数据结构专科辅导四.docx

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数据结构专科辅导四

数据结构专科辅导四

---单链表操作算法

下面三个程序都是用来实现单链表的定义和操作，每个程序均由头文件、实现文件和主文件。

第一个程序中的单链表结点为结构类型，结点的值为整型；第二个程序中的单链表结点同样为结构类型，结点的值为student结构类型；第三个程序中的单链表采用类的定义，操作函数为类中的成员函数，单链表中每个结点的值为整型。

程序1:

//头文件linklist1.h

//定义ElemType为int

typedefintElemType;

//单链表中结点的类型

structLNode{

ElemTypedata;//值域

LNode*next;//指针域

};

//初始化单链表

voidInitList（LNode*&HL）;

//清空单链表

voidClearList（LNode*&HL）;

//求单链表长度

intListSize（LNode*HL）;

//检查单链表是否为空

boolListEmpty（LNode*HL）;

//返回单链表中指定序号的结点值

ElemTypeGetElem（LNode*HL,intpos）;

//遍历单链表

voidTraverseList（LNode*HL）;

//从单链表中查找元素

boolFindList（LNode*HL,ElemType&item）;

//更新单链表中的给定元素

boolUpdateList（LNode*HL,constElemType&item）;

//向单链表插入元素

voidInsertList（LNode*&HL,constElemType&item,intmark）;

//从单链表中删除元素

boolDeleteList（LNode*&HL,ElemType&item,intmark）;

//对单链表进行有序输出

voidOrderOutputList（LNode*HL,intmark）;

//实现文件linklist1.cpp

#include

#include

#include"linklist1.h"

//初始化单链表

voidInitList（LNode*&HL）

{

HL=NULL;

}

//清空单链表

voidClearList（LNode*&HL）

{

LNode*cp,*np;

cp=HL;

while（cp!

=NULL）

{

np=cp->next;

deletecp;

cp=np;

}

HL=NULL;

}

//求单链表长度

intListSize（LNode*HL）

{

LNode*p=HL;

inti=0;

while（p!

=NULL）{

i++;

p=p->next;

}

returni;

}

//检查线性表是否为空

boolListEmpty（LNode*HL）

{

return（HL==NULL）;

}

//返回单链表中指定序号的结点值

ElemTypeGetElem（LNode*HL,intpos）

{

if（pos<1）{

cerr<<"posisoutrange!

"<

exit

（1）;

}

LNode*p=HL;

inti=0;

while（p!

=NULL）{

i++;

if（i==pos）break;

p=p->next;

}

if（p!

=NULL）

returnp->data;

else{

cerr<<"posisoutrange!

"<

exit

（1）;

}

}

//遍历单链表

voidTraverseList（LNode*HL）

{

LNode*p=HL;

while（p!

=NULL）{

cout<data<<"";

p=p->next;

}

cout<

}

//从单链表中查找元素

boolFindList（LNode*HL,ElemType&item）

{

LNode*p=HL;

while（p!

=NULL）

if（p->data==item）{

item=p->data;

returntrue;

}

else

p=p->next;

returnfalse;

}

//更新单链表中的给定元素

boolUpdateList（LNode*HL,constElemType&item）

{

LNode*p=HL;

while（p!

=NULL）//查找元素

if（p->data==item）

break;

else

p=p->next;

if（p==NULL）

returnfalse;

else{//更新元素

p->data=item;

returntrue;

}

}

//向单链表插入元素

voidInsertList（LNode*&HL,constElemType&item,intmark）

{

//建立一个值为item的新结点

LNode*newptr;

newptr=newLNode;

newptr->data=item;

//向表头插入结点

if（mark>0）{

newptr->next=HL;HL=newptr;

}

//向表尾插入结点

elseif（mark<0）{

if（HL==NULL）{newptr->next=NULL;HL=newptr;}

else{

LNode*p=HL;

while（p->next!

=NULL）

p=p->next;

p->next=newptr;newptr->next=NULL;

}

}

//插入到合适位置

else{

LNode*cp;

LNode*ap;

ap=NULL;cp=HL;

while（cp!

=NULL）{

if（itemdata）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

}

if（ap==NULL）{newptr->next=HL;HL=newptr;}

else{newptr->next=cp;ap->next=newptr;}

}

}

//从单链表中删除元素

boolDeleteList（LNode*&HL,ElemType&item,intmark）

{

if（HL==NULL）returnfalse;

//删除表头结点

if（mark>0）{

LNode*p=HL;

item=HL->data;

HL=HL->next;

deletep;

returntrue;

}

//删除表尾结点

elseif（mark<0）{

LNode*cp=HL,*ap=NULL;

while（cp->next!

=NULL）{

ap=cp;cp=cp->next;

}

if（ap==NULL）HL=NULL;

elseap->next=cp->next;

item=cp->data;

deletecp;

returntrue;

}

//删除值为item结点

else{

LNode*cp=HL,*ap=NULL;

while（cp!

=NULL）

if（cp->data==item）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

if（cp==NULL）returnfalse;

else{

if（ap==NULL）HL=HL->next;

elseap->next=cp->next;

item=cp->data;

deletecp;

returntrue;

}

}

}

//对单链表进行有序输出

voidOrderOutputList（LNode*HL,intmark）

{

if（HL==NULL）{cout<<"链表为空!

