数据结构 （一）顺序表&链表实现

1、实验目的 

（1）熟悉将算法转换为程序代码的过程。 

（2）了解顺序表的逻辑结构特性，熟练掌握顺序表存储结构的C语言描述方法。 

（3）熟练掌握顺序表的基本运算：查找、插入、删除等，掌握顺序表的随机存取特性。

（4）了解线性表的链式存储结构，熟练掌握线性表的链式存储结构的C语言描述方法。

（5）熟练掌握线性链表（单链表）的基本运算：查找、插入、删除等，能在实际应用中灵活选择适当的链表结构。

2、实验内容

（1）操作顺序表

1）   用实验一的原始数据构造一顺序表，命名为 gradeList

2）   向 gradeList 中插入如下记录：

张兰， 85， 77， 92

注意：此记录应该插入为gradeList的第7条记录上。

3）   搜寻 gradeList，找到第12条记录

4）   搜寻 gradeList，找到“令狐冲”的所有成绩。

5）   删除 gradeList 中 “岳不群”的成绩记录。

（2） 操作链表

 建立两个整数单链表,命名为LA 和 LB, 分别含有如下整数：

   LA: 78, 64, 37, 30, 29, 24, 18, 12, 9, 2

   LB: 93, 82, 73, 65, 44, 35, 31, 28, 26, 17, 15

编制一程序将LA与LB合并成新的链表LC， LC的数据仍然要保持降序；然后将LC的数据输出到屏幕上,并在其后显示LC的长度。然后完成如下操作：

（1）找到LC中元素65的位置并显示在屏幕上

（2）删除LC中的如下值：82,73,64,29

（3）显示上一步操作完成后LC的数据。

（4）再向LC中插入数55，43；然后屏幕显示LC中所有数据。

 

3、实验要求：

  （1）实验报告中需要显示所建立的抽象数据模型。

  （2）每个功能需要编制一专门的函数实现其功能：

例如： 建立函数 CreateLA（）实现建立 单向链表LA；

      建立函数  MergeLists（） 实现合并LA与LB

等的。

   （3）将程序运行结果截图写入实验报告。

   （4）实验需要在两周内按时完成。

#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define Addsize 5typedef struct{/*定义结点结构体*/ char name[10];int analysis;int algebra;int anaGeo;}student;typedef struct{/*定义顺序表结构体*///这个结构体包含一个顺序表所具有的三个基本信息; student *elem;//顺序表的首地址; int length;//顺序表的有效数据长度;int listsize;//顺序表所占系统分配的内存空间; }gradeList;void Initlist(gradeList&L);void file_to_stu(FILE*fp,student*stu);void Add(gradeList&L,student stu);void show_all(gradeList &L);void search_stu(gradeList&L,char *info);void search_num(gradeList&L,int num);void delete_stu(gradeList&L,char *info);int  Insert(gradeList&L,student stu,int e);int main(){gradeList L;//定义一个顺序表变量L;Initlist(L);//初始化L; student stu[14];//定义一个学生结构体数组stu; char info[10];FILE *fp; file_to_stu(fp,stu);for(int i=0;i<14;i++){//将结构体数组stu中的14个学生信息加到顺序表L中; Add(L,stu[i]);}//题目2:向 gradeList中插入如下记录:"张兰, 85,77,92"此记录插入7条记录上student stu1={"张兰",85,77,92};Insert(L,stu1,7);//题目3:搜寻 gradeList，找到第12条记录 search_num(L,12);//题目4:搜寻 gradeList，找到"令狐冲"的所有成绩。strcpy(info,"令狐冲");search_stu(L,info);//题目5:删除 gradeList 中 "岳不群"的成绩记录 strcpy(info,"岳不群");delete_stu(L,info);show_all(L);return 0;}void Initlist(gradeList&L){//init既是initialize(初始化)的缩写词; /*初始化顺序表L*/L.elem=(student*)malloc(20*sizeof(student));if(!L.elem)exit(1);//判断是否初始化成功; L.length=0;//因为初始化的顺序表无有效数据故为0; L.listsize=20;//此时顺序表L所占系统分配内存为20(个student结构体);}void Add (gradeList&L,student stu){/*这个函数实现将一个学生结构体加到顺序表的最尾端   是为了实现一开始将14个学生信息加到顺序表而用的*/ L.length++;//每次增加一个学生信息，顺序表L的有效数据长度就加一;L.elem[L.length-1]=stu;//让顺序表L的最后一个位置加上要等于增加的学生结构体;}int Insert (gradeList&L,student stu,int e){/*实现在顺序表的e位置插入学生结构体stu的功能，参考书里22页的代码*/ student *newbase;//用于指向新的分配内存的指针;student *p=NULL,*q=NULL;if(L.length+1<e||e<1){/*防止用户输入的位置超出顺序表L的有效空间*/ printf("插入序号越出顺序表！！！");return 0;}if(L.length>=L.listsize){//当前分配的空间不够用，增加分配; newbase=(student*)realloc(L.elem,(L.listsize+Addsize)*sizeof(student));if(!newbase){printf("分配新空间失败！"); exit(1);}L.elem=newbase;//让原来顺序表L的成员指针指向新分配的空间； L.listsize+=Addsize; //顺序表L的占用分配空间要记得加上新增的空间;}q=&(L.elem[e-1]);//让指针q先指向所要插入的位置地址; for(p=&(L.elem[L.length-1]);p>=q;--p){//从最后一个结构体依次往后退到第e-1个位置为止; *(p+1)=*p;}*q=stu;//让刚刚指向第e个为止的指针q的元素值等于stu L.length++;//因为插入一个新的结构体，所以有效长度要加一； return 1;}void show_all(gradeList &L){/*将顺序表L的所有有效数据打印在屏幕上*/for(int i=0;i<L.length;i++){printf("%s\t",L.elem[i].name);printf("%d\t",L.elem[i].analysis);printf("%d\t",L.elem[i].algebra);printf("%d\n",L.elem[i].anaGeo);}}void search_stu(gradeList&L,char *info){/*在顺序表L里查找姓名为info的结构体，并将信息打印在屏幕上*/for(int i=0;i<L.length;i++){if(!strcmp(L.elem[i].name,info)){//如果在顺序表L找到和info同名的结构体则进入循环; //将该学生结构体的信息打印在屏幕上;printf("你所要搜索的信息如下:\n");printf("%s\t",L.elem[i].name);printf("%d\t",L.elem[i].analysis);printf("%d\t",L.elem[i].algebra);printf("%d\n\n",L.elem[i].anaGeo);break;}}}void search_num(gradeList&L,int num){/*在顺序表L里查找第num个的结构体，并将信息打印在屏幕上*/for(int i=0;i<L.length;i++){if(i==num-1){printf("你所要搜索的信息如下:\n");printf("%s\t",L.elem[i].name);printf("%d\t",L.elem[i].analysis);printf("%d\t",L.elem[i].algebra);printf("%d\n\n",L.elem[i].anaGeo);break;}}}void file_to_stu(FILE*fp,student*stu){if((fp=fopen("scores.txt","rt"))==NULL){//检测文件打开是否正常并打开文件。printf("open error!");exit(1);}for(int i=0;i<14;i++){//将文件“scores.txt”里面的14个学生信息弄到结构体数组stu中; fscanf(fp,"%s%d%d%d",&stu[i].name,&stu[i].analysis,&stu[i].algebra,&stu[i].anaGeo);}}void delete_stu(gradeList&L,char *info){/*在顺序表L里查找姓名为info的结构体，并将该结构体删除*/for(int i=0;i<L.length;i++){if(!strcmp(L.elem[i].name,info)){//如果在顺序表L找到和info同名的结构体则进入循环;for(int j=i;j<L.length;j++){L.elem[j]=L.elem[j+1];}break;}}L.length--;//因为删除了一个数据，所以有效数据要减一;}

