为头插入法。

实验结果：

1、不允许重复字符串的插入功能结果如下：

3、删除和插入结点的功能如下：

心得体会：

通过这次实验我学会了单链表的建立和删除，基本了解了线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握了单链表的基本算法，使我受益匪浅。在调试程序的过程中，遇见了一系列的问题，后来在同学的帮助下，修改了几个语句后，终于把它给调试出来了。有时候一个标点符号的问题就可能导致程序无法运行。所以在分析调试程序的时候一定要仔细。

附加程序代码：

1、调试之后的程序如下（其中蓝色字体部分为修改过的）：

#include"stdio.h"

#include"string.h"

#include"stdlib.h"

#include"ctype.h"

typedef struct node //定义结点

{

char data[10]; //结点的数据域为字符串

struct node *next; //结点的指针域

}ListNode;

typedef ListNode * LinkList; // 自定义LinkList单链表类型

LinkList CreatListR1(); //函数，用尾插入法建立带头结点的单链表ListNode *LocateNode(); //函数，按值查找结点

void DeleteList(); //函数，删除指定值的结点

void DeleteAll(); //函数，删除所有结点，释放内存

void printlist(LinkList head); //函数，打印链表中的所有值

//================主函数=================

void main()

{

char ch[100],num[100];

LinkList head;

head=CreatListR1(); //用尾插入法建立单链表，返回头指针

printf("利用尾插法建立没有重复的单链表如下：\n");

printlist(head); //遍历链表输出其值

A: printf(" Delete node (y/n): "); //输入"y"或"n"去选择是否删除结点

scanf("%s",num);

if(strcmp(num,"y")==0 || strcmp(num,"Y")==0){

printf("Please input Delete_data: ");

scanf("%s",ch); //输入要删除的字符串

DeleteList(head,ch);

printlist(head);

}

else

{

printf("输入错误！请重新输入！");

goto A;

}

DeleteAll(head); //删除所有结点，释放内存

}

//==========用尾插入法建立带头结点的单链表===========

LinkList CreatListR1(void)

{

char ch[10];

LinkList head=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode)); //生成头结点

ListNode *s,*r,*pp;

r=head;

r->next=NULL;

printf("Input # to end "); //输入"#"代表输入结束

printf("Please input Node_data: ");

scanf("%s",ch); //输入各结点的字符串

while(strcmp(ch,"#")!=0)

{

pp=LocateNode(head,ch); //按值查找结点，返回结点指针

if(pp==NULL) //没有重复的字符串，插入到链表中

{

s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));

strcpy(s->data,ch);

r->next=s;

r=s;

r->next=NULL;

}

printf("Input # to end ");

printf("Please input Node_data: ");

scanf("%s",ch);

}

return head; //返回头指针

}

//===========打印链表============

void printlist(LinkList head)

{

ListNode *p=head->next; //从开始结点打印

while(p)

{

printf("%s,",p->data);

p=p->next;

}

printf("\n");

}

//==========按值查找结点，找到则返回该结点的位置，否则返回NULL========== ListNode *LocateNode(LinkList head, char *key)

{

ListNode *p=head->next; //从开始结点比较

while( p && strcmp(p->data,key)!=0) //直到p为NULL或p-> data为key止p=p->next; //扫描下一个结点

return p; //若p=NULL则查找失败，否则p指向找到的值为key的结点

}

//==========删除带头结点的单链表中的指定结点=======

void DeleteList(LinkList head,char *key)

{

ListNode *p,*r,*q=head;

p=LocateNode(head,key); //按key值查找结点的

if(p==NULL )

{ //若没有找到结点，退出

printf("position error");

exit(0);

}

while(q->next!=p) //p为要删除的结点，q为p的前结点

q=q->next;

r=q->next;

q->next=r->next;

free(r); //释放结点

}

//==========删除所有结点，释放空间===========

void DeleteAll(LinkList head)

{

ListNode *p=head,*r;

while(p->next)

{

r=p->next;

free(p);

p=r;

}

free(p);

}

2、修改之后（增加插入结点的功能；将建立链表的方法改为头插入法）的程序如下：#include"stdio.h"

#include"string.h"

#include"stdlib.h"

#include"ctype.h"

#define bool int

#define false 0

#define true 1

//================定义链表中的结点=================

typedef struct node

{

char data[10]; //定义结点的数据域为字符串

struct node *next; //结点的指针域

}ListNode;

typedef ListNode *LinkList; // 自定义LinkList单链表类型

LinkList CreatListR1(); //函数，用尾插法建立带头结点的单链表

LinkList CreatListR2(); //函数，用头插法建立带头结点的单链表

ListNode *LocateNode(LinkList head, char *key); //函数，按值查找结点

void DeleteList(LinkList head,char *key); //函数，删除指定值的结点

void DeleteAll(LinkList head); //函数，删除所有结点，释放内存void printlist(LinkList head); //函数，打印链表中的所有值

void Insert(LinkList head); //函数，插入指定的字符串

void ShowMenu1();

void ShowMenu2();

