数据结构课程设计单链表操作

《数据结构课程设计》报告题目：单链表操作专业：计算机科学与技术班级：单链表操作针对带头结点的单循环链表，编写实现以下操作的算法函数。

实现要求：⑴单链表建立函数create：先输入数据到一维数组A[M]中，然后根据一维数组A[M]建立一个单循环链表，使链表中个元素的次序与A[M]中各元素的次序相同，要求该函数的时间复杂度为O(m)；⑵定位查找函数Locate：在所建立的单循环链表中查找并返回值为key的第1个元素的结点指针；若找不到，则返回NULL；⑶求出该链表中值最大和次大的元素值，要求该算法的时间复杂度为O(m)，最大和次大的元素值通过指针变量带回，函数不需要返回值；⑷将链表中所有值比key(值key通过形参传入)小的结点作为值为key的结点前驱，所有值比key大的结点作为值为key的结点后继，并尽量保持原有结点之间的顺序，要求该算法的时间复杂度为O(m);⑸设计一个菜单，具有上述处理要求和退出系统功能。

⒈本人完成的工作：一、定义结构体：LNode二、编写以下函数：（1）建立单循环链表（2）建立定位查找函数（3）求出链表中最大和次大值（4）将链表中的值和输入的Key比较，小的作为key前驱结点，大的作为key 的后继结点三、设计具有上述处理要求和退出系统菜单⒉所采用的数据结构：单链表数据结构的定义：typedef struct Node //定义结点的结构体{DataType data; //数据域struct Node *next; //指针域}LNode; //结点的类型⒊所设计的函数（1）Create(void)LNode *Create(void) //建立单循环链表，链表头结点head作为返回值{int i,j,n,A[M]; //建立数组A【M】LNode *head,*p,*move;head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); //创建空单循环链表head->next=head;move=head;printf("请输入数组元素的个数："); //输入数组scanf("%d",&n);printf("请输入数组：");for(i=0;i<n;i++) //保存数组元素scanf("%d",&A[i]);//勾链建表，使链表中元素的次序与数组A各元素次序相同for(j=0;j<n;j++) //根据一维数组A[M]建立一个单循环链表{p=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));p->data=A[j];p->next=move->next;move->next=p;move=move->next;}return head; //返回头指针}（2）Locate(LNode *head,DataType key)LNode *Locate(LNode *head,DataType key) //建立定位查找函数Locate {LNode *q=head->next;//查找并返回值为key的第1个元素的结点指针；若找不到，则返回NULL while(q!=head && q->data!=key)q=q->next;if(q->data==key)return q;else{printf("查找的结点不存在！！\n");return NULL;}}（3）Search(LNode *head,DataType *a,DataType *b)//求链表的最大值和次大值，分别由*a和*b带回void Search(LNode *head,DataType *a,DataType *b){LNode *p,*Max,*Secmax;p=head->next->next;//*Max和*Secmax指第一个结点，*p指向第二个结点，Max=head->next;Secmax=head->next->next;;while(p!=head){if(Max->data > p->data) //*Max指向最大值{if(p->data > Secmax->data)Secmax=p;}else //*Sexmax指向次大值{Secmax=Max;Max=p;}p=p->next;}*a=Max->data; //把最大和次大值分别赋值给*a和*b *b=Secmax->data;}（4）Sort(LNode *head)//查找key,把链表中比key小的作为前驱结点，比key大的作为后继结点LNode *Sort(LNode *head){ //*front指向key前部分链表，*rear指向key后部分链表LNode *k,*p,*front,*rear,*L; DataType key;front=head;p=head->next;printf("请输入key：");scanf("%d",&key);L=Locate(head,key); //调用Locate()查找keyk=L;rear=k;while(p!=head){if(front->next!=k) //判断key前面链表是否已经比较完毕{if(p->data > k->data)//将key结点前驱比key大的插到key后面{front->next=front->next->next; //断开结点p->next=rear->next; //插入结点rear->next=p;rear=rear->next;p=front->next; //*p指回key的前驱结点}else{p=p->next; //移动指针front=front->next;}}else{p=rear->next;if(p->data < k->data)//将key结点后继比key小的插到key前面{rear->next=rear->next->next; //断开结点p->next=front->next; //插入结点front->next=p;front=front->next;p=rear->next; //*p指回key的后继结点}else{p=p->next; //移动指针rear=rear->next;}}}return head; //返回头指针}（5）主函数：void main() //主函数{LNode *L,*W,*H;DataType a,b;int key,choice; //choice记载操作,key为输入值printf("\n");H=Create(); //调用Create()建立单循环链表//界面美化printf("\n");printf("***************************************************************\n");printf("* *\n");printf("* 定位查找-------------------------------------------------1 *\n");printf("* 输出最大和次大值-----------------------------------------2 *\n");printf("* 输出比较值key后的结果------------------------------------3 *\n");printf("* 重新输入一个数组-----------------------------------------4 *\n");printf("* 退出系统-------------------------------------------------0 *\n");printf("* *\n");printf("***************************************************************\n");printf("\n");//功能选择printf("请选择系统功能:");scanf(" %d", &choice);printf("\n");while(choice != 0){switch (choice){case 1: //查找数值key并返回指针{printf("请输入要查找的值：");scanf("%d",&key);L=Locate(H,key);if(L!=NULL)printf("查找成功!!\n");}break;case 2: //求链表的最大和次大值{Search(H,&a,&b);printf("最大值：%d\n",a);printf("次大值：%d\n",b);}break;case 3: //将key插入链表中{H=Sort(H);W=H->next;printf("结果是："); //输出结果while(W!=H){printf(" %d",W->data); //依次输出W=W->next;}printf("\n");}break;case 4:main();default:printf("请输入正确的选项！！\n"); //错误处理}//功能重复printf("********************************************************* ******\n");printf("* *\n");printf("* 定位查找-------------------------------------------------1 *\n");printf("* 输出最大和次大值-----------------------------------------2 *\n");printf("* 输出比较值key后的结果------------------------------------3 *\n");printf("* 重新输入一个数组-----------------------------------------4 *\n");printf("* 退出系统-------------------------------------------------0 *\n");printf("* *\n");printf("********************************************************* ******\n");printf("请选择系统功能:");scanf(" %d", &choice);}}⒋运行结果：⒌问题与总结（1）在编写Create()函数时，要根据一维数组A【M】建立单循环链表，一开始只是用for语句结合头结点创建单链表方法。