循环双链表实验报告

南京工程学院
实验报告
课程名称数据结构与算法实验实验项目名称线性表
实验学生班级软件工程161 实验学生姓名潘登
学号 202161024 实验时间 2017.11.2 实验地点图书馆A406
实验成绩评定
指导教师签字年月日
一、实验目的和要求
实验目的：验证教材中线性表链式存储结构的基本操作，设计并实现指定操作的算法，并做算法分析。

实验要求：①使用Java语言，采用泛型类；
②争取最佳的算法效率（一次遍历）。

所有算法不能调用size()求元素个数后再操作。

③各类的成员方法，不改变参数list引用的链表，插入结点等操作都是深拷贝。

④声明返回各类对象（如SinglyList<T>）的成员方法，不改变调用者（this），this深拷贝。

⑤讨论各链表浅拷贝与深拷贝的差别，画出示意图。

二、实验题目
2-145.void replaceAll(DoublyList<T>pattern,
DoublyList<T>list)//替换所有与pattern匹配的子表为list
三、实验方法与步骤（需求分析、算法设计思路、流程图等）
需求分析：
1.在target链表中寻找与pattern链表匹配的子联表
2.用list链表替换该子联表
3.过程简洁，效率高，一次遍历
算法设计思路：
先利用循环寻找到与pattern匹配的子联表，若无，则跳过该成员函数，若有，则以list链表为原型的循环双链表list2（构造循环双链表的效率更高），最后将list2整体替换子链（节省删除链表时间），同时list2变为空链表流程图：
四、实验原始纪录（源程序、数据结构等）
节点类
public class DoubleNode<T>
{
public T data;
public DoubleNode<T> prev,next;
public DoubleNode(T data,DoubleNode<T> prev,DoubleNode<T> next)//创建节点public DoubleNode(）//创建空节点
public String toString()//输出节点元素
}
双链表类
public class DoublyList<T> extends DoubleNode<T>
{
public DoubleNode<T> head;//头结点
public DoublyList()//创建空链表
public boolean isEmpty()//判断是否为空
public int size()//长度 //以递归方式
{
return size(this.head.next);
}
private int size(DoubleNode<T> p)
{
if(p!=null)
return 1+size(p.next);
else
return 0;
}
public DoubleNode<T> insert(int i,T x)//中间插入
public DoubleNode<T> insert (T x)//尾插入
public String toString()//输出链表
}
循环双链表类
public class CirDoublyList<T> extends DoublyList<T>
{
public DoubleNode<T> head;
public CirDoublyList()//创建空链表
public CirDoublyList(DoublyList<T> list)//将list的数据拷贝到一个新的循环双链表
{
this.head=new DoubleNode<T>();
this.head.prev=this.head;
this.head.next=this.head;
DoubleNode<T> L=list.head.next;
while(L!=null)
{
insert(L.data);
L=L.next;
}
}
public boolean isEmpty()//判断是否为空
public int size()//长度以递归方式
private int size(DoubleNode<T> p)
public DoubleNode<T> insert(int i,T x)//中间插入
public DoubleNode<T> insert(T x)//尾插入
public void replaceAll(DoublyList<T> pattern, DoublyList<T> list)//用list 替换pattern
{
DoubleNode<T> T1=this.head.next;
DoubleNode<T> p=T1;
DoubleNode<T> q=pattern.head.next;
while(p!=this.head&&q!=null&&p.data.equals(q.data))//匹配pattern链表
{
p=p.next;
q=q.next;
}
if(q==null)
{
CirDoublyList<T> list2=new CirDoublyList<T>(list);//创建list的循环双链表
T1.prev.next=list2.head.next;
list2.head.next.prev=T1.prev;
p.prev=list2.head.prev;
list2.head.prev.next=p;
}
}
public String toString()//正序输出
public String toPreviousString()//反序输出
}
主函数类
import java.util.Scanner;
public class SeqMain
{
public static void main(String[] args)
{
CirDoublyList<String> target=new CirDoublyList<String>();
DoublyList<String> pattern=new DoublyList<String>();
DoublyList<String> list=new DoublyList<String>();
int i;
String ch;
System.out.print("请输入target链表：");
String str1=new Scanner(System.in).nextLine();
for(i=0;i<str1.length();i++)
{
ch=str1.substring(i, i+1);
target.insert(ch);
}
System.out.print("请输入pattern链表：");
String str2=new Scanner(System.in).nextLine();
for(i=0;i<str2.length();i++)
{
ch=str2.substring(i, i+1);
pattern.insert(ch);
}
System.out.print("请输入list链表：");
String str3=new Scanner(System.in).nextLine();
for(i=0;i<str3.length();i++)
{
ch=str3.substring(i, i+1);
list.insert(ch);
}
target.replaceAll(pattern, list);
System.out.println(target.toString());
}
}
五、实验结果及分析（计算过程与结果、数据曲线、图表等）
实验结果展示：
六、实验总结与思考
本实验是对链表的比较基础的运用（链表的查找，删除，插入）
以及熟悉递归算法，算法本身并不难实现，难点在于算法的效率要高，可读性要强，这也是所有代码需要注意的，要做到每个指针都尽到最大的利用。