《數(shù)據(jù)結構》實驗一 線性表及其應用

1、實驗一 線性表及其應用一、實驗目的1.熟悉C語言的上機環(huán)境，進一步掌握C語言的結構特點。2.掌握線性表的順序存儲結構的定義及C語言實現(xiàn)。3.掌握線性表的鏈式存儲結構單鏈表的定義及C語言實現(xiàn)。4.掌握線性表在順序存儲結構即順序表中的各種基本操作。5.掌握線性表在鏈式存儲結構單鏈表中的各種基本操作。二、實驗內(nèi)容 1.順序線性表的建立、插入及刪除。 2.鏈式線性表的建立、插入及刪除。三、實驗步驟1.建立含n個數(shù)據(jù)元素的順序表并輸出該表中各元素的值及順序表的長度。2.利用前面的實驗先建立一個順序表L=21，23，14，5，56，17，31，然后在第i個位置插入元素68。3.建立一個帶頭結點的單鏈表，結

2、點的值域為整型數(shù)據(jù)。要求將用戶輸入的數(shù)據(jù)按尾插入法來建立相應單鏈表。四、實現(xiàn)提示1.由于C語言的數(shù)組類型也有隨機存取的特點，一維數(shù)組的機內(nèi)表示就是順序結構。因此，可用C語言的一維數(shù)組實現(xiàn)線性表的順序存儲。在此，我們利用C語言的結構體類型定義順序表：#define MAXSIZE  1024typedef  int  elemtype;    /*  線性表中存放整型元素  */typedef struct elemtype vecMAXSIZE;  int len;   &#

3、160;         /*  順序表的長度  */ sequenlist;將此結構定義放在一個頭文件sqlist.h里，可避免在后面的參考程序中代碼重復書寫，另外在該頭文件里給出順序表的建立及常量的定義。2. 注意如何取到第i個元素，在插入過程中注意溢出情況以及數(shù)組的下標與位序（順序表中元素的次序）的區(qū)別。3.單鏈表的結點結構除數(shù)據(jù)域外，還含有一個指針域。用C語言描述結點結構如下：    typedef int elemtype;typedef str

4、uct node    elemtype data;   /數(shù)據(jù)域      struct node *next; /指針域     linklist;    注意結點的建立方法及構造新結點時指針的變化。構造一個結點需用到C語言的標準函數(shù)malloc()，如給指針變量p分配一個結點的地址：p=(linklist *)malloc(sizeof(linklist);該語句的功能是申請分配一個類型為linklist的結點的地址空間

5、，并將首地址存入指針變量p 中。當結點不需要時可以用標準函數(shù)free(p)釋放結點存儲空間，這時p為空值（NULL）。五、思考與提高1. 如果按由表尾至表頭的次序輸入數(shù)據(jù)元素，應如何建立順序表。2. 在main函數(shù)里如果去掉L=&a語句，會出現(xiàn)什么結果？六、完整參考程序 1.順序線性表的建立、插入及刪除。#include <stdio.h>#include <conio.h>#define MAX 30 /定義線性表的最大長度enum BOOLFalse,True; /定義BOOL型typedef struct char elemMAX; /線性表 int la

6、st; /last指示當前線性表的長度sqlist;void initial(sqlist &); /初始化線性表BOOL insert(sqlist &,int,char); /在線性表中插入元素BOOL del(sqlist&,int,char &); /在線性表中刪除元素int locate(sqlist,char); /在線性表中定位元素void print(sqlist); /顯示線性表中所有元素void main()sqlist S; /S為一線性表 int loc,flag=1; char j,ch; BOOL temp;printf("

7、本程序用來實現(xiàn)順序結構的線性表。n"); printf("可以實現(xiàn)查找、插入、刪除等操作。n"); initial(S); /初始化線性表 while(flag) printf("請選擇:n"); printf("1.顯示所有元素n"); printf("2.插入一個元素n"); printf("3.刪除一個元素n"); printf("4.查找一個元素n"); printf("5.退出程序 n"); scanf(" %c",

