实现单链表的各种基本运算
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 学生成绩管理
/*学生成绩管理学生成绩管理是学校教务管理的重要组成部分，其处理信息量很大，本实验是对学生的成绩管理作一个简单的模拟，用菜单选择操作方式完成下列功能（1）学生成绩；（2）查询学生成绩；（3）插入学生成绩；（4）删除学生成绩。
单链表的各种操作，包括单链表的建立、结点的查找、插入、删除等基本运算。
本题实质是建立学生成绩单链表，每条信息由学号、姓名与成绩组成，即链表中每个结点由4个域组成，分别为：学号、姓名、成绩、存放下一个结点地址的next域。
要求完成的四项功能可写成四个函数，登记学生成绩对应建立学生单链表的功能，后三个功能分别对应单链表的查询、插入与删除三大基本操作。
该系统中的数据采用线性表中的链式存储结构即单链表来存储，用结构体类型定义每个学生记录，故该单链表中每个结点的结构可描述为*/#define MAXLEN 100/*typedef struct node{ int num; //学号char name[MAXLEN]; //姓名float score; //成绩struct node *next;}linklist;*///【参考程序】// 头文件hh.h的内容#include<iostream>using namespace std;//#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#define MAXLEN 100#define ERROR 0typedef struct node{ int num;char name[MAXLEN];int score;struct node *next;}list;// 头文件creat.h的内容//#include"hh.h"list *create(){ list *head,*p,*r;int i,n;head=(list *)malloc(sizeof(list));head->next=ERROR;r=head;printf("请输入学生人数:\n");scanf("%d",&n);for(i=1;i<=n;i++){ p=(list *)malloc(sizeof(list));printf("输入学生的学号:\n"); scanf("%d",&p->num);printf("输入学生的姓名:\n");scanf("%s",p->name);printf("输入学生的成绩:\n");scanf("%d",&p->score);p->next=ERROR;r->next=p;r=r->next;}return(head);}// 以下是头文件insert.h的内容list *insert(list *h){list *p,*q,*r,*head;head=h;r=h;p=h->next;// 下面构造一个学生的信息q=(list *)malloc(sizeof(list));printf("输入待插入学生的学号:\n"); scanf("%d",&q->num);printf("输入姓名:\n");scanf("%s",q->name);printf("输入成绩:\n");scanf("%d",&q->score);q->next=ERROR;// 找到链表的表尾结点while(p!=ERROR){ r=p;p=p->next;}//将新结点插入到表尾r->next=q;r=r->next;return(head);}// 以下是头文件find.h的内容void find(list *h){int k;list *p;p=h->next;printf("输入要查找学生的学号:\n");scanf("%d",&k);while(p && p->num!=k)p=p->next;if(p){ printf("学号\t姓名\t成绩\n");printf("%d\t%s\t%d\n",p->num,p->name,p->score); }elseprintf("没找到!\n");}// 以下是头文件del.h的内容list *del(list *h){ int k;list *p,*q;q=h;p=h->next;printf("请输入待删除学生的学号:\n");scanf("%d",&k);while(p && p->num!=k){ q=p;p=p->next;}if(p){q->next=p->next;free(p);}elseprintf("没有这个学生成绩，无法删除!