数据结构链表C语言实现.docx

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数据结构链表C语言实现

数学与信息技术学院2016~2017（下）学年

计科专业2015级《数据结构》实验报告2

学号：

2015201018姓名：

汪继超

实验名称

线性表的链式存储结构

完成时间

一.实验目的

1．掌握单链表的概念及其各种运算的原理。

2．通过对单链表的建立及几种基本运算等的算法实现，掌握线性表的链式存储结构、各种运算和指针的表示及应用等内容。

初步掌握运用链式结构的编程和调试程序的能力。

3．用C语言实现并上机调试通过，认真填写实验报告

二.实验要求

4．采用链式存储结构完成。

5．注意类C和C的转换。

6．上机调试通过，认真书写实验报告。

三.实验原理

链表是一种动态存储结构。

线性表的链式存储结构的特点是用一组任意的存储单元（可以是连续的，也可以是不连续的）存放线性表的数据元素。

线性表的一个结点由两个域组成：

存放自身的数据和存放直接后继结点存储位置的指针域。

用指针相连接的

结点序列称为链表，若逻表中每个结点只包含一个指针域，则此链表为线性链表或单链表。

通常链表中的每个结点可以有若干个数据域和多个链域。

我们常用C语言中的“指针”类型来描述线性链表。

四.实验内容

（1）定义函数create_linklist（）:

建立一个具有n个结点的单向链表L，要求返回表头指针；

（2）定义函数count_node（）:

统计结点个数，要求以表头指针作为调用函数，返回结点个数；

（3）定义函数insert_node（）:

在链表L的第I个结点前插入一个结点，要求以表头指针作为调用函数，无返回值；

（4）定义函数delete_node（）:

删除链表L的第I个元素，要求以表头指针作为调用函数，无返回值；

（5）定义函数print_node（）:

输出单链表;

（6）以上每次操作结束，输出单链表，要求以表头指针作为调用函数，无返回值。

实验过程：

#include

#include

#include

#include

typedefintElemType;

typedefstructLnode{

ElemTypedata;

structLnode*next;

}Lnode,*LinkList;

voidprint_node（LinkListL）;

voidcolor（constunsignedshortcolor1）//颜色函数

{

if（color1>=0&&color1<=15）

SetConsoleTextAttribute（GetStdHandle（STD_OUTPUT_HANDLE）,color1）;

else

SetConsoleTextAttribute（GetStdHandle（STD_OUTPUT_HANDLE）,7）;

}

LinkListcreate_linklist（LinkListL）//建立链表L，返回表头指针；

{

inti,n;

Lnode*p,*q;//L为头指针，p为新元素指针，q为表尾指针

q=L;

L->next=NULL;

color（13）;

printf（"\n请输入您要创建的数据条数：

"）;

scanf（"%d",&n）;

printf（"\n请输入数据：

"）;

for（i=0;i

{

p=（Lnode*）malloc（sizeof（Lnode））;

scanf（"%d",&p->data）;

q->next=p;

q=p;

}

fflush（stdin）;//清空在此前输入缓冲区

q->next=NULL;

printf（"\n已创建数据：

"）;

print_node（L）;

color（10）;

returnL;

}

voidprint_node（LinkListL）//打印

{

Lnode*p;

p=L->next;

while（p）

{

printf（"%5d",p->data）;

p=p->next;

}

printf（"\n"）;

}

intcount_node（LinkListL）//统计

{

intcount=0;

Lnode*p;

p=L->next;

while（p）

{

p=p->next;

count++;

}

color（13）;

printf（"\n统计得总共记录为：

%d条\n",count）;

color（10）;

returncount;

}

voidinsert_node（Lnode*L,inti,ElemTypex,intcount）//插入；

{

Lnode*p,*q;

intk,s;

count=count_node（L）;

color（13）;

printf（"\n链表当前数据：

"）;

print_node（L）;

color（10）;

printf（"\n请输入插入的位置和元素，以空格隔开：

"）;

scanf（"%d%d",&k,&s）;

color（13）;

/*先判断位置是否合法，合法执行插入操作，反之则不执行。

*/

if（k<1||k>count-1）

{

printf（"\n插入元素的位置不合法！

\n"）;

}

else

{

printf（"\n链表插入元素前：

"）;

print_node（L）;

p=（LinkList）malloc（sizeof（Lnode））;//为插入元素开辟新空间

p->data=s;

for（q=L;k>1;k--）

q=q->next;

p->next=q->next;

q->next=p;

count++;

printf（"\n链表插入元素后：

"）;

print_node（L）;

}

color（10）;

}

voiddelete_node（Lnode*L,inti,intcount）

{

Lnode*p,*q;

p=L;

count=count_node（L）;

intk;

color（13）;

printf（"\n链表当前数据：

"）;

print_node（L）;

color（10）;

printf（"\n请输入删除元素的位置：

"）;

scanf（"%d",&k）;

color（13）;

if（k<1||k>count）printf（"\n您输入的元素位置不合法！

\n"）;

else

{

printf（"\n链表删除元素前：

"）;

print_node（L）;

while（--k>0）p=p->next;

q=p->next;

p->next=p->next->next;

free（q）;

count--;

printf（"\n链表删除元素后：

"）;

print_node（L）;