链表

#include<iostream>#include<fstream>#include<stdlib.h>using namespace std;/*构造结构体结点*/typedef struct data{int num;data*next;}Data;Data *CreatL(int*a,int size);void view_list(Data*L);void view_length(Data*L);int output_length(Data*L);void view_location(Data *L,int a);void delete_num(Data*L,int a);void Insert(Data*L,int a);Data * MergeLists(Data*LA,Data*LB);int main(){int a[]={78, 64, 37, 30, 29, 24, 18, 12, 9, 2};int b[]={93, 82, 73, 65, 44, 35, 31, 28, 26, 17, 15};Data*LA=CreatL(a,10);Data*LB=CreatL(b,11);Data*LC=MergeLists(LA,LB);//（1）找到LC中元素65的位置并显示在屏幕上view_location(LC,65);//（2）删除LC中的如下值：82,73,64,29;delete_num(LC,82);delete_num(LC,73);delete_num(LC,64);delete_num(LC,29);//（3）显示上一步操作完成后LC的数据。view_list(LC);//（4）再向LC中插入数55，43；然后屏幕显示LC中所有数据。Insert(LC,55);Insert(LC,43);view_list(LC);return 0;}Data *CreatL(int*a,int size){Data*head=(Data*)malloc(sizeof(Data));head->num=0;head->next=NULL;Data *p=head,*q;q=p;for(int i=0;i<size;i++){p=(Data*)malloc(sizeof(Data));p->num=a[i];q->next=p;q=p;}p->next=NULL;return head;}void view_list(Data*L){Data*p=L;while(p->next){p=p->next;cout<<p->num<<endl;}}void view_length(Data*L){Data*p=L;int i=0;while(p->next){p=p->next;i++;}cout<<"The length of the list is "<<i<<endl;}int output_length(Data*L){Data*p=L;int i=0;while(p->next){p=p->next;i++;}return i;}void view_location(Data *L,int a){Data*p=L;int i=0;while((p->num!=a)&&(p->next!=NULL)){p=p->next;if(p->num==a)cout<<"The location of num:"<<a<<" in the list is "<<i<<" !"<<endl;i++;}}void delete_num(Data*L,int a){Data*p=L,*q=p;int i=0;while(p->next){p=p->next;if(p->num==a){q->next=p->next;free(p);break;}q=p;}if(!p->next)cout<<"Cannot find num:"<<a<<" to delete!"<<endl;}void Insert(Data*L,int a){Data*p=L,*q=p,*ptemp;int i=0;while(p->next){p=p->next;if((p->num)<=a){ptemp=(Data*)malloc(sizeof(Data));ptemp->num=a;ptemp->next=p;q->next=ptemp;break;}q=p;i++;}if(i==output_length(L)){ptemp=(Data*)malloc(sizeof(Data));ptemp->next=NULL;ptemp->num=a;p->next=ptemp;}}Data * MergeLists(Data*LA,Data*LB){Data *LC=LB;Data *p1=LA->next;Data *p2=p1;while(p2->next){p2=p1;Insert(LB,p1->num);p1=p1->next;}return LC;}