中南大学数据结构实验报告1(线性表)

实验一线性表的操作算法一、实验目的：1了解线性表的逻辑结构和存储结构，以及定义在逻辑结构上的各种基本运算2分别以数组和链表为存储结构，实现线性表的插入，删除，查找，排序，合并等操作二、实验内容：用C/C++语言编写程序，分别以数组和链表为存储结构，完成以下功能：1输入数据，创建一个线性表2可在线性表的任意位置插入新结点3可删除线性表的任意一个结点4可在线性表中查找结点5将线性表从小至大排序6将两个线性表合并三、详细设计：顺序表#include<iostream>using namespace std;#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int Status;typedef int ElemType;#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCREMENT 10typedef struct { //结构体ElemType *elem;int length;int listsize;}SqList;SqList Lx;Status InitList_Sq(SqList &L) //分配空间{ L.elem=new ElemType[LIST_INIT_SIZE];if(!L.elem)exit(OVERFLOW);L.length =0;L.listsize=LIST_INIT_SIZE;return OK;}Status ListInsert(SqList &L,int i,ElemType e) //插入新元素{ int *q,*p;ElemType *newbase;if(i<1 || i>L.length+1) return ERROR;if(L.length>=L.listsize){ newbase=new ElemType[L.listsize+LISTINCREMENT];if(!newbase) exit(OVERFLOW);L.elem=newbase;L.listsize+=LISTINCREMENT;}q=&(L.elem[i-1]);for (p=&(L.elem[L.length-1]);p>=q;--p)*(p+1)=*p;*q=e;++L.length;return OK;}Status Listlength(SqList L) //长度{ int *p=L.elem; //判断线形表是否存在while(p){ return (L.length); }}Status GetElem(SqList L, int i,ElemType &e) //取元素{ if(i<1 || i>L.length)return ERROR;else{ e=L.elem[i-1];return e;}}void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList &Lc) //合并{ ElemType ai,bj;InitList_Sq(Lc);int i=1,j=1,k=0;int La_len,Lb_len;La_len=Listlength(La);Lb_len=Listlength(Lb);while((i<=La_len)&&(j<=Lb_len)){ GetElem(La,i,ai);GetElem(Lb,j,bj);if(ai<=bj){ ListInsert(Lc,++k,ai);++i; }else{ ListInsert(Lc,++k,bj);++j; }}while(i<=La_len){ GetElem(La,i++,ai);ListInsert(Lc,++k,ai);}while(j<=Lb_len){ GetElem(Lb,j++,bj);ListInsert(Lc,++k,bj);}}void show(SqList L,int i) //显示{ int j;ElemType k;cout<<"顺序表显示如下:"<<endl;for(j=0;j<i-1;j++){ k=L.elem[j];cout<<k<<"->"; }if(j==i-1 && i>0){ k=L.elem[j]; cout<<k; }cout<<endl;}void create(SqList &L,int n) //输入元素{ int e;for(int i=0;i<n;i++){ cin>>e;L.elem[i]=e;L.length=i+1; }}Status ListDelete_Sq(SqList &L,int i,ElemType &e) //删除{ ElemType *p, *q;if(i<1 || i>L.length) return ERROR;p=&(L.elem[i-1]);e=*p;q=L.elem+L.length-1;for(++p;p<=q;++p) *(p-1)=*p;--L.length;return OK;}Status Listxiugei(SqList &L,int i,ElemType &e) //修改{ if(i<1 || i>L.length)return ERROR;else{ L.elem[i-1]=e;return OK; }}void shuru(SqList &L1) //顺序表的创建{ int a;InitList_Sq(L1);cout<<"请输入顺序表的长度：";cin>>a;cout<<"请输入顺序表的元素(共"<<a<<"个)"<<endl;create(L1,a);show(L1,a);}void shanchu(SqList &L1) //删除顺序表里的元素{ int a;int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误，请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>j; }ListDelete_Sq(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a-1);}void charu(SqList &L1) //插入元素到顺序表里{ int a; int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误，请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>j; }cout<<"要插入的元素:";cin>>e1;ListInsert(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a+1);}void hebing(SqList &L3) //合并两个顺序表{ SqList L1,L2;int a,b;InitList_Sq(L1); InitList_Sq(L2);cout<<"请输入第一个有序表的长度："; cin>>a;cout<<"请输入第一个有序表的元素(共"<<a<<"个)"<<endl;create(L1,a);show(L1,a);cout<<"请输入第二个有序表的长度："; cin>>b;cout<<"请输入第二个有序表的元素(共"<<b<<"个)"<<endl;create(L2,b);show(L2,b);MergeList(L1,L2,L3);cout<<"合并后的有序表如下："; show(L3,a+b);}void main() //主菜单{ int choice;for(;;){ cout<<"顺序表的基本操作"<<endl;cout<<"1.顺序表的创建"<<endl;cout<<"2.顺序表的显示"<<endl;cout<<"3.顺序表的长度"<<endl;cout<<"4.插入元素到顺序表里"<<endl;cout<<"5.删除顺序表里的元素"<<endl;cout<<"6.合并两个顺序表"<<endl;cout<<"7.退出系统"<<endl;cout<<"请选择：";cin>>choice;switch(choice){ case 1: shuru(Lx);break;case 2: show(Lx,Lx.length);break;case 3: cout<<"顺序表的长度:"<<Listlength(Lx)<<endl;break;case 4: charu(Lx);break;case 5: shanchu(Lx);break;case 6: hebing(Lx);break;case 7: cout<<"退出系统!"