数据结构演示系统报告(附源代码)

中南大学

完成日期2010/07/09

1需求分析

线性表：

（1）顺序表的建立；输入为一个int型的数据，输入输出的最大元素都是100 为空间建立一个有序的顺序表，然后以负数结束输入

（2）顺序表的插入输入两个整型数据，用来表示插入的位置和元素，输出为建立时候有序的顺序表和插入的元素，是有序的整型数据

顺序表的删除输入一个整型数据，但是不能超过其数据的长度。输出为删除后的整型变量

（3）顺序表合并先分配储存空间，然后分别建立两个整型变量，分别以负数结束输入，输出为一串整型变量

链表

（1）链表插入首先输入一个整型变量，改变量用来限定链的长度，在输入整型变量，输出为该输入的整型变量，在插入两个整型变量，第一个变量不能超过你所限定链的长度，，第二是你所要插入的数据，输入是改链插入之后的整型数据

（2）链表的删除同理，首先输入一个整型变量，改变量用来限定链的长度，在输入整型变量，输入数据，在输入一个整型数据，表示你所以删除位置，输出的是改删除后的整型变量

（3）链表的查找首先输入一个整型变量，改变量用来限定链的长度，在输入整型变量，输入数据，在输入一个整型数据，表示你要查找的元素位置，输出是一个整型数据，表示你所要查找的元素

（4）链表的合并首先输入一个整型变量，改变量用来限定链的长度，在输入整型变量，输入数据，在输入整型变量，改变量用来限定链的长度，在输入整型变量，输入数据，输出的表示两个链表是数据元素

串的模式匹配

输入是字符型数据，输出是其模式匹配成功的位置，是整型数据

2概要设计

上面是程序框图

3详细设计，测试结果和算法分析

算法分析

注：算法后面是数字是程序框图所对应的算法

算法1：

数组指针elem表示线性表的基地址，length表示线性表的当前长度，顺序表的初始化操作就是为顺序表分配一个预定义大小的数组空间，并将线性表的当前长度设为“0”。Listsize,表示当前储存空间的大小，一但插入元素而空间不足时，

可在进行分配，即为顺序表增加一个大小为储存LISTINCERMENT个数据元素的空间。

Status InitList_Sq(SqList *L){

L->elem = (ElemType *)malloc(LIST_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));

L->length = 0;

L->listsize = LIST_INIT_SIZE;

return 1;

}//InitList_Sq;//初始化线性表

算法2：

假设有n个数据，线性表的插入操作是指在线性表中的第i-1个数据元素和第i 个数据元素之间插入一个新的数据元素。数据元素ai-1和ai直接的逻辑关系也发生了变化，所以此时需要将第n至第i个元素向后移动一个位置，表长度增加1。

Status ListInsert_Sq(SqList *L,int i,ElemType e){

//在顺序线性表L中第i个位置之前插入新的元素e，

ElemType *newbase, *p, *q;

if(i<1||i>L->length+1) return ERROR;

if(L->length>=L->listsize){

newbase = (ElemType *)realloc(L->elem,(L->listsize + LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType));

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 1;

}//ListInsert_Sq

算法3：

长度为n 的线性表变成长度为n-1 的线性表，数据元素ai-1,ai,ai+1直接的逻辑关系发生变化，为了在存储结构上反应这个变化，同样需要移动元素，删除第i 个元素时需将从第i+1至n个元素一次向前移动一个位置。

int ListDelete_Sq(SqList *L, int i)

{

int j; // i--;

//要删除的元素下标不在长度范围内

if(i<1 || i>L->length+1)

return 0;

//删除第i个元素，即删除下标为[i-1]的元素

i--;

//使得第i-1个元素后面的所有元素往前移

for(j=i;jlength;j++)

L->elem[j] = L->elem[j+1];

//i--;

//使得线性表的长度减

L->length--;

return 1;

}

算法4；

分出元素比较有三种情况，当*pa=*pb,只需要将两者之一插入Lc中，由于La 和Lb的元素一次递增，在对Lb 中的每个元素，不需要在La中从表头至表尾进行全程搜索，由于用新的线性表Lc,表示并集，则插入实际上是借助复制来操作完成的。

Status MergeList_Sq(SqList La, SqList Lb, SqList *Lc)

{

ElemType *pa = La.elem, *pb = Lb.elem, *pc;

ElemType *pa_last, *pb_last;

//确定Lc线性表的长度为两个线性表的长度之和

Lc->listsize = Lc->length = La.length+Lb.length;

//为Lc线性表分配内存空间

pc = Lc->elem = (ElemType*)malloc(Lc->listsize*sizeof(ElemType));

//若分配内存溢出，则退出

if(!Lc->elem)

exit(OVERFLOW);

//使得pa_last指针指向La线性表的最后一个元素

pa_last = La.elem + La.length - 1;

//使得pb_last指针指向Lb线性表的最后一个元素

pb_last = Lb.elem + Lb.length - 1;

//将两个线性表中的值都逐个赋值到新的线性表Lc中

//当两个线性表中的值都还未完成赋值时，先将两个值中较小的赋值给Lc 线性表的当前元素

while(pa<=pa_last&&pb<=pb_last)

*pc++ = (*pa <= *pb ? *pa++:*pb++);

//如果两个线性表中的任一个较长的部分继续赋值给Lc线性表

while(pa<=pa_last)

*pc++ = *pa++;

while(pb<=pb_last)

*pc++ = *pb++;