第三次作业
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一、概念
线性表：线性表是最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构。线性表（linear list）是数据结构的一种，一个线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列。
顺序表：顺序表是在计算机内存中以数组的形式保存的线性表，线性表的顺序存储是指用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的各个元素、使得线性表中在逻辑结构上相邻的数据元素存储在相邻的物理存储单元中，即通过数据元素物理存储的相邻关系来反映数据元素之间逻辑上的相邻关系，采用顺序存储结构的线性表通常称为顺序表。顺序表是将表中的结点依次存放在计算机内存中一组地址连续的存储单元中。
链表：链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构，操作复杂。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。
二、实验
1、
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define ERROR 0
#define OK 1
#define INIT_SIZE 5 /*初始分配的顺序表长度*/
#define INCREM 5 /*溢出时，顺序表长度的增量*/
typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/
typedef struct Sqlist{
ElemType *slist; /*存储空间的基地址*/
int length; /*顺序表的当前长度*/
int listsize; /*当前分配的存储空间*/
}Sqlist;
int InitList_sq(Sqlist *L); /*___初始化顺序表_，为其分配储存空间__*/
int CreateList_sq(Sqlist *L,int n); /*_创建长度为n的顺序表__*/
int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e);/*___在顺序表第i个位置插入元素e___*/
int PrintList_sq(Sqlist *L); /*输出顺序表的元素*/
int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i); /*删除第i个元素*/
int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e); /*查找值为e的元素*/
int InitList_sq(Sqlist *L){
L->slist=(ElemType*)malloc(INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
if(!L->slist) return ERROR;
L->length=0;
L->listsize=INIT_SIZE;
return OK;
}/*InitList*/
int CreateList_sq(Sqlist *L,int n){
ElemType e;
int i;
for(i=0;i<n;i++){
printf("input data %d",i+1);
scanf("%d",&e);
if(!ListInsert_sq(L,i+1,e))
return ERROR;
}
return OK;
}/*CreateList*/
/*输出顺序表中的元素*/
int PrintList_sq(Sqlist *L){
int i;
for(i=1;i<=L->length;i++)
printf("%5d",L->slist[i-1]);
return OK;
}/*PrintList*/
int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e){
int k;
if(i<1||i>L->length+1)
return ERROR;
if(L->length>=L->listsize){
L->slist=(ElemType*)realloc(L->slist,
(INIT_SIZE+INCREM)*sizeof(ElemType));
if(!L->slist)
return ERROR;
L->listsize+=INCREM;
}
for(k=L->length-1;k>=i-1;k--){
L->slist[k+1]= L->slist[k];
}
L->slist[i-1]=e;
L->length++;
return OK;
}/*ListInsert*/
/*在顺序表中删除第i个元素*/
int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i){
if (L->length==0) return ERROR;
if (i<1||i>L->length) return ERROR;
for(int j = i;j<L->length;j++){
L->slist[j-1]=L->slist[j];
}
L->length--;
return OK;
}
/*在顺序表中查找指定值元素，返回其序号*/
int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e){
for(int i=1; i<=L->length; i++){
if(L->slist[i-1]==e) return i;
}
return ERROR;
}
int main(){
Sqlist sl;
int n,m,k;
printf("please input n:"); /*输入顺序表的元素个数*/
scanf("%d",&n);
if(n>0){
printf("\n1-Create Sqlist:\n");
InitList_sq(&sl);
CreateList_sq(&sl,n);
printf("\n2-Print Sqlist:\n");
PrintList_sq(&sl);
printf("\nplease input insert location and data:(location,data)\n");
scanf("%d,%d",&m,&k);
ListInsert_sq(&sl,m,k);
printf("\n3-Print Sqlist:\n");
PrintList_sq(&sl);
printf("\n请输入所要删除的元素的位置:\n");
scanf("%d",&n);
ListDelete_sq(&sl,n);
