算法与数据结构实验报告

2015-2016学年第二学期《算法与数据结构》课程实验报告专业软件工程学生姓名成晓伟班级软件141学号**********实验学时16实验教师徐秀芳信息工程学院实验一单链表的基本操作一、实验目的1.熟悉C语言上机环境，进一步掌握C语言的基本结构及特点。

2.掌握线性表的各种物理存储表示和C语言实现。

3.掌握单链表的各种主要操作的C语言实现。

4.通过实验理解线性表中的单链表存储表示与实现。

二、主要仪器及耗材普通计算机三、实验内容与要求1、用C语言编写一个单链表基本操作测试程序。

（1）初始化单链表（2）创建单链表（3）求单链表长度（4）输出单链表中每一个结点元素（5）指定位置插入某个元素（6）查找第i个结点元素的值（7）查找值为e 的结点，并返回该结点指针（8）删除第i个结点（9）销毁单链表2、实验要求（1）程序中用户可以选择上述基本操作。

程序启动后，在屏幕上可以菜单形式显示不同功能，当按下不同数字后完成指定的功能，按其他键，则显示错误后重新选择。

（2）要求用线性表的顺序存储结构，带头结点的单链表存储结构分别实现。

（3）主函数实现对基本操作功能的调用。

3、主要代码（1）初始化单链表LinkList *InitList(){ //创建一个空链表,初始化线性表LinkList *L;L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));L->next=NULL;return L;}（2）创建单链表//头插法void CreateListF(LinkList *L){LinkList *s;int i=1,a=0;while(1){printf("输入第%d个元素(0表示终止)",i++);scanf("%d",&a);if(a==0)break;s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));s->data=a;s->next=L->next;L->next=s;}}（3）求链表长度int ListLength(LinkList *L){ //求链表长度int n=0;LinkList *p=L;while(p->next!=NULL){p=p->next;n++;}return(n);}（4）在指定位置插入元素int InsertList(LinkList *L,int i,ElemType e){LinkList *p=L,*s;int j=0;while(p!=NULL&&j<i-1){p=p->next;j++;} //找出要插入的位置的前一个位置if(p==NULL){return 0;}else{s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;return 1;}}（5）输出链表void DispList(LinkList *L){ //输出链表LinkList *p=L->next;while(p!=NULL){printf("%d",p->data);p=p->next;}printf("\n");}（6）查找链表中指定元素int GetElem(LinkList *L,int i){ //查找链表中指定元素LinkList *p=L;int j=0;while(j<i&&p!=NULL){j++;p=p->next;}if(p==NULL){return 0;}else{return p->data;}}（7）查找值是e的结点并返回该指针LinkList *LocateElem(LinkList *L,ElemType e){ //查找值是e的结点并返回该指针int i=1;LinkList *p=L;while(p!=NULL)if(p->data==e) return p;}if(p==NULL){return NULL;}}（8）删除元素int ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e){ //删除元素LinkList *p=L,*q;int j=0;while(p!=NULL&&j<i-1){p=p->next;j++;} //找到要删除元素地址的前一个地址if(p==NULL){ return 0;} //不能删除else{q=p->next;*e=q->data;p->next=q->next;free(q); //删除成功return 1;}}（9）销毁链表void DestroyList(LinkList *L){//销毁链表LinkList *pre=L,*p=L->next;while(p!=NULL){free(pre);pre=p;p=pre->next;}free(pre);}main函数：int main(){LinkList *L;ElemType e;int i;L=InitList();CreateListF(L);DispList(L);printf("输入要查找的元素位置:\n");scanf("%d",&i);e=GetElem(L,i);printf("%d\n",e);printf("单链表长度为:%d\n",ListLength(L));printf("输入要删除元素的位置:");scanf("%d",&i);if (i>ListLength(L)){printf("超出范围重新输入");scanf("%d",&i);}if(ListDelete(L,i,&e)==0){printf("未找到元素\n");}else DispList(L);printf("输入插入元素的位置和值:");scanf("%d%d",&i,&e);InsertList(L,i,e);DispList(L);return 0;}4、测试数据及测试结果输入：23 56 12 28 45输出：四、注意事项1、存储结构定义和基本操作尽可能用头文件实现。

2、采用缩进格式，加足够多的注释。

3、注意循环条件、边界条件等。

4、善于发现问题、分析问题、解决问题，并总结思考。

5、对于算法描述及实现完全理解。

五、拓展提高1、若L为带头结点的单链表，删除最大值结点2、将两个单链表合并为一个单链表实验二循环链表的基本操作一、实验目的熟练掌握线性表的基本操作在链式循环存储结构上的实现。

二、主要仪器及耗材普通计算机三、实验内容1、在上一次单链表基本操作的基础上，修改程序，将其改为单循环链表，并实现相关操作。

（1）初始化单循环链表（2）创建单循环链表（3）求单循环链表长度（4）输出单循环链表中每一个结点元素（5）指定位置插入某个元素（6）查找第i个结点元素的值（7）查找值为e 的结点，并返回该结点指针（8）删除第i个结点（9）销毁单循环链表2、实验要求（1）程序中用户可以选择上述基本操作。

