静态链表

静态链表

一、实验目的

巩固线性表的数据结构的存储方法和相关操作，学会针对具体应用，使用线性表的相关知识来解决具体问题。

二、实验内容

建立一个由n个学生成绩的顺序表，n的大小由自己确定，每一个学生的成绩信息由自己确定，实现数据的对表进行插入、删除、查找等操作。分别输出结果。

三、详细设计（C++）

1.算法设计

定义顺序表的数据类型——静态链表类，包括插入、删除、查找、遍历等基本操作。

静态链表是用数组来表示单链表，用数组元素的下标来模拟单链表的指针。静态链表的每个数组元素由两个域构成：data域存放数据元素，next域存放该元素的后继元素所在的数组下标。Avail是空闲链（所有空闲数组单元组成的单链表）头指针，first是静态链表头指针。

插入操作：首先从空闲链的最前端摘下一个结点，将该结点插入静态链表中。

1.     数组元素下标p初始化；

2.     查找第i-1个结点并使数组元素下标p指向该结点；

3.     若查找不成功，说明插入位置不合理，抛出参数非法；

否则，

3.1不用申请新结点，利用空闲链的第一个结点

3.2空闲链的头指针后移

3.3将x填入下标为s的结点

3.4将下标为s的结点插入到下标为p的结点后面

删除操作：

1      数组元素下标p初始化，累加器count初始化；

2      查找第i个结点并使用数组元素下标p指向该结点；

3      若p=-1，则抛出参数非法；

否则，数组元素下标p指向待删除结点

3.1      暂存被删结点的下标

3.2      摘链

3.3      将结点q插在空闲链avail的最前端

3.4      空闲链头指针avail指向结点q

2.源程序代码

#include<iostream>using namespace std;const int MaxSize=100;struct SNode{int data;int next;}SList[MaxSize];class StaticList{public:StaticList();StaticList(int a[],int n);~StaticList();int Length();int Get(int i);int Locate(int x);void Insert(int i,int x);int Delete(int i);void PrintList();private:int first,avail;};StaticList::StaticList(){for(int i=0;i<MaxSize-1;++i){SList[i].next=i+1;}SList[MaxSize-1].next=0;}StaticList::StaticList(int a[],int n){if(n<0||n>MaxSize)throw"参数非法";for(int i=0;i<MaxSize;i++){SList[i].next=i+1;}SList[MaxSize-1].next=-1;first=0;avail=1;SList[first].next=-1;for(int j=0;j<n;j++){int s=avail;avail=SList[avail].next;SList[s].data=a[j];SList[s].next=SList[first].next;SList[first].next=s;}}StaticList::~StaticList(){}int StaticList::Length(){if(0==SList[1].next)return 0;int i=1;int count=-1;do{++count;i=SList[i].next;}while(0!=i);return count;}int StaticList::Get(int n){int i=1;while(0!=i&&SList[SList[i].next].data!=n)i=SList[i].next;if(0==i){cout<<"位置异常"<<endl;return -1;}return i;}int StaticList::Locate(int x){if(SList[first].next==-1)throw"无成绩";int p=first,count=0;while(SList[p].next!=-1){if(SList[p].data==x)return count;p=SList[p].next;count++;}return 0;}void StaticList::Insert(int i,int x){if(i<0||i>MaxSize)throw"参数非法";int s=avail;int p=first;if(p==-1)throw"参数非法";for(int count=0;count<i-1;count++){p=SList[p].next;}avail=SList[avail].next;SList[s].data=x;SList[s].next=SList[p].next;SList[p].next=s;}int StaticList::Delete(int i){if(i<0||i>MaxSize)throw"参数非法";int p=first;if(p==-1)throw"参数非法";for(int count=0;count<i-1;count++){p=SList[p].next;}int q=SList[p].next;SList[p].next=SList[q].next;SList[q].next=avail;avail=q;return 0;}void StaticList::PrintList(){int p=SList[first].next;while(p!=-1){cout<<SList[p].data<<" ";p=SList[p].next;}cout<<endl;}int main(){int score[10]={95,64,78,59,46,39,66,89,91,10};StaticList List(score,10);cout<<"查询分数前的数据为："<<endl;List.PrintList();cout<<"值为66的元素位置为：";cout<<List.Locate(66)<<endl;cout<<"插入前的数据为："<<endl;List.PrintList();try{List.Insert(2,77);}catch(char *s){cout<<s<<endl;}cout<<"插入后的数据为："<<endl;List.PrintList();cout<<"删除前的数据为a："<<endl;List.PrintList();try{List.Delete(10);}catch(char *s){cout<<s<<endl;}cout<<"删除第十个元素后的数据为："<<endl;    List.PrintList();system("pause");}

四、运行与测试结果