8、&j); switch(j)case '1':print(S); break; /顯示所有元素 case '2':printf("請輸入要插入的元素(一個字符)和插入位置:n"); printf("格式：字符，位置；例如:a,2n"); scanf(" %c,%d",&ch,&loc); /輸入要插入的元素和插入的位置 temp=insert(S,loc,ch); /插入 if(temp=False) printf("插入失敗!n"); /插入失敗 else

9、printf("插入成功!n"); print(S); /插入成功 break; case '3':printf("請輸入要刪除元素的位置:"); scanf("%d",&loc); /輸入要刪除的元素的位置 temp=del(S,loc,ch); /刪除 if(temp=True) printf("刪除了一個元素:%cn",ch); /刪除成功 else printf("該元素不存在!n"); /刪除失敗 print(S); break; case '4'

10、;:printf("請輸入要查找的元素:"); scanf(" %c",&ch); /輸入要查找的元素 loc=locate(S,ch); /定位 if(loc!=-1) printf("該元素所在位置:%dn",loc+1); /顯示該元素位置 else printf("%c 不存在!n",ch);/當前元素不存在 break; default:flag=0;printf("程序結束，按任意鍵退出!n"); getch();void initial(sqlist &v)/初始化

11、線性表 int i; printf("請輸入初始線性表長度：n="); /輸入線性表初始化時的長度 scanf("%d",&v.last); printf("請輸入從1到%d的各元素(字符)，例如:abcdefgn",v.last); getchar(); for(i=0;i<v.last;i+) scanf("%c",&v.elemi); /輸入線性表的各元素BOOL insert(sqlist &v,int loc,char ch) /插入一個元素，成功返回True，失敗返回Fal

12、se int i; if(loc<1)|(loc>v.last+1) printf("插入位置不合理!n"); /位置不合理 return False; else if(v.last>=MAX) /線性表已滿 printf("線性表已滿!n"); return False; else for(i=v.last-1;i>=loc-1;i-) v.elemi+1=v.elemi;/其后元素依次后移 v.elemloc-1=ch; /插入元素 v.last+; /線性表長度加一 return True; BOOL del(sqlist

13、&v,int loc,char &ch) /刪除一個元素，成功返回True，并用ch返回該元素值，失敗返回False int j; if(loc<1|loc>v.last) /刪除位置不合理 return False; else ch=v.elemloc-1; /ch取得該元素值 for(j=loc-1;j<v.last-1;j+) v.elemj=v.elemj+1; /其后元素依次前移 v.last-; /線性表長度減一 return True; int locate(sqlist v,char ch)/在線性表中查找ch的位置，成功返回其位置，失敗返回-

14、1 int i=0; while(i<v.last&&v.elemi!=ch) i+; /當前位置后移，直到找到為止 if(v.elemi=ch) /找到當前元素 return i; else return(-1);void print(sqlist v) /顯示當前線性表所有元素int i; for(i=0;i<v.last;i+) printf("%c ",v.elemi); printf("n"); 2.鏈式線性表的建立、插入及刪除。#include <conio.h>#include <stdio.h

15、>#include <stdlib.h>#define LEN sizeof(LNode) /定義LEN為一個節(jié)點的長度enum BOOLFalse,True; /定義BOOL型typedef struct nodechar data; /數(shù)據(jù)域 struct node *next;/指向下一個節(jié)點的指針LNode,*LinkList;void CreatList(LinkList &,int); /生成一個單鏈表BOOL ListInsert(LinkList &,int,char); /在單鏈表中插入一個元素BOOL ListDelete(LinkList

16、 &,int,char &); /在單鏈表中刪除一個元素BOOL ListFind_keyword(LinkList,char,int &); /按關鍵字查找一個元素BOOL ListFind_order(LinkList,char &,int); /按序號查找一個元素void ListPrint(LinkList); /顯示單鏈表所有元素void main()LinkList L; BOOL temp; int num,loc,flag=1; char j,ch; printf("本程序實現(xiàn)鏈式結構的線性表的操作。n"); printf(&

