实验项目1 线性表及其应用

电子与信息工程系《数据结构》实验报告实验一线性表及其应用1.实验目的（1）熟练掌握线性表的基本操作在两种存储结构上的实现。

（2）掌握链表的建立、插入、删除和遍历等算法。

2.实验环境Windows操作系统，VC++程序设计语言。

3. 实验内容（1）在顺序表中插入和删除元素的实现。

（2）顺序表在一元多项式中的应用。

（3）链表结点的定义。

（4）链表的建立。

（5）链表的插入和删除操作。

（6）链表的遍历操作。

4.实验题目（1）编写一个程序algo2-1.cpp,实现顺序表的各种基本运算（假设顺序表单元素类型为char），并在此基础上设计一个程序exp2-1.cpp,完成如下功能。

（1）采用尾查法插入元素、在指定位置插入元素。

（2）输出顺序表、输出表的长度、判断表是否为空、输出指定的第3个元素、输出指定元素位置（2）编写一个程序algo2-2.cpp,实现单链表的各种基本运算（假设单链表的元素类型为char）,定在此基础上设计一个程序exp2-2.cpp;完成如下功能：（1）初始化单链表h；（2）采用尾插法依次插入元素a,b,c,d,e;（3）输出单链表h；（4）输出单表h长度；（5）判断单链表h是否为空；（6）输出单链表h的第三个元素；（7）输出元素a的位置；（8）在第四个元素位置上插入元素f ;（9）输出单表h；（10）删除L的第三个元素；（11）输出单链表；5.程序及运行结果程序（1）：#include <stdio.h> #include <malloc.h> #define MaxSize 50 typedef char ElemType;typedef struct{ElemType data[MaxSize];int length;} SqList;void InitList(SqList *&L) //初始化线性表{L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList)); //分配存放线性表的空间L->length=0; //置空线性表长度为0}void DestroyList(SqList *L) //销毁线性表{free(L);}bool ListEmpty(SqList *L) //判线性表是否为空表{return(L->length==0);}int ListLength(SqList *L) //求线性表的长度{return(L->length);}void DispList(SqList *L) //输出线性表{int i;if (ListEmpty(L)) return;for (i=0;i<L->length;i++)printf("%c ",L->data[i]);printf("\n");}bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e) //求线性表中某个数据元素值{if (i<1 || i>L->length)return false; //参数错误时返回falsee=L->data[i-1]; //取元素值return true; //成功找到元素时返回true}int LocateElem(SqList *L, ElemType e) //按元素值查找{int i=0;while (i<L->length && L->data[i]!=e)i++; //查找元素eif (i>=L->length) //未找到时返回0return 0;elsereturn i+1; //找到后返回其逻辑序号}bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e) //插入数据元素{int j;if (i<1 || i>L->length+1)return false; //参数错误时返回falsei--; //将顺序表逻辑序号转化为物理序号for (j=L->length;j>i;j--) //将data[i]及后面元素后移一个位置L->data[j]=L->data[j-1];L->data[i]=e; //插入元素eL->length++; //顺序表长度增1return true; //成功插入返回true}bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e) //删除数据元素{int j;if (i<1 || i>L->length) //参数错误时返回falsereturn false;i--; //将顺序表逻辑序号转化为物理序号e=L->data[i];for (j=i;j<L->length-1;j++) //将data[i]之后的元素前移一个位置L->data[j]=L->data[j+1];L->length--; //顺序表长度减1return true; //成功删除返回true}void main(){SqList *L;ElemType e;printf("顺序表的基本运算如下:\n");printf(" (1)初始化顺序表L\n");InitList(L);printf(" (2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素\n");ListInsert(L,1,'a');ListInsert(L,2,'b');ListInsert(L,3,'c');ListInsert(L,4,'d');ListInsert(L,5,'e');printf(" (3)输出顺序表L:");DispList(L);printf(" (4)顺序表L长度=%d\n",ListLength(L));printf(" (5)顺序表L 为%s\n",(ListEmpty(L)?"