\n");return(h);}// 以下是头文件output.h的内容void output(list *h){list *p;p=h->next;while(p!=ERROR){printf("学号\t姓名\t成绩\t\n");printf("%d\t%s\t%d\n",p->num,p->name,p->score);p=p->next;}}int main(){ list *p;int k; //控制循环的标志while(1){printf(" -----------------------------------\n"); printf(" | 学生成绩管理 |\n"); printf(" |__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _|\n"); printf(" | 1. 登记成绩 |\n"); printf(" | 2. 查询成绩 |\n"); printf(" | 3. 插入成绩 |\n"); printf(" | 4. 删除成绩 |\n"); printf(" | 5. 输出所有学生成绩 |\n"); printf(" | 0. 退出程序 |\n"); printf(" ------------------------------------\n"); printf(" 请输入你的选择:\n");scanf("%d",&k);switch(k){ case 1: p=create();break;case 2: find(p);break;case 3: p=insert(p);break;case 4: p=del(p);break;case 5: output(p);break;case 0: exit(0);default: printf("选择错误,重新开始!\n");}} //while}。
约瑟夫环问题
第2章实验（2学时）1.验证性实验（满分80）以下两个验证性实验都做（1）顺序表●顺序表的C语言描述●基本运算的算法——置空表、求表的长度、取结点、定位运算、插入运算、删除运算、建立顺序表、输出顺序表（2）链表●单链表的C语言描述●基本运算的算法——置空表、求表的长度、取结点、定位运算、插入运算、删除运算、建立不带头结点的单链表（头插入法建表）、建立带头结点的单链表（尾插入法建表），输出带头结点的单链表2.设计性实验（满分90）集合的交、并和差运算的实现（1）问题描述用有序单链表表示集合，实现集合的交、并和差运算。
（2）基本要求●对集合中的元素，用有序单链表进行存储。
●实现交、并、差运算时，不另外申请存储空间。
●充分利用单链表的有序性，算法有较好的时间性能。
（3）设计思想首先，建立两个带头结点的有序单链表表示集合A和B。
须注意的是：利用头插入法建立有序单链表，实参数组应该是降序排列。
其次，根据集合的运算规则，利用单链表的有序性，设计交、并和差运算。
●根据集合的运算规则，集合A∩B中包含所有既属于集合A又属于集合B的元素。
因此，须查找单链表A和B中的相同元素并保留在单链表A中。
●根据集合的运算规则，集合A∪B中包含所有或属于集合A或属于集合B的元素。
因此，对单链表B中的每个元素x，在单链表A中进行查找，若不存在和x相同的元素，则将该结点插入到单链表A中。
●根据集合的运算规则，集合A－B中包含所有属于集合A而不属于集合B的元素。
因此，对单链表B中的每个元素x，在单链表A中进行查找，若存在和x相同的元素，则将该结点从单链表A中删除。
（4）思考：如果表示结合的单链表是无序的，应如何实现集合的交、并和差运算？3.综合性实验（满分100）约瑟夫环问题（1）问题描述设有编号为1,2,…,n的n（n＞0）个人围成一个圈，每个人持有一个密码m。
从第一个人开始报数，报到m时停止报数，报m的人出圈，再从他的下一个人起重新报数，报到m时停止报数，报m的出圈，……，如此下去，直到所有人全部出圈为止。
02331自考数据结构 第二章 线性表
return ;
}
if ( L -> length >= ListSize ){
printf (" overflow ");
return ;
}
for ( j - L -> length -1; j >= i -1; j --)
L ->data [ j +1]= L -> data [ j ]; //从最后一个元素开始逐一后移
线性表的基本运算
上述运算仅仅是线性表的基本运算，不是其全部运 算。因为对不同问题的线性表，所需要的运算可能不同。 因此，对于实际问题中涉及其他更为复杂的运算，可用 基本运算的组合来实现。
线性表的基本运算
【例2.1】假设有两个线性表 LA 和 LB 分别表示两个 集合 A 和 B ，现要求一个新集合 A = A∪B 。
线性表的逻辑定义