程序启动后，在屏幕上可以菜单形式显示不同功能，当按下不同数字后完成指定的功能，按其他键，则显示错误后重新选择。

（2）要求用不带头结点的循环链表实现。

（3）具体功能测试由主函数实现。

3、主要代码（1）初始化单循环链表void initLinkList(LinkList L)//初始化循环单链表{L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));L->next=L;//创建一个空表}（2）创建单循环链表LinkList creat(LinkList L)//给循环链表赋值{LinkList p,q,r;int N,i=0;//printf("请输入第%d个值：",++i);while(1){printf("请输入第%d个值：",++i);scanf("%d",&N);//输入节点的值if(N==0)//以0为结尾{break;}if(i==1)//当只有一个节点时{p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));//给p节点分配内存空间p->date =N;p->next =NULL;q=p;}else//当节点不为1时{r=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));r->date =N;r->next =NULL;q->next =r;q=r;//}}if(q!=NULL){q->next =p;//将尾节点指向头节点完成循环}L=p;return L;//返回头指针}（3）打印循环链表void print(LinkList L)//打印循环链表{LinkList p;//printf("**\n");p=L;//printf("**\n");if(p==NULL)//当链表尾空表时{printf("这是一个空表\n");}while(p->next!=L)//只有当p节点不为尾节点是打印节点中的数据域{//printf("**\n");printf("%d ",p->date );p=p->next ;}printf("%d\n",p->date );//打印尾节点中的数据}（4）求链表的长度int length(LinkList L)//求链表的长度{LinkList p;//printf("**\n");int n=1;//printf("**\n");p=L;//printf("**\n");while(p->next!=L)//当p节点不为尾节点时计数{n++;//printf("**\n");p=p->next;}return n;//返回链表长度//printf("%d****\n",n);}（5）删除指定位置的节点LinkList del(LinkList L,int flag)//删除指定位置的节点{LinkList p,q;int i;p=L;q=L->next ;//int i=1;if(flag==1)//当删除节点为头结点时{while(q->next !=L)//让p节点为尾节点{q=q->next ;}L=p->next ;//头结点为L->NEXT节点q->next =L;//让尾节点指向新的头结点free(p);//释放p}else{for(i=1;i<flag-1;i++)//让p和q节点到达指定位置{p=p->next ;q=q->next ;}p->next =q->next ;free(q);//删除q节点}return L;//返回头指针}（6）查找第i个结点元素的值int search1(LinkList L,int flag)//按照节点的位置返回节点中的数据{LinkList p;int i;p=L;for(i=1;i<flag;i++)//循环找到节点的位置{p=p->next;}return p->date;//返回节点的数据}（7）查找值为e 的结点，并返回该结点指针int search2(LinkList L,int data)//按照数据来查找节点的位置{LinkList p;int i=1;p=L;while(1){if(p->date==data)//当查找到数据域与查找的数据相同是跳出循环{break;}else{i++;p=p->next;}}return i;}（8）删除第i个结点LinkList insert(LinkList L,int falg,int data)//指定位置插入元素{LinkList p,s;int i;p=L;s=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));for(i=1;i<falg;i++)//寻找位置{p=p->next;}s->date=data;//将data赋值给s节点s->next=p->next;p->next=s;return L;}（9）销毁单循环链表LinkList destroy(LinkList L)//销毁循环链表{LinkList p,q;p=L->next ;while(p!=L){q=p->next ;free(p);p=q;}free(L);L=NULL;return L;}……main函数：int main(){LinkList L=NULL;int m,k,Case,Length,DAT1,flag,P,e;printf("**1.创建一个循环链表**\n");printf("**2.打印所创建的循环链表**\n");printf("**3.插入节点**\n");printf("**4.删除节点**\n");printf("**5.求循环的长度**\n");printf("**6.查找第i节点**\n");printf("**7.查找某个值得节点**\n");printf("**8.销毁链表**\n");printf("**9.删除最大节点**\n");printf("**10.退出程序**\n");for(;;){printf(" 请输入操作的序号\n");scanf("%d",&Case);switch(Case){case 1: initLinkList(L);L=creat(L);break;case 2: print(L);break;case 3: printf("请输入需要插入的位置(之后)及其数据\n");scanf("%d%d",&m,&k);L=insert(L,m,k);print(L);break;case 4: printf("请输入需要删除的节点\n");scanf("%d",&Case);L=del(L,Case);print(L);//printf("%d",Length);break;case 5: Length=length(L);printf("循环的长度是%d\n",Length);break;case 6: printf("请输入需要查找的节点序号: ");scanf("%d",&flag);DAT1=search1(L,flag);printf("所查找的节点数据为%d\n",DAT1);break;case 7: printf("输入需要查找的值\n");scanf("%d",&e);P=search2(L,e);printf("所查找的位置是%d\n",P);break;case 8: L=destroy(L);print(L);break;//case 10:case 9: exit(0);break;}}return 0;}4、测试数据及测试结果输入：1 2 3 4 5输出：四、注意事项1、存储结构定义和基本操作尽可能用头文件实现。