数据结构实验报告单链表

2016级数据结构实验报告

实验名称：实验一线性表——题目1

学生姓名：李文超

班级： 2015661131

班内序号： 15

学号： 2015522147

日期： 2016年11月13日

1.实验要求

实验目的：

根据线性表的抽象数据类型的定义，选择下面任一种链式结构实现线性表，并完成线性表的基本功能。

线性表存储结构（五选一）：

1、带头结点的单链表

2、不带头结点的单链表

3、循环链表

4、双链表

5、静态链表

线性表的基本功能：

1、构造：使用头插法、尾插法两种方法

2、插入：要求建立的链表按照关键字从小到大有序

3、删除

4、查找

5、获取链表长度

6、销毁

7、其他：可自行定义

编写测试main()函数测试线性表的正确性。

2.程序分析

2.1 存储结构

单链表的存储：

（1）链表用一组任意的存储单元来存放线性表的结点。这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的，甚至零散地分布在内存的某些位置。

（2）链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个元素值的同时，还要存储该元素的直接后继元素的位置信息，这个信息称为指针或链。

结点结构

┌──┬──┐ data域---存放结点值的数据域

│data│next│ next域---存放结点的直接后继的地址的指针域

└──┴──┘

单链表在内存中的存储示意

地址内存单元

1000H

头指针 1020H

1080H

10C0H

2.2 关键算法分析

1、关键算法：

（1）头插法

自然语言描述： a:在堆中建立新结点

b:将a[i]写入到新结点的数据域

c:修改新结点的指针域

d:修改头结点的指针域。将新结点加入链表中

伪代码描述

a:Node * s=new Node

b:s->data=a[i]

c:s->next=front->next;

d:front->next=s

（2）尾插法

自然语言描述：

a:在堆中建立新结点：

b:将a[i]写入到新结点的数据域：

c:将新结点加入到链表中

d:修改修改尾指针

伪代码描述

a:Node * s=new Node

b:s->data=a[i]

c:r->next=s;

d:r=s

（3）遍历打印函数

自然语言描述：

a:判断该链表是否为空链表，如果是，报错

b:如果不是空链表，新建立一个temp指针

c:将temp指针指向头结点

d:打印temp指针的data域

e:逐个往后移动temp指针，直到temp指针的指向的指针的next域为空

伪代码描述

a: If front->next==NULL

①Throw ”an empty list ”

②Node* temp=front->next;

b:while(temp->next)

c:cout<data<<" ";

d:temp=temp->next;

(4) 获取链表长度函数

自然语言描述：

a:判断该链表是否为空链表，如果是，输出长度0

b:如果不是空链表，新建立一个temp指针，初始化整形数n为0

c:将temp指针指向头结点

d:判断temp指针指向的结点的next域是否为空，如果不是，n加一，否则return n

e: 使temp指针逐个后移，重复d操作，直到temp指针指向的结点的next域为0，

返回n

伪代码描述

a:if ront->next==NULL

b:Node* temp=front->next;

c:while(temp->next)

d:temp=temp->next;

（5）析构/删除函数

自然语言描述：

a:新建立一个指针，指向头结点

b:判断要释放的结点是否存在，

c:暂时保存要释放的结点

d:移动a中建立的指针

e:释放要释放的指针

伪代码描述

a:Node * p=front

b:while(p)

c:front=p

d:p=p->next

e:delete front

（6）按位查找函数

自然语言描述：

a:初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1 b:循环以下操作，直到p为空或者j等于1

①：p指向下一个结点

②：j加1

c:若p为空，说明第i个元素不存在，抛出异常

d:否则，说明p指向的元素就是所查找的元素，返回元素地址

伪代码描述

a:Node * p=front->next;j=1;

b:while(p&&j!=1)

①:p=p->next

②:j++

c:if(!p) throw ”error”

d:return p

（7）按位查找函数

自然语言描述：

a:初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1

b:循环以下操作，找到这个元素或者p指向最后一个结点

①：判断p指向的结点是不是要查找的值，如果是，返回j，否则p指向下一个

结点，并且j的值加一

c:如果找到最后一个结点还没有找到要查找的元素，返回查找失败信息伪代码描述

a:Node * p=front->next;j=1;

b:while(p)

①: if(p->next==x) return j

p=p->next

j++

c:return “error”

（8）插入函数

自然语言描述：

a:在堆中建立新结点

b:将要插入的结点的数据写入到新结点的数据域

c:修改新结点的指针域

d:修改前一个指针的指针域，使其指向新插入的结点的位置

伪代码描述

a:Node * s=new Node ;

b:s-data=p->data

c:s->next=p->next

d:p->next=s

e:p->data=x