数据结构: 顺序表和单链表的基本运算实现_实现单链表的各种基本运算的算法

实验题1-1：实现并验证顺序表的各种基本操作
目的：领会顺序表存储结构和掌握顺序表中的各种基本运算算法设计。
内容：
1.首先，创建文件sqlist.h。
a)定义顺序表的结构体类型；
b)定义并实现顺序表的基本运算（详见线性表ADT描述）。
2.然后，创建文件exp1-1.c，引用（#include）头文件sqlist.h，依次完成以下内容，对第一步中实现的顺序表进行测试。
（1）初始化顺序表L；
（2）采用尾插法依次插入元素a，b，c，d，e；
（3）输出顺序表L；
（4）输出顺序表L的长度；
（5）判断顺序表L是否为空；
（6）输出顺序表L的第3个元素；
（7）输出元素a的位置；
（8）在第4个元素位置上插入元素f；
（9）输出顺序表L；
（10）删除L的第3个元素；
（11）输出顺序表L；
（12）释放顺序表L。

代码如下：

//sqlist.h
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define Maxsize 50
typedef int ElemType;
typedef struct
{
    ElemType data[Maxsize];
    int length;
}SqList;
//初始化线性表
void InitList(SqList *&L)
{
    L=(SqList * )malloc(sizeof(SqList));
    L->length=0;
}
//销毁线性表
void DestroyList(SqList *&L)
{
    free(L);
}
//判断线性表是否为空表
bool ListEmpty(SqList *L)
{
    return(L->length==0);
}
//求线性表的长度
int ListLength(SqList *L)
{
    return(L->length);
}
//输出线性表
void DispList(SqList *L)
{
    for(int i=0;i<L->length;i++)
        printf("%d  ",L->data[i]);
    printf("\n");
}
//求线性表中的某个数据元素值
bool GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e)
{
    if(i<1||i>L->length)
        return false;
    e=L->data[i-1];
    return true;
}
//按元素值查找
int LocateElem(SqList *L,ElemType e)
{
    int i=0;
    while(i<L->length&&L->data[i]!=e)
        i++;
    if(i>=L->length)
        return 0;
    else
        return i+1;
}
//插入数据元素
bool ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e)
{
    int j;
    if(i<1||i>L->length+1||L->length==Maxsize)
        return false;
    i--;
    for(j=L->length;j>i;j--)
    {
        L->data[j]=L->data[j-1];
    }
    L->data[i]=e;
    L->length++;
    return true;
}
//删除数据元素
bool ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e)
{
    int j;
    if(i<1||i>L->length)
        return false;
    i--;
    e=L->data[i];
    for(j=i;j<L->length-1;j++)
    {
        L->data[j]=L->data[j+1];
    }
    L->length--;
    return true;
}

//exp1-1.cpp
#include<stdio.h>
#include"sqlist.h"
int main()
{
    SqList *l;
    int a=2,b=3,c=4,d=5,e=6,f=9,k=1;
    printf("测试:初始化顺序表l\n");
    InitList(l);
    printf("初始化成功!\n");
    printf("采用尾插法依次插入元素a,b,c,d,e\n");
    ListInsert(l,k,a);
    k++;
    ListInsert(l,k,b);
    k++;
    ListInsert(l,k,c);
    k++;
    ListInsert(l,k,d);
    k++;
    ListInsert(l,k,e);
    k++;
    printf("输出插入后的顺序表l\n");
    DispList(l);
    printf("输出顺序表的长度:%d\n",ListLength(l));
    printf("判断顺序表是否为空\n");
    if(ListEmpty(l))
        printf("顺序表为空\n");
    else
        printf("顺序表不为空\n");
    int q;
    GetElem(l,3,q);
    printf("输出顺序表l的第三个元素:%d\n",q);
    printf("输出元素a的位置:%d\n",LocateElem(l,a));
    printf("在第四个元素位置上插入元素f\n");
    ListInsert(l,4,f);
    printf("输出插入后的顺序表l\n");
    DispList(l);
    printf("删除l的第三个元素\n");
    int w;
    ListDelete(l,3,w);
    printf("输出删除第三个元素后的顺序表l\n");
    DispList(l);
    printf("销毁顺序表l\n");
    DestroyList(l);
    return 0;
}
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运行结果：

实验题1-2：实现并验证单链表的各种基本操作
目的：领会单链表存储结构和掌握单链表中的各种基本运算算法设计。
内容：
1.首先，创建文件linklist.h。
a)定义单链表的结构体类型；
b)实现单链表存储结构的基本运算（详见线性表ADT描述）。
2.然后，创建文件exp1-2.c，引用（#include）头文件linklist.h，依次完成以下内容，对第一步中实现的单链表进行测试。
（1）初始化单链表h；
（2）采用尾插法依次插入元素a，b，c，d，e；
（3）输出单链表h；
（4）输出单链表h长度；
（5）判断单链表h是否为空；
（6）输出单链表h的第3个元素；
（7）输出元素a的位置；
（8）在第4个元素位置上插入元素f；
（9）输出单链表h；
（10）删除h的第3个元素；
（11）输出单链表h；
（12）释放单链表h。