<<endl;exit(0);break;default : cout<<"输入有误，请重新选择"<<endl;break; }}}链表#include<iostream>using namespace std;#define true 1#define false 0#define ok 1#define error 0#define overflow -2typedef int Status;typedef int ElemType;typedef struct LNode //存储结构{ ElemType data;struct LNode *next;}LNode,*LinkList;void CreateList(LinkList &L,int n) //尾插法创建单链表{ LinkList p;L=new LNode;L->next=NULL; //建立一个带头结点的单链表LinkList q=L; //使q指向表尾for(int i=1;i<=n;i++){ p=new LNode;cin>>p->data;p->next=NULL;q->next=p;q=p; }}Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e)//取第i个元素{ LinkList p=L->next;int j=1;while(p&&j<i){ p=p->next;++j; }if(!p||j>i) return error; //第i个元素不存在e=p->data;return ok;}Status LinkInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) //插入{ LinkList p=L;int j=0;while(p&&j<i-1){ p=p->next;++j; } //寻找第i-1个结点 if(!p||j>i-1)return error; //i小于1或者大于表长加1 LinkList s=new LNode; //生成新结点s->data=e;s->next=p->next; //插入L中p->next=s;return ok;}Status ListDelete(LinkList &L,int i,ElemType &e) // 删除{ LinkList p=L;LinkList q;int j=0;while(p->next&&j<i-1){ //寻找第i个结点，并令p指向其前驱 p=p->next;++j; }if(!(p->next)||j>i-1) return error; //删除位置不合理q=p->next;p->next=q->next; //删除并释放结点e=q->data;delete(q);return ok;}void MergeList(LinkList &La,LinkList &Lb,LinkList &Lc) { //合并两个顺序链表LinkList pa,pc,pb;pa=La->next;pb=Lb->next;Lc=pc=La;while(pa&&pb){ if(pa->data<=pb->data){ pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next; }else{ pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next; }}pc->next=pa?pa:pb;delete(Lb);}void show(LinkList L) //显示{ LinkList p;p=L->next;while(p){ cout<<p->data<<"-->";p=p->next; }cout<<endl;}int Length(LinkList L,int i) //表长{ i=0;LinkList p=L->next;while(p){ ++i;p=p->next; }return i;}void xiugai(LinkList L) //修改{ int i,j=1;ElemType k;ElemType e,m;LinkList p=L->next;cout<<"请输入要修改的元素位置(0<i<length):";cin>>i;GetElem(L,i,e);cout<<"该位置的元素:"<<e<<endl;cout<<"修改后的元素值:";cin>>k;while(p&&j<i){ p=p->next;++j; }m=p->data;p->data=k;cout<<"修改后的单链表显示如下:"<<endl;show(L);}void hebing() //合并两个单链表{ int a,b;LinkList La,Lb,Lc;cout<<"请输入第一个有序链表的长度:"<<endl;cin>>a;cout<<"请输入第一个有序链表的元素共（"<<a<<"个）："<<endl;CreateList(La,a);show(La);cout<<"请输入第二个有序链表的长度:"<<endl;cin>>b;cout<<"请输入第二个有序链表的元素共（"<<b<<"个）："<<endl;CreateList(Lb,b);show (Lb);MergeList(La,Lb,Lc);cout<<"合并后的有序链表如下："<<endl;show(Lc);}void main() //主函数{ int select;int x;ElemType y;LinkList list;for(;;){ cout<<"单链表的基本操作"<<endl;cout<<"1.单链表的创建"<<endl;cout<<"2.单链表的显示"<<endl;cout<<"3.单链表的长度"<<endl;cout<<"4.插入元素到单链表里"<<endl;cout<<"5.删除单链表里的元素"<<endl;cout<<"6.合并两个单链表"<<endl;cout<<"7.退出系统"<<endl;cout<<"请选择:";cin>>select;switch(select){ case 1:cout<<"请输入单链表的长度:"<<endl;cin>>x;cout<<"请输入"<<x<<"个元素"<<endl;CreateList(list,x);break;case 2: cout<<"单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 3: int s;cout<<"单链表的长度为:"<<Length(list,s)<<endl;break;case 4: cout<<"请选择要插入的位置:"; cin>>x;while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误，请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>x; }cout<<"要插入的元素值:";cin>>y;LinkInsert( list,x,y);cout<<"插入后单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 5: cout<<"请选择要删除的位置:"; cin>>x;while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误，请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>x; }ListDelete(list,x,y);cout<<"要删除的元素值:"<<y<<endl;cout<<"删除后的单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 6: hebing();break;case 7: exit(0);break;default : cout<<"输入有误，请重新输入"<<endl;break;}}}四、实验结果：顺序表链表。