数据元素“一个接一个的排列”的关系叫做 线性关系，线性关系的特点是“一对一”，在计 算机领域用“线性表”来描述这种关系。另外， 在一个线性表中数据元素的类型是相同的，或者 说线性表是由同一类型的数据元素构成的，如学 生情况信息表是一个线性表，表中数据元素的类 型为学生类型；一个字符串也是一个线性表：表 中数据元素的类型为字符型等等。
,
a2
i
,…,
ai-1
,
a．aii++1．1 , ．…,
an
)
an
线性表n的-1逻辑结an构和存储结构都发…生了相应的变化， 与插入运算相反，插…入是向后移动元素，而删除运算则
是向前移M动AX元-1 素，除非i=n 时直接删除终端元素，不需移
动元素。
删除前
删除后
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
201560140140--袁若飞--实验1：线性表地基本操作及其应用
实用标准 文档大全 数据结构 实验1：线性表的基本操作及其应用
班级：RB软工移151 学号：201560140140 姓名：袁若飞实用标准
文档大全 实验一 线性表 一、实验目的 1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。 2、熟悉线性表的逻辑结构。 3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉链表的操作为侧重点。
二、实验内容 本次实验提供4个题目，每个题目都标有难度系数，*越多难度越大，题目一、二是必做题。题目三、题目四选作。
三、实验准备知识 1、请简述线性表的基本特性和线性表的几种基本操作的机制 ①答：线性表的基本特性是：对线性表中某个元素ai来说，称其前面的元素ai-1为ai的直接前驱，称其后前面的元素ai+1为ai的直接后继。显然，线性表中每个元素最多有一个直接前驱和一个直接后继。 ②答：线性表的几种基本操作的机制有六个： （1）初始化线性表 initial_List(L)——建立线性表的初始结构，即建空表。这也是各种结构都可能要用的运算。 （2）求表长度 List_length(L)——即求表中的元素个数。 （3）按序号取元素 get_element(L,i)——取出表中序号为i的元素 。 （4）按值查询 List_locate(L,x)——取出指定值为x的元素，若存在该元素，则返回其地址；否则，返回一个能指示其不存在的地址值或标记。 （5）插入元素 List_insert(L,i,x)——在表L的第i个位置上插入值为x的元素。显然，若表中的元素个数为n，则插入序号i应满足1<=i<=n+1。 （6）删除元素 List_delete（L，i）——删除表L中序号为i的元素，显然，待删除元素的序号应满足1<=i<=n。 2、掌握线性表的逻辑结构。
3、掌握线性表的链式存储结构。 4、熟练掌握线性表的插入、删除等操作。 实用标准 文档大全 四、实验内容 题目一：顺序表的基本操作 [问题描述] 实现顺序表的建立、求长度，取元素、修改元素、插入、删除等基本操作。 [基本要求] （1）依次从键盘读入数据，建立顺序表； （2）输出顺序表中的数据元素； （3）求顺序表的长度； （4）根据指定条件能够取元素和修改元素； （5）实现在指定位置插入和删除元素的功能。
第3章 线性表及其存储结构
链式存储结构，既可用来表示线性结构， 也可用来表示非线性结构。线性表的链式存 储结构，称为线性链表。 对线性链表而言，它不要求逻辑上相邻的 元素在物理位置上也相邻。其存储单元既可 以是连续的，也可以是不连续的，甚至可以 零散分布在内存中的任何位置上。 通常，为了适应线性链表的存储，计算机 的存储空间被划分成一个一个的小块，每一 小块占若干字节，这些小块就是存储结点。 存储结点的结构，如图 3-2 所示。
在稍微复杂的线性表中，一个数据元素还 可以由若干个数据项组成。例如，某班的学 生情况登记表是一个复杂的线性表，表中每 一个学生的情况就组成了线性表中的每一个 元素，每一个数据元素包括学号、姓名、性 别、入学成绩4个数据项。
3.2线性表的顺序存储及其运算
3.2.1 线性表的顺序存储 线性表的顺序存储结构称为顺序表。
第3章 线性表及其存储结构
3.1线性表的基本 概念 3.2线性表的顺序 存储及运算 3.3线性表的链式 存储及运算
3.1 线性表的基本概念
线性表是由 n (n≥0)个数据元素 a1 ,a2 ,…,an 组成的一个有限序列。表中的每一个数据元 素，除了第一个外，有且只有一个前件；除 了最后一个外，有且只有一个后件。即线性 表或是一个空表或可以表示为：