printf("\n4-Print Sqlist:\n");
PrintList_sq(&sl);
printf("\n请输入所要查找的元素:\n");
scanf("%d",&m);
printf("\n%d所在的位置是:%d\n",m,ListLocate(&sl,m));
printf("\n");
}
else
printf("ERROR");
return 0;
}
运行结果
算法分析
空间复杂度：O(logN);
时间复杂度：O(N)
2、
删除
if(i<1||i>L->length) return 0;
for(int j=i;j<L->length;j++)
L->slist[j-1]=L->slist[j];
L->length--;
return 1;
}
运行结果
查找
for(int i=1;i<=L->length;i++)
{if(L->slist[i-1]==e)
return i;
return 0;
}
}
运行结果
3、
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define ERROR 0
#define OK 1
typedef int ElemType; /*定义表元素的类型*/
typedef struct LNode{ /*线性表的单链表存储*/
ElemType data;
struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;
LinkList CreateList(int n); /*___建立带表头结点的单链表________*/
void PrintList(LinkList L); /*输出带头结点单链表的所有元素*/
int GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e); /*__在单链表中查找第i个结点的值___*/
LinkList CreateList(int n){
LNode *p,*q,*head;
int i;
head=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
head->next=NULL;
p=head;
for(i=0;i<n;i++){
q=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));
printf("input data %i:",i+1);
scanf("%d",&q->data); /*输入元素值*/
q->next=NULL; /*结点指针域置空*/
p->next=q; /*新结点连在表末尾*/
p=q;
}
return head;
}/*CreateList*/
void PrintList(LinkList L){
LNode *p;
p=L->next; /*p指向单链表的第1个元素*/
while(p!=NULL){
printf("%5d",p->data);
p=p->next;
}
}/*PrintList*/
int GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e){
LNode *p;int j=1;
p=L->next;
while(p&&j<i){
p=p->next;j++;
}
if(!p||j>i)
return ERROR;
*e=p->data;
return OK;
}/*GetElem*/
int InsertList(LinkList L,int i,ElemType e){
int j =1; LNode *p,*q;p=L->next;
while(p&&j<i-1){
p=p->next;j++;
}
if(!p) return ERROR;
q=(LNode *)malloc(sizeof(LNode));
q->data=e;q->next=p->next;p->next=q;
return OK;
}
int DeleteList(LinkList L,ElemType e){
LNode *p,*q; p=L->next;
while(p&&p->data!=e){
q=p; p=p->next;
}
if(!p) return ERROR;
else{
q->next=p->next; free(p);
return OK;
}
}
int main(){
int n,i;ElemType e;
LinkList L=NULL; /*定义指向单链表的指针*/
printf("please input n:"); /*输入单链表的元素个数*/
scanf("%d",&n);
if(n>0){
printf("\n1-Create LinkList:\n");
L=CreateList(n);
printf("\n2-Print LinkList:\n");
PrintList(L);
printf("\n3-GetElem from LinkList:\n");
printf("input i=");
scanf("%d",&i);
if(GetElem(L,i,&e))
printf("No%i is %d",i,e);
else
printf("not exists");
printf("\n4-Insert from LinkList:\n");
printf("input i="); scanf("%d", &i);
printf("input e="); scanf("%d", &e);
InsertList(L,i,e); PrintList(L);
printf("\n5-Delete from LinkList:\n");
printf("input e="); scanf("%d",&e);
DeleteList(L,e); PrintList(L);
printf("\n");
}else
printf("ERROR");
return 0;
}
运行结果
算法分析
*空间复杂度：O(logN);
*时间复杂度：O(N).
4、
插入
int j=1;
LNode*p,*q;
p=L->next;
while(p&&j<i-1){
p=p->next;j++;
}
if(!p) return ERROR;
q=(LNode*)malloc(sizeof(LNode));
q->data=e;q->next=p->next;p->next=q;
return OK;
}
运行结果
删除
LNode*p,*q;
p=L->next;
while(p&&p->data!=e) {
q=p;p=p->next;
}
if(!p) return ERROR;
else {
q->next=p->next;
free(p);
return OK;
}
}
运行结果
三、总结
通过本次实验学习了线性表、顺序表、链表，以及他们的删除、插入等基本操作，对算法有了进一步的认识。
浙公网安备 33010602011771号