}

color（10）;

}

voidLocateElem_node（Lnode*L,ElemTypex）//查找操作

{

Lnode*p;

p=L->next;

intj=1,flag=0;

color（13）;

printf（"\n链表当前数据：

"）;

print_node（L）;

color（10）;

printf（"\n请输入要查找的元素：

"）;

scanf（"%d",&x）;

color（13）;

while（p）

{

if（p->data==x）

{

flag=1;

printf（"\n找到元素:

%d位置为%d\n",p->data,j）;

color（10）;

}

j++;

p=p->next;

}

if（flag==0）printf（"\n没有找到该元素\n"）;

color（10）;

}

voidmodify_node（Lnode*L,ElemTypee1,ElemTypee2）//修改操作

{

Lnode*p;

p=L->next;

intj=1,n,flag=0;

color（13）;

printf（"\n链表当前数据：

"）;

print_node（L）;

color（10）;

printf（"\n请输入要修改的元素：

"）;

scanf（"%d",&e1）;

color（13）;

while（p）

{

if（p->data==e1）

{

flag=1;

printf（"\n找到元素:

%d位置为%d\n",p->data,j）;

printf（"\n\n[1.修改2.不修改]请输入:

"）;

scanf（"%d",&n）;

if（n!

=1）break;

if（n==1）

{

printf（"\n元素%d改为:

",e1）;

scanf（"%d",&e2）;

p->data=e2;

printf（"\n修改成功！

\n"）;

printf（"\n修改后链表的数据：

"）;

print_node（L）;

break;

}

color（10）;

}

j++;

p=p->next;

}

if（flag==0）printf（"\n没有找到该元素\n"）;

color（10）;

}

voidMenu（）

{

printf（"线性表的链式存储结构\n\n"）;

printf（"************************************菜单**************************************\n"）;

printf（"*1.建表2.统计*\n"）;

printf（"*3.插入4.删除*\n"）;

printf（"*5.打印6.修改*\n"）;

printf（"*7.查找0.退出*\n"）;

printf（"******************************************************************************\n"）;

}

voidmain（）

{

inte1=0,e2=0,c=0,e=0,i=0,n,flag;/*c=count*/

chara;

Lnode*L;

L=（LinkList）malloc（sizeof（Lnode））;

color（10）;

start:

do

{

Menu（）;

printf（"\n请选择你需要操作的步骤（0--7）:

"）;

fflush（stdin）;/*清空在此前输入缓冲区*/

scanf（"%d",&n）;

if（n>=0&&n<=7）

{

flag=1;break;

}

else

{

flag=0;

system（"cls"）;

printf（"您输入有误，请重新选择!

\n"）;

}

}

while（flag==0）;

while（flag==1）

{

switch（n）

{

case1:

create_linklist（L）;break;/*建表*/

case2:

count_node（L）;break;/*统计*/

case3:

insert_node（L,i,e,c）;break;/*插入*/

case4:

delete_node（L,i,c）;break;/*删除*/

case5:

printf（"\n链表当前数据：

"）;print_node（L）;break;/*打印*/

case6:

modify_node（L,e1,e2）;break;/*修改*/

case7:

LocateElem_node（L,e）;break;/*查找*/

case0:

free（L）;exit（0）;break;

default:

system（"cls"）;gotostart;

}

printf（"\n是否继续进行（yorn）:

"）;

fflush（stdin）;//清空在此前输入缓冲区

a=getchar（）;

if（a=='y'||a=='Y'）

{

flag=1;

system（"cls"）;/*清屏*/

Menu（）;/*调用菜单函数*/

printf（"请再次选择你需要操作的步骤（0--7）:

"）;

fflush（stdin）;//清空在此前输入缓冲区

scanf（"%d",&n）;

}

else

{

free（L）;//释放链表

exit（0）;

}

}

}

实验结果：

1.建表：

注：

若以空格键隔开数据，多输入无影响，计算机读取完指定数目数据后，自动结束读取。

2.统计：

3-1.插入位置合法：

3-2.插入位置不合法：

4-1.删除位置合法：

4-1.删除位置不合法：

5.打印：

6-1.找到修改元素，并确定修改：

6-2.找到修改元素，不修改：

6-3.没找到修改元素：

7-1.查找成功：

7-2.查找-没有相应数据：

问题讨论：

1.删除操作执行出错：

问题分析：

找到位置，可能删除元素时链表指针指向出错。

问题解决：

将上图中p=p->next->next改为p->next=p->next->next

2.链表长度统计与调用中，注意各函数与统计函数的关系。

例如：

插入函数、删除函数等。

问题讨论与结论：

（1）插入、删除操作时同时增减已统计的链表长度

（2）每次需用到链表长度时，重新调用统计函数统计链表长度

注：

文件名为：

学号+（次数）