（a1 ,a2 ,…,ai ,…,an）其中 ai（i=1,2,…,n) 是属于数据对象的元素，通常也称其为线性 表中的一个结点。
数据元素在线性表中的位置，只取决于它们 自己的序号 。 非空线性表的结构特征为： ① 有且只有一个根结点a1 ,它无前件；
② 有且只有一个终端结点an ,它无后件；
③ 除根结点与终端结点外，其他所有结点 有且只有一个前件，也有且只有一个后件。线 性表中结点的个数n称为线性表的长度。当 n=0时，称为空表。
数据结构实验复习
实验一C语言数据类型的使用[实验目的]复习C语言的使用方法，特别是指针、结构体的内容，同时也为以后的各个实验做准备。
[实验内容及要求]1．建立一个简单链表（静态链表），它由3个学生数据的结点组成，每个结点包括学号和成绩。
输出各结点中的数据。
(根据题目完善程序)#define NULL 0struct student{long num；float score；struct student *next；} stu；typedef struct student stu;main (){ stu a,b,c,*head,*p；a.num=99101；a.score=89.5；b.num=99103；b.score=90；c.num=99107；c.score=85；head=&a；a.next=&b；b.next=&c；c.next=NULL；p=head；do{printf（“%ld%5.1f\n”, ）；/*输出学号和成绩*/p=p->next；}while( )；}输出：2．建立一个动态链表，它由3个学生数据的结点组成，每个结点包括学号和成绩。
输出各结点中的数据。
#define NULL 0#define LEN sizeof(struct student)struct student{long num；float score；struct student *next；}；int n；struct student *creat(void) /*尾插法建立链表*/{struct student *head；struct student *p1, *p2；n=0；p1=p2=(struct student *)malloc(sizeof(struct student))；scanf（“%ld,%f”,&p1->num,&p1->score)；head=NULL；while(p1->num!=0){n=n+1；if (n= =1)head=p1；else p2->next=p1；p2=p2->next ；p1=(struct student *)malloc(LEN)；scanf（“%ld,%f”,&p1->num,&p1->score)；}p2->next=NULL；return( head )；}void print（struct student *head）{struct student *p；printf（“\nNow,These %d records are：\n”,n)；p=head；if(head!=NULL)do{printf（“%ld%5.1f\n”,p->num,p->score)；}while(p!=NULL)；}main(){struct student *head；printf（“input records：\n”）；head=creat()；print(head)；}输入：输出：[思考题]1．将上题链表中学生的成绩从低到高排列输出，要求每行一个，包括学号和成绩。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
实现单链表的各种基本运算
单链表是一种重要的数据结构，在实际开发中应用广泛。
实现单链表的各种基本运算是数据结构学习的必备内容。
其中，包括单链表的创建、插入、删除、查找以及遍历等操作。
首先，单链表的创建需要定义单链表节点的结构体，并通过malloc函数动态分配节点内存。
然后，将各个节点通过指针相连，形成链表。
其次，单链表的插入操作可以在链表的任意位置插入新节点。
具体实现方式是，先通过遍历找到待插入节点的位置，然后将新节点插入到该位置前面即可。
再次，单链表的删除操作可以删除任意位置的节点。
具体实现方式是，先通过遍历找到待删除节点的位置，然后将其前一个节点的指针指向其后一个节点，再通过free函数释放该节点的内存即可。
另外，单链表的查找操作可以通过遍历实现。
对于有序链表，还可以采用二分查找法提高查找效率。
最后，单链表的遍历操作可以通过while循环遍历整个链表，依次输出每个节点的值。
总之，实现单链表的基本运算是数据结构学习中非常重要的一部分。
掌握了这些操作，可以为日后的开发工作打下坚实的基础。
- 1 -。