//================主函数=================

void main()

{

char x,y,ch[100];

LinkList head;

bool quit = false;

A:ShowMenu1();

scanf("%s",&x);

if(x=='1') head=CreatListR1();

else if(x=='2') head=CreatListR2();

else goto A;

while(!quit)

{

ShowMenu2();

scanf("%s",&y);

switch(y)

{

case '0': quit = true;break;

case '1': printf(" 请输入要删除的字符串：");

scanf("%s",ch);

DeleteList(head,ch);break;

case '2': Insert(head);break;

default: break;

}

}

DeleteAll(head); //删除所有结点，释放内存

}

//================主菜单=================

void ShowMenu1()

{

printf(" \n=====================================================\n\n");

printf(" 1.利用尾插法建立单链表\n");

printf(" 2.利用头插法建立单链表\n");

printf(" \n======================================================\n");

printf(" 请选择：");

}

void ShowMenu2()

{

printf(" \n=====================================================\n\n");

printf(" 1.删除结点\n");

printf(" 2.插入结点\n");

printf(" 0.退出\n");

printf(" \n======================================================\n");

printf(" 请选择：");

}

//==========用尾插法建立带头结点的单链表===========

LinkList CreatListR1(void)

{

char ch[100];

LinkList head=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode)); //生成头结点

ListNode *s,*r,*pp;

r=head;

r->next=NULL;

printf(" Input # to end ! \n"); //输入"#"代表输入结束

printf(" Please input Node_data: ");

scanf("%s",ch); //输入各结点的字符串

while(strcmp(ch,"#")!=0)

{

pp=LocateNode(head,ch); //按值查找结点，返回结点指针

if(pp==NULL) //没有重复的字符串，插入到链表中

{

s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));

strcpy(s->data,ch);

r->next=s;

r=s;

r->next=NULL;

}

printf(" Please input Node_data: ");

scanf("%s",ch);

}

printf("\n 恭喜，利用尾插法建立单链表成功！所建单链表如下：\n");

printlist(head);

return head;

}

//==========用头插入法建立带头结点的单链表===========

LinkList CreatListR2(void)

{

char ch[100];

ListNode *s,*r,*pp;

LinkList head=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode)); //生成头结点

r=head;

r->next=NULL;

printf(" Input # to end !\n"); //输入"#"代表输入结束

printf(" Please input Node_data: ");

scanf("%s",ch); //输入各结点的字符串

while(strcmp(ch,"#")!=0)

{

pp=LocateNode(head,ch); //按值查找结点，返回结点指针

if(pp==NULL) //没有重复的字符串，插入到链表中

{

s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));

strcpy(s->data,ch);

s->next=r->next;

r->next=s;

}

printf(" Please input Node_data: ");

scanf("%s",ch);

}

printf("\n 恭喜，利用头插法建立单链表成功！所建单链表如下：\n");

printlist(head);

return head;

}

//===========打印链表============

void printlist(LinkList head)

ListNode *p=head->next; //从开始结点打印

if(!p) printf("链表为空！");

else

{

while(p)

{

printf(" %s", p->data);

p=p->next;

}

}

printf("\n");

}

//==========按值查找结点，找到则返回该结点的位置，否则返回NULL========== ListNode *LocateNode(LinkList head, char *key)

{

ListNode *p=head->next; //从开始结点比较

while( p && strcmp(p->data,key)!=0) //直到p为NULL或p-> data为key止p=p->next; //扫描下一个结点

return p; //若p=NULL则查找失败，否则p指向找到的值为key的结点

}

//==========删除带头结点的单链表中的指定结点=======

void DeleteList(LinkList head,char key[100])

{

ListNode *p,*r,*q=head;

p=LocateNode(head,key); //按key值查找结点的

if(p==NULL )

{ //若没有找到结点，退出

printf("Position error !\n");

exit(0);

}

while(q->next!=p) //p为要删除的结点，q为p的前结点

q=q->next;

r=q->next;

q->next=r->next;

free(r); //释放结点

printf(" 删除字符串%s后新链表为：",key);

printlist(head);

}

//=========申请新的内存空间，插入新结点========

void Insert(LinkList head)

{

ListNode *s,*p;

int n;

printf(" 请输入要插入的字符串: ");

s=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode));

s->next=NULL;

p=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode));

p->next=NULL;

scanf("%s",s->data);

printf(" 请输入要插入的位置: ");

scanf("%d",&n);

for(p=head;n>0;p=p->next,n--);

s->next=p->next;

p->next=s;

printf(" 在第%d个位置后插入字符串%s后新链表为：",n+1,s);

printlist(head);

}

//==========删除所有结点，释放空间===========

void DeleteAll(LinkList head)

{

ListNode *p=head,*r;

while(p->next)

{

r=p->next;

free(p);

p=r;

}

free(p);

}