北邮数据结构实验报告实验一线性表

1、实验名称：实验一线性表题目1学生姓名：申宇飞班级：信通3班班内序号：03学号：64日期：2013年11月4日1. 实验要求实验目的：熟练掌握线性表的基本操作，包括：创建、插入、删除、查找、输出、求长度、合并等运算，以及各类操作在顺序存储结构和链式存储结构上的实现。实验内容：根据线性表的抽象数据类型的定义，选择下面任一种链式结构实现线性表，并完成线性表的基本功能。线性表存储结构（五选一）：1、带头结点的单链表2、不带头结点的单链表3、循环链表4、双链表5、静态链表线性表的基本功能：1、构造：使用头插法、尾插法两种方法2、插入：要求建立的链表按照关键字从小到大有序3、删除4、查找5、获取链表长度6

2、、销毁7、其他：可自行定义编写测试main（）函数测试线性表的正确性。2. 程序分析存储结构链表的具体存储表示为： 用一组任意的存储单元来存放线性表的结点（这组存储单元既可以是连续的，也可以是不连续的） 链表中结点的逻辑次序和物理次序不一定相同。为了能正确表示结点间的逻辑关系，在存储每个结点值的同时，还必须存储指示其后继结点的地址信息（称为指针）链表的结点结构?I1?datanext?1?data域-存放结点值的数据域?next域-存放结点的直接后继的地址（位置）的指针域（链域）地址1080H10C0H内存单元头指针一W20Hfront1000H关键算法分析1、关键算法：1 :头插法自然语言描

3、述：a:在堆中建立新结点b:将ai写入到新结点的数据域c:修改新结点的指针域d：修改头结点的指针域。将新结点加入链表中伪代码描述a:Node<T>*s=newNode<T>b:s->data=aic:s->next=front->next;d:front->next=s2：尾插法自然语言描述：a:在堆中建立新结点：b:将ai写入到新结点的数据域：c:将新结点加入到链表中d:修改修改尾指针伪代码描述a:Node<T>*s=newNode<T>b:s->data=aic:r->next=s;d:r=s3：析构/删除

4、函数自然语言描述：a: 新建立一个指针，指向头结点b: 判断要释放的结点是否存在，c: 暂时保存要释放的结点d: 移动a中建立的指针e: 释放要释放的指针伪代码描述a:Node<T>*p=frontb:while(p)c:front=pd:p=p->nexte:deletefront4：按位查找函数自然语言描述：a: 初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1b: 循环以下操作，直到p为空或者j等于1b1：p指向下一个结点b2：j加1c: 若p为空，说明第i个元素不存在，抛出异常d: 否则，说明p指向的元素就是所查找的元素，返回元素地址伪代码描述a:Node<

5、T>*p=front->next;j=1;b:while(p&&j!=1)b1:p=p->nextb2:j+c:if(!p)throw”error”d:returnp5：按位查找函数自然语言描述：a: 初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1b: 循环以下操作，找到这个元素或者p指向最后一个结点b1：判断p指向的结点是不是要查找的值，如果是，返回j，否则p指向下一个结点，并且j的值加一c: 如果找到最后一个结点还没有找到要查找的元素，返回查找失败信息伪代码描述a:Node<T>*p=front->next;j=1;b:while(

6、p)b1:if(p->next=x)returnjp=p->nextj+c:return“error”6：插入函数自然语言描述：a: 在堆中建立新结点b: 将要插入的结点的数据写入到新结点的数据域c: 修改新结点的指针域d: 修改前一个指针的指针域，使其指向新插入的结点的位置伪代码描述a:Node<T>*s=newNode<T>b:s-data=p->datac:s->next=p->nextd:p->next=se:p->data=x7：删除函数自然语言描述：a: 从第一个结点开始，查找要删除的位数i前一个位置i-1的结点b:

7、 设q指向第i个元素c: 将q元素从链表中删除d: 保存q元素的数据e: 释放q元素伪代码描述a:q=p->nextb:p->next=q->nextc:x=q->datad:deleteq8：遍历打印函数自然语言描述：a: 判断该链表是否为空链表，如果是，报错b: 如果不是空链表，新建立一个temp指针c: 将temp指针指向头结点d: 打印temp指针的data域e: 逐个往后移动temp指针，直到temp指针的指向的指针的next域为空伪代码描述Iffront->next=NULLThrow”anemptylist”Node<T>*temp=fr

8、ont->next;while(temp->next)cout<<temp->data<<""temp=temp->next;9：获取链表长度函数自然语言描述：a: 判断该链表是否为空链表，如果是，输出长度0b: 如果不是空链表，新建立一个temp指针，初始化整形数n为0c:将temp指针指向头结点d:判断temp指针指向的结点的next域是否为空，如果不是，n加一，否则returnne:使temp指针逐个后移，重复d操作，直到temp指针指向的结点的next域为0,返回n伪代码描述intn=0ifront->next=

9、NULLn=0;elseNode<T>*temp=front->next;while(temp->next)n+;temp=temp->next;returnn;2、代码详细分析：(1)从第一个结点开始，查找节点，使它的数据比x大，设p指向该结点:while(x>p->data)p=p->next;(2)新建一个节点s,把p的数据赋给s：s->data=p->data;(3)把s力口至Up后面：s->next=p->next;p->next=s;(4)p节点的数据用x替换：p->data=x;示意图如图所示s3

10、、关键算法的时间复杂度：O(1)3.程序运行结果程序截图1 .流程图:2 .测试条件：插入、删除元素的位置一定要在链表的长度范围之内。3 .测试结论：可以正确的对链表进行插入，删除，取长度，输出操作。且插入任意一个元素后，链表的顺序依然是由小到大。4 .总结1 .调试时出现的问题及解决的方法：(1)刚开始时用NULL置空最后一个节点的指针域，发现调试时出现NULL未声明的情况。最后发现用0去置空最后一个节点的指针域，调试成功。(2)刚开始遍历总是不能完全遍历链表。最后发现循环语句中两个句子顺序写反，更正顺序后，调试成功。2 .心得体会：这道题是相对比较基础，目的是实现线性表的基本功能，书上也几乎给出了所有的模板类的定义，但是在自己进行编程时还是出了很多问题。通过这个实例，我对模板类的定义与使用有了个初步的了解，了解了单链表的基本的操作和函数实现。以后必须自己动手编，实现理论与实践相结合，提高自己的编程能力。3 .下一步的改进：这个程序的交互性不强，可以改进的地方应该是可以从外部输入数组而不仅仅是编程者给定。此外，显示的界面不够友好，有待改善，而且可以增加完善的报错机制。此外，也希望老师能在课上给出更多的优化指导。代码#i