北理工数据结构实验报告1

《数据结构与算法设计》实验报告——实验一学院：自动化学院班级：__学号：__姓名：____ ____一、实验目的1、熟悉VC环境，学习使用C语言实现链表的存储结构。

2、通过编程、上机调试，进一步理解线性表、链表、环表的基本概念。

3、锻炼动手编程，独立思考的能力。

二、实验内容采用单向环表实现约瑟夫环。

请按以下要求编程实现：①从键盘输入整数m，通过create函数生成一个具有m个结点的单向环表。

环表中的结点编号依次为1，2，……，m。

②从键盘输入整数s（1<=s<=m）和n，从环表的第s个结点开始计数为1，当计数到第n个结点时，输出该第n结点对应的编号，将该结点从环表中消除，从输出结点的下一个结点开始重新计数到n，这样，不断进行计数，不断进行输出，直到输出了这个环表的全部结点为止。

例如，m=10，s=3，n=4。

则输出序列为：6，10，4，9，5，2，1，3，8，7。

三、程序设计1、概要设计为实现上述程序功能，应用单向环表寄存数字序列。

为此，需要单向环表的抽象数据结构。

(1)、单项环表的抽象数据类型定义为：ADT Joseph{数据对象：D={|,1,2,,,0}i i a a ElemSet i n n ∈=≥数据关系：R1=11{,|,,1,2,,}i i i i a a a a D i n --<>∈=基本操作：create(&J, n)操作结果：构造一个有n 个结点的单向环表J 。

show(J)初始条件：单向环表J 已存在。

操作结果：按顺序在屏幕上输出J 的数据元素。

calculate( J,s,n)初始条件：单向环表J 已存在，s>0，n>0，s<环表结点数。

操作结果：返回约瑟夫环的计算结果。

}ADT Joseph(2)、宏定义#define OK 1#define ERROR 0(3)、主程序流程主程序首先调用create(J,m)函数创建含有m 个结点的单向环表J ，随后调用show(J)函数显示创建的环表内容，最后调用calculate(J,s,n)函数计算结果并在屏幕上打印。

(4)、模块调用关系：由主函数模块调用创建模块，显示模块与计算模块。

由计算模块将结果输出。

(5)、流程图2、详细设计(1)、数据类型设计typedef int ElemType; //元素类型typedef struct {ElemType data;struct Joseph *next;}Joseph, *LinkList,*p; //结点类型，指针类型(2)、操作算法设计Status create(LinkList &J,int n){//创建一个有n个结点的单向环表if(n<=0)return ERROR; //n<0错误J=(LinkList)malloc(sizeof(J));J->data=1;J->next=J;//建立第一个结点for(int i=n;i>1;--i){p=(LinkList)malloc(sizeof(J));p->data=i;p->next=J->next;J->next=p;//插入到表头}return OK;}//createvoid show(LinkList J){//顺序输出环表J的结点p=J;printf("%d ",p->data);p=p->next;while(p!=J){ //循环终止条件printf("%d ",p->data);p=p->next;}}//showvoid calculate(LinkList J,int s,int n){p=J;Joseph *head=p; //声明结点while(p->data!=s){p=p->next;head=p;}//寻找起始结点while(p->next!=p){ //终止条件for(int i=0;i<n-1;i++){head=p; //保存前置节点p=p->next;}printf("%d ",p->data);head->next=p->next; //删除已输出结点p=head->next;}if(n!=1)printf("%d\n",p->data);elseprintf("\n");}//calculate(3)、主函数设计int main(){//主函数Joseph *J;int m,s,n;printf("The num of node is:");scanf("%d",&m);create(J,m); //创建单向环表Jshow(J); //输出J的数据printf("\n");printf("The first node which you want is:");scanf("%d",&s);printf("The internal which you want is:");scanf("%d",&n);calculate(J,s,n); //计算并输出结果return 0;}四、程序调试分析1、开始时曾忽略了一些函数形参的引用标识符&，在调试时浪费了不少时间。

今后应多注意细节并仔细确定函数形参的类型。

2、在计算函数中，未定义当前结点的前置结点，导致输出结果有误，后经分析，应定义指针指向当前结点的前置结点，简化了程序，提高了效率。

五、用户使用说明1、本程序的运行环境为DOS操作系统，执行文件为：Josegh.exe。

2、进入程序后，在The num of node is：后输入所需单向环表结点数；随后在The first node which you want is：后输入起始结点数；最后在The internal which you want is：后输入取值间隔。

3、程序运行后即在屏幕上输出计算结果。

六、程序运行结果1、2、七、程序清单#define OK 1#define ERROR 0typedef int Status;typedef int ElemType;typedef struct {ElemType data;struct Joseph *next;}Joseph,*LinkList;//定义Joseph结构Joseph *p;#include"stdio.h"#include"stdlib.h"Status create(LinkList &J,int n){if(n<=0)return ERROR;J=(LinkList)malloc(sizeof(J));J->data=1;J->next=J;//建立第一个结点for(int i=n;i>1;--i){p=(LinkList)malloc(sizeof(J));//申请空间p->data=i;p->next=J->next;J->next=p;//插入到表头}return OK;}//构造函数void show(LinkList J){p=J;printf("%d ",p->data);p=p->next;while(p!=J){ //循环结束条件printf("%d ",p->data);p=p->next;}}//显示函数void calculate(LinkList J,int s,int n){p=J;Joseph *head=p;while(p->data!=s){p=p->next;head=p;}//寻找起始结点while(p->next!=p){for(int i=0;i<n-1;i++){head=p; //保存前置结点p=p->next;}printf("%d ",p->data);head->next=p->next; //删除已输出结点p=head->next;}if(n!=1)printf("%d\n",p->data);elseprintf("\n");}//主体计算函数int main(){Joseph *J;int m,s,n;printf("The num of node is:");scanf("%d",&m);create(J,m); //创建单向环表Jshow(J); //显示J的数据内容printf("\n");printf("The first node which you want is:"); scanf("%d",&s);printf("The internal which you want is:"); scanf("%d",&n);calculate(J,s,n); //计算并输出最后结果return 0;}。