代码如下:

//linklist.h
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
typedef int ElemType;
typedef struct LNode
{
    ElemType data;
    struct LNode *next;
}LinkNode;
//初始化线性表
void InitList(LinkNode *&L)
{
    L=(LinkNode *)malloc(sizeof(LinkNode));
    L->next=NULL;
}
//销毁线性表
void DestroyList(LinkNode *&L)
{
    LinkNode *pre=L,*p=L->next;
    while(p!=NULL)
    {
        free(pre);
        pre=p;
        p=pre->next;
    }
    free(pre);
}
//判断线性表是否为空表
bool ListEmpty(LinkNode *L)
{
    return(L->next==NULL);
}
//求线性表的长度
int ListLength(LinkNode *L)
{
    int n=0;
    LinkNode *p=L;
    while(p->next!=NULL)
    {
        n++;
        p=p->next;
    }
    return(n);
}
//输出线性表
void DispList(LinkNode *L)
{
    LinkNode *p=L->next;
    while(p!=NULL)
    {
        printf("%d ",p->data);
        p=p->next;
    }
    printf("\n");
}
//求线性表中的某个数据元素值
bool GetElem(LinkNode *L,int i,ElemType &e)
{
    int j=0;
    LinkNode *p=L;
    if(i<=0)
        return false;
    while(j<i&&p!=NULL)
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL)
    {
        return false;
    }
    else
    {
        e=p->data;
        return true;
    }
}
//按元素值查找
int LocateElem(LinkNode *L,ElemType e)
{
    int i=1;
    LinkNode *p=L->next;
    while(p!=NULL&&p->data!=e)
    {
        p=p->next;
        i++;
    }
    if(p==NULL)
        return(0);
    else
        return(i);
}
//插入数据元素
bool ListInsert(LinkNode *&L,int i,ElemType e)
{
    int j=0;
    LinkNode *p=L,*s;
    if(i<=0)
        return false;
    while(j<i-1&&p!=NULL)
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL)
        return false;
    else
    {
        s=(LinkNode * )malloc(sizeof(LinkNode));
        s->data=e;
        s->next=p->next;
        p->next=s;
        return true;
    }
}
//删除数据元素
bool ListDelete(LinkNode *&L,int i,ElemType &e)
{
    int j=0;
    LinkNode *p=L,*q;
    if(i<=0)
        return false;
    while(j<i-1&&p!=NULL)
    {
        j++;
        p=p->next;
    }
    if(p==NULL)
        return false;
    else
    {
        q=p->next;
        if(q==NULL)
            return false;
        e=q->data;
        p->next=q->next;
        free(q);
        return true;
    }
}

//exp1-2.cpp
#include<stdio.h>
#include"linklist.h"
int main()
{
    LinkNode *h;
    int a=1,b=2,c=3,d=4,e=5,f=7,k=1;
    printf("测试:初始化单链表h\n");
    InitList(h);        //初始化单链表h
    printf("初始化成功!\n");
    printf("采用尾插法依次插入数据元素a,b,c,d,e\n");
    ListInsert(h,k,a);  //插入数据元素a
    k++;
    ListInsert(h,k,b);  //插入数据元素b
    k++;
    ListInsert(h,k,c);  //插入数据元素c
    k++;
    ListInsert(h,k,d);  //插入数据元素d
    k++;
    ListInsert(h,k,e);  //插入数据元素e
    k++;
    printf("输出插入后的单链表h\n");
    DispList(h);        //输出单链表h
    printf("输出单链表h长度: %d\n",ListLength(h));
    printf("判断单链表h是否为空:\n");
    if(ListEmpty(h))
        printf("结果:单链表h为空\n");
    else
        printf("结果:单链表h不为空\n");
    int q;
    GetElem(h,3,q);
    printf("输出单链表h的第三个元素:%d\n",q);
    printf("输出元素a的位置:%d\n",LocateElem(h,a));
    printf("在第四个位置插入数据元素f\n");
    ListInsert(h,4,f);
    printf("插入f后输出单链表\n");
    DispList(h);
    int w;
    printf("删除单链表h的第三个元素:\n");
    ListDelete(h,3,w);
    printf("删除后输出单链表h\n");
    DispList(h);
    printf("销毁单链表!");
    DestroyList(h);
    return 0;
}
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