实验一 顺序表与链表

实验一 顺序表与链表

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：

2、顺序表：

3、链表：

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

#include

#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); /* 构造一个空的线性表L */ int CreateList_sq(Sqlist *L,int n); /* 构造顺序表的长度为n */ int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e);/* 在L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1 */

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

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;ilength;i++)

printf("%5d",L->slist[i-1]);

return OK;

}/*PrintList*/

int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e){

int k;

if(iL->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

 算法分析

调用ListInsert_sq()函数，进行插入操作，并输出插入新元素后的状态,时间复杂度，空间复杂度较少，

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 p;

if(iL->length)

return ERROR;

for(p=i-1;plength-1;p++){

L->slist[p]=L->slist[p+1];

}

L->length --;

return OK;

}

 运行结果

 算法分析

主函数调用ListDelete_sq实现删除操作，在输出删除之后的线性表，时间复杂度低

查找算法代码：

int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e){

int i=0;

while((ilength) && (L->slist [i]!=e)){

i++;

}

if(ilength )

return (i+1);

else

return -1;

}

 算法分析

主函数调用ListDelete_sq实现删除操作，在输出删除之后的线性表，时间复杂度低

查找算法代码：

int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e){

int i=0;

while((ilength) && (L->slist [i]!=e)){

i++;

}

if(ilength )

return (i+1);

else

return -1;

}

 运行结果

 算法分析

主函数通过调用ListLocate实现查找功能，然后输出查找元素的序号，时间复杂度低

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

#include

#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); /* 构造顺序表的长度为n

*/

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); /* 在顺序表L中，将第i个元素存在时，替换成e */

LinkList CreateList(int n){

LNode *p,*q,*head;

int i;

head=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); head->next=NULL; p=head;

for(i=0;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

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

算法分析

主函数调用GetElem函数实现输出序号所对应的元素，时间复杂度低

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 ListInsert_sq(LNode *L,int i,ElemType e){ int k; 

if(iL->length+1)

return ERROR;

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

L->data =(ElemType*)realloc(L->data,

(INIT_SIZE+INCREM)*sizeof(ElemType));

if(!L->data)

return ERROR;

L->listsize+=INCREM; }

for(k=L->length-1;k>=i-1;k--){

L->data[k+1]= L->datak];

}

L->slist[i-1]=e;

L->length++;

return OK;

}/*ListInsert*/

 运行结果

 算法分析

调用ListInsert_sq()函数，进行插入操作，并输出插入新元素后的状态,时间复杂度

删除算法代码：

int ListInsert_sq(LNode *L,int

int p;

if(iL->length)

return ERROR;

for(p=i-1;plength-1;p++){

L->slist[p]=L->slist[p+1];

}

L->length --;

return OK;

}

 运行结果 i,ElemType e){

 算法分析

主函数调用ListDelete_sq实现删除操作，在输出删除之后的线性表，时间复杂度低