第三次作业
| 这个作业属于哪个课程 | https://edu.cnblogs.com/campus/qdu/DS2020/ |
|---|---|
| 这个作业要求在哪里 | https://edu.cnblogs.com/campus/qdu/DS2020/homework/11232 |
| 这个作业的目标 | <学习有关顺序表和链表的程序> |
| 学号 | <2018204191> |
| 一、实验目的 | |
| 1、掌握线性表中元素的前驱、后续的概念。 | |
| 2、掌握顺序表与链表的建立、插入元素、删除表中某元素的算法。 | |
| 3、对线性表相应算法的时间复杂度进行分析。 | |
| 4、理解顺序表、链表数据结构的特点（优缺点）。 |
二、实验预习
说明以下概念
1、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。
2、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。
3、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
三、实验内容和要求
1、阅读下面程序，在横线处填写函数的基本功能。并运行程序，写出结果。
#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); /* 顺序表初始化 */
int CreateList_sq(Sqlist *L,int n); /* 创建顺序表 */
int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e);/* 顺序表元素输入 */
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){
}
/*在顺序表中查找指定值元素，返回其序号*/
int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e){
}
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");
}
else
printf("ERROR");
return 0;
}
●运行结果
please input n:6
1-Create Sqlist:
input data 17
input data 25
input data 32
input data 48
input data 59
input data 67
2-Print Sqlist:
7 5 2 8 9 7
●算法分析
时间复杂度：O(n^3)
空间复杂度：O(1)
2、为第1题补充删除和查找功能函数，并在主函数中补充代码验证算法的正确性。
删除算法代码：
int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i){
int k;
if(i<1||i>L->length) return ERROR;
for(k=i;k<=L->length;k++)
L->slist[k-1]=L->slist[k];
L->length--;
return OK;
}
●运行结果
please input n:5
1-Create Sqlist:
input data 12
input data 23
input data 34
input data 45
input data 56
2-Print Sqlist:
2 3 4 5 6
please input insert location and data:(location,data)
4 5
3-Print Sqlist:
2 3 4 0 6
●算法分析
时间复杂度：O(n^2)
空间复杂度：O(1)
查找算法代码：
int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e){
int i=1;
ElemType *p=L->slist;
while(*p!=e&&i<=L->length){
i++;
p++;
}
if(i>L->length)
return 0;
else
return i;
}
●运行结果
please input n:5
1-Create Sqlist:
input data 12
input data 23
input data 34
input data 45
input data 56
2-Print Sqlist:
2 3 4 5 6
please input insert location and data:(location,data)
4 5
3-Print Sqlist:
2 3 4 0 6
please input insert data:
3
The location is:
2
●算法分析:
时间复杂度：O(n)
空间复杂度：O(1)
3、阅读下面程序，在横线处填写函数的基本功能。并运行程序，写出结果。
#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); /* 创建链表 */
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); /* 得到固定位置的元素 */
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 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");
}else
printf("ERROR");
return 0;
}
●运行结果
please input n:5
1-Create LinkList:
input data 1:1
input data 2:2
input data 3:3
input data 4:4
input data 5:5
2-Print LinkList:
1 2 3 4 5
3-GetElem from LinkList:
input i=3
No3 is 3
●算法分析
时间复杂度：O（n）
空间复杂度：O（1）
4、为第3题补充插入功能函数和删除功能函数。并在主函数中补充代码验证算法的正确性。
插入算法代码：
int InsertList(LinkList *L,int i,ElemType e){
LinkList p,q;
int c=1;
p = *L;
while(p&&c<i){
p = p->next ;
++c;
}
if(!p||c>i ){
return ERROR;
}
q = (LinkList)malloc(sizeof(Node ));
q->data = e;
q->next = p->next;
p->next = q;
return OK ;
}
●运行结果
please input n:5
1-Create LinkList:
input data 1:1
input data 2:2
input data 3:3
input data 4:4
input data 5:5
2-Print LinkList:
1 2 3 4 5
3-GetElem from LinkList:
input i=3
No3 is 3
Please input location and data:
3 4
3-Print LinkList:
1 2 4 3 4 5
●算法分析
时间复杂度：O(n);
空间复杂度：O(1);
删除算法代码：
int LinkList_Delete_sq(Sqlist *L,int i){
int k;
if(i<1||i>L->length) return ERROR;
for(k=i;k<=L->length;k++)
L->slist[k-1]=L->slist[k];
L->length--;
return OK;
}
●运行结果
please input n:5
1-Create Sqlist:
input data 12
input data 23
input data 34
input data 45
input data 56
2-Print Sqlist:
2 3 4 5 6
please input insert location and data:(location,data)
4 5
3-Print Sqlist:
2 3 4 0 6
●算法分析
时间复杂度：O（n^2）；
空间复杂度：O（n）;
5、循环链表的应用（约瑟夫回环问题）
n个数据元素构成一个环，从环中任意位置开始计数，计到m将该元素从表中取出，重复上述过程，直至表中只剩下一个元素。
提示：用一个无头结点的循环单链表来实现n个元素的存储。
算法代码
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct data{
int num;
int val;
}typedata;
typedef struct node
{
typedata data;
struct node *next;
}listnode;
typedef listnode *linklist;
linklist head;
int main(){
int n,i,b,m,j;
linklist head=(listnode *)malloc(sizeof(listnode));
listnode *p,*q;
printf("输入总个数：");
scanf("%d",&n);
q=head;
for(j=1;j<=n;j++)
{
printf("请输入第%d号数据的密码:\n",j);
scanf("%d",&b);
printf("\n");
q->next=(listnode *)malloc(sizeof(listnode));
q=q->next;
q->data.val=b;
q->data.num=j;
q->next=head->next;
}
printf("请任意输入一个数m：");
scanf("%d",&m);
if(m<=0) printf("ERROR");
do{
i=1;
while(i!=m)
{
q=q->next;
i++;
}
p=q->next;
q->next=p->next;
printf("num:%d\tval:%d\n",p->data.num,p->data.val);
m=p->data.val;
free(p);
}
while(q->next!=q);
printf("num:%d\tval:%d\n",q->data.num,q->data.val);
free(q);
free(head);
printf("约瑟夫环结束！\n");
}
四、实验小结
该项实验主要编写了有关顺序表和链表的程序，进行了创建，初始化，输入，输出，插入，删除，查找多种功能的程序编写，在程序编写过程中会对顺序表与链表的原理有更深一步的了解。
浙公网安备 33010602011771号