17、quot;可以進行插入，刪除，定位，查找等操作。n"); printf("請輸入初始時鏈表長度:"); /輸入生成單鏈表時的元素個數(shù) scanf("%d",&num); CreatList(L,num); /生成單鏈表 ListPrint(L); while(flag) printf("請選擇:n"); printf("1.顯示所有元素n"); /顯示鏈表元素 printf("2.插入一個元素n"); /插入鏈表元素 printf("3.刪除一個元素n");

18、 /刪除鏈表元素 printf("4.按關鍵字查找元素n"); /按關鍵字查找 printf("5.按序號查找元素n"); /按序號查找 printf("6.退出程序 n"); /退出 scanf(" %c",&j); switch(j)case '1':ListPrint(L); break; case '2':printf("請輸入元素(一個字符)和要插入的位置:n"); printf("格式:字符，位置；例如:a,3n"); sc

19、anf(" %c,%d",&ch,&loc); /輸入要插入的元素和要插入的位置 temp=ListInsert(L,loc,ch); /插入 if(temp=False) printf("插入失敗!n"); /插入失敗 else printf("插入成功!n"); /成功插入 ListPrint(L); break; case '3':printf("請輸入要刪除的元素所在位置:"); scanf("%d",&loc); /輸入要刪除的節(jié)點的位置 tem

20、p=ListDelete(L,loc,ch); /刪除 if(temp=False) printf("刪除失敗!n"); /刪除失敗 else printf("成功刪除了一個元素:%cn",ch); /刪除成功，顯示該元素 ListPrint(L); break; case '4':if(L->next=NULL) /鏈表為空 printf("鏈表為空!n"); elseprintf("請輸入要查找的元素(一個字符):"); scanf(" %c",&ch); /輸

21、入要查找的元素 temp=ListFind_keyword(L,ch,loc); /按關鍵字查找 if(temp=False) printf("沒有找到該元素!n"); /查找失敗 else printf("該元素在鏈表的第%d個位置。n",loc); /成功查找，顯示該元素位置 break; case '5':if(L->next=NULL) /鏈表為空 printf("鏈表為空!n"); elseprintf("請輸入要查找的位置:"); scanf("%d",&

22、;loc); /輸入要查找的元素的位置 temp=ListFind_order(L,ch,loc); /按序號查找 if(temp=False) printf("該位置不存在!n"); /查找失敗 else printf("第%d個元素是：%cn",loc,ch); /成功查找，顯示該元素 break; default:flag=0;printf("程序結束，按任意鍵退出!n"); getch();void CreatList(LinkList &v,int n)/生成一個帶頭結點的有n個元素的單鏈表 int i; LinkL

23、ist p; v=(LinkList)malloc(LEN); /生成頭結點 v->next=NULL; printf("請輸入%d個字符：例如：abcdefgn",n); getchar(); for(i=n;i>0;-i) p=(LinkList)malloc(LEN); /生成新結點 scanf("%c",&p->data); p->next=v->next; v->next=p; BOOL ListInsert(LinkList &v,int i,char e)/在單鏈表的第i各位置插入元素e，

24、成功返回True，失敗返回False LinkList p,s; int j=0; p=v; while(p&&j<i-1) p=p->next;+j; /查找第i-1個元素的位置 if(!p|j>i-1) return False; /沒有找到 s=(LinkList)malloc(LEN); /生成一個新結點 s->data=e; s->next=p->next; /將新結點插入到單鏈表中 p->next=s; return True;BOOL ListDelete(LinkList &v,int i,char &e)/在單鏈表中刪除第i個元素，成功刪除返回True，并用e返回該元素值，失敗返回False LinkList p,q; int j=0; p=v; while(p->next&&j<i-1) /查找第i-1個元素位置 p=p->next;+j; if(!(p->next)|j>i-1) return False; /查找失敗