空":"非空"));GetElem(L,3,e);printf(" (6)顺序表L的第3个元素=%c\n",e);printf(" (7)元素a的位置=%d\n",LocateElem(L,'a'));printf(" (8)在第4个元素位置上插入f 元素\n");ListInsert(L,4,'f');printf(" (9)输出顺序表L:");DispList(L);printf(" (10)删除L的第3个元素\n");ListDelete(L,3,e);printf(" (11)输出顺序表L:");DispList(L);printf(" (12)释放顺序表L\n");DestroyList(L);}运行结果（1）：程序（2）：#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct LNode //定义单链表结点类型{ElemType data;struct LNode *next;} LinkList;void InitList(LinkList *&L) //初始化线性表{L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建头结点L->next=NULL;}void DestroyList(LinkList *&L) //销毁线性表{LinkList *p=L,*q=p->next;while (q!=NULL){free(p);p=q;q=p->next;}free(p);}bool ListEmpty(LinkList *L) //判线性表是否为空表{return(L->next==NULL);}int ListLength(LinkList *L) //求线性表的长度{LinkList *p=L;int i=0;while (p->next!=NULL){i++;p=p->next;}return(i); }void DispList(LinkList *L) //输出线性表{LinkList *p=L->next;while (p!=NULL){printf("%c ",p->data);p=p->next;}printf("\n");}bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e) //求线性表中某个数据元素值{int j=0;LinkList *p=L; //p指向头节点,j置为0(即头节点的序号为0)while (j<i && p!=NULL) //找第i个节点{ j++;p=p->next;}if (p==NULL) //不存在第i个数据节点,返回0return false;else //存在第i个数据节点,返回1{ e=p->data;return true;}}int LocateElem(LinkList *L,ElemType e) //按元素值查找{ int i=1;LinkList *p=L->next; //p指向开始节点,i置为1(即开始节点的序号为1) while (p!=NULL && p->data!=e) //查找data值为e的节点,其序号为i{ p=p->next;i++;}if (p==NULL) //不存在元素值为e的节点,返回0return(0);else //存在元素值为e的节点,返回其逻辑序号ireturn(i);}bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e) //插入数据元素{int j=0;LinkList *p=L,*s; //p指向头节点,j置为0(即头节点的序号为0)while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个节点{ j++;p=p->next;}if (p==NULL) //未找到第i-1个节点,返回falsereturn false;else //找到第i-1个节点*p,插入新节点并返回1{ s=(LinkList*)malloc(sizeof(LinkList));s->data=e; //创建新节点*s,其data域置为es->next=p->next; //将*s插入到*p 之后p->next=s;return true;}}bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e) //删除数据元素{int j=0;LinkList *p=L,*q; //p指向头节点,j置为0(即头节点的序号为0)while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个节点{ j++;p=p->next;}if (p==NULL) //未找到第i-1个节点,返回falsereturn false;else //找到第i-1个节点*p{ q=p->next; //q指向第i个节点if (q==NULL) //若不存在第i个节点,返回falsereturn false;e=q->data;p->next=q->next; //从单链表中删除*q节点free(q); //释放*q节点return true; //返回true 表示成功删除第i个节点}}void main(){LinkList *h;ElemType e;printf("单链表的基本运算如下:\n");printf(" (1)初始化单链表h\n");InitList(h);printf(" (2)依次采用尾插法插入a,b,c,d,e元素\n");ListInsert(h,1,'a');ListInsert(h,2,'b');ListInsert(h,3,'c');ListInsert(h,4,'d');ListInsert(h,5,'e');printf(" (3)输出单链表h:");DispList(h);printf(" (4)单链表h长度=%d\n",ListLength(h));printf(" (5)单链表h 为%s\n",(ListEmpty(h)?"空":"非空"));GetElem(h,3,e);printf(" (6)单链表h的第3个元素=%c\n",e);printf(" (7)元素a的位置=%d\n",LocateElem(h,'a'));printf(" (8)在第4个元素位置上插入f 元素\n"); ListInsert(h,4,'f'); printf(" (9)输出单链表h:"); DispList(h); printf(" (10)删除h 的第3个元素\n"); ListDelete(h,3,e); printf(" (11)输出单链表h:"); DispList(h); printf(" (12)释放单链表h\n"); DestroyList(h); }运行结果（2）:6.总结顺序查找的思路是：从表的一端开始，顺序查找线性表，依次将扫描到的关键字和给定值k 相比较，若与k 相等，则查找成功；若扫描结束，未找到关键字等于k 的元素，则查找失败。