"<

//建立新的单链有序表的表头结点

LNode*head=newLNode;//head为新建有序表的表头指针

head->data=HL->data;head->next=NULL;

//根据HL单链表生成head单链有序表

for（LNode*p=HL->next;p;p=p->next）{

LNode*q=newLNode;

q->data=p->data;

LNode*cp=head,*ap=NULL;

//为向head单链表插入q结点而顺序查找合适位置

while（cp）{

if（mark==1）{

if（q->datadata）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

}

else{

if（q->data>cp->data）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

}

}

//把q结点插入head有序单链表中

if（ap==NULL）{q->next=head;head=q;}

else{

q->next=cp;ap->next=q;

}

}

//遍历head有序单链表

TraverseList（head）;

//清除head有序单链表

ClearList（head）;

}

//主文件linkmain1.cpp

#include

#include"linklist1.h"

voidmain（）

{

LNode*a;

InitList（a）;

inti;

ElemTypex;

//依次向单链表a表尾插入5个整数元素

cout<<"从键盘输入5个整数:

";

for（i=0;i<5;i++）{

cin>>x;

InsertList（a,x,-1）;

}

//依次向单链表a表头插入2个整数元素

cout<<"从键盘输入2个整数:

";

cin>>x;InsertList（a,x,1）;

cin>>x;InsertList（a,x,1）;

//按不同次序遍历输出单链表a

TraverseList（a）;

OrderOutputList（a,1）;

OrderOutputList（a,0）;

//把单链表a中的所有元素依次有序插入到一个新单链表b中

LNode*b;

InitList（b）;

for（LNode*p=a;p;p=p->next）

InsertList（b,p->data,0）;

//输出单链表b

TraverseList（b）;

//从单链表a中分别删除表头、表尾、给定值结点

if（DeleteList（a,x,1））cout<<"Deletesuccess!

"<

elsecout<<"Deletefail!

"<

if（DeleteList（a,x,-1））cout<<"Deletesuccess!

"<

elsecout<<"Deletefail!

"<

cout<<"从键盘上输入一个待删除的整数:

";

cin>>x;

if（DeleteList（a,x,0））cout<<"Deletesuccess!

"<

elsecout<<"Deletefail!

"<

//输出单链表a

TraverseList（a）;

}

程序2:

//头文件linklist2.h

//定义学生记录

structstudent{

charname[10];//姓名

shortgrade;//分数

};

//定义ElemType为student类型

typedefstudentElemType;

//单链表中结点的类型

structLNode{

ElemTypedata;//值域

LNode*next;//指针域

};

//初始化单链表

voidInitList（LNode*&HL）;

//清空单链表

voidClearList（LNode*&HL）;

//求单链表长度

intListSize（LNode*HL）;

//检查单链表是否为空

boolListEmpty（LNode*HL）;

//返回单链表中指定序号的结点值

ElemTypeGetElem（LNode*HL,intpos）;

//遍历单链表

voidTraverseList（LNode*HL）;

//从单链表中查找元素

boolFindList（LNode*HL,ElemType&item）;

//更新单链表中的给定元素

boolUpdateList（LNode*HL,constElemType&item）;

//向单链表插入元素

voidInsertList（LNode*&HL,constElemType&item,intmark）;

//从单链表中删除元素

boolDeleteList（LNode*&HL,ElemType&item,intmark）;

//对单链表进行有序输出

voidOrderOutputList（LNode*HL,intmark）;

//比较两个元素是否相等

booloperator==（constElemType&r1,constElemType&r2）;

//比较两个元素的大小

booloperator<（constElemType&r1,constElemType&r2）;

//输出一个元素

ostream&operator<<（ostream&ostr,constElemType&r）;

//输入一个元素

istream&operator>>（istream&istr,ElemType&r）;

//实现文件linklist2.cpp

#include

#include

#include

#include"linklist2.h"

//初始化单链表

voidInitList（LNode*&HL）

{

HL=NULL;

}

//清空单链表

voidClearList（LNode*&HL）

{

LNode*cp,*np;

cp=HL;

while（cp!

=NULL）

{

np=cp->next;

deletecp;

cp=np;

}

HL=NULL;

}

//求单链表长度

intListSize（LNode*HL）

{

LNode*p=HL;

inti=0;

while（p!

=NULL）{

i++;

p=p->next;

}

returni;

}

//检查单链表是否为空

boolListEmpty（LNode*HL）

{

return（HL==NULL）;

}

//返回单链表中指定序号的结点值

ElemTypeGetElem（LNode*HL,intpos）

{

if（pos<1）{

cerr<<"posisoutrange!

"<

exit

（1）;

}

LNode*p=HL;

inti=0;

while（p!

=NULL）{

i++;

if（i==pos）break;

p=p->next;

}

if（p!

=NULL）

returnp->data;

else{

cerr<<"posisoutrange!

"<

exit

（1）;

}

}

//遍历单链表

voidTraverseList（LNode*HL）

{

LNode*p=HL;

while（p!

=NULL）{

cout<data<<"";

p=p->next;

}

cout<

}

//从单链表中查找元素

boolFindList（LNode*HL,ElemType&item）

{

LNode*p=HL;

while（p!

=NULL）

if（p->data==item）{

item=p->data;

returntrue;

}

else

p=p->next;

returnfalse;

}

//更新单链表中的给定元素

boolUpdateList（LNode*HL,constElemType&item）

{

LNode*p=HL;

while（p!

=NULL）//查找元素

if（p->data==item）

break;

else

p=p->next;

if（p==NULL）

returnfalse;

else{//更新元素

p->data=item;

returntrue;

}

}

//向单链表插入元素

voidInsertList（LNode*&HL,constElemType&item,intmark）

{

//建立一个值为item的新结点

LNode*newptr;

newptr=newLNode;

newptr->data=item;

//向表头插入结点

if（mark>0）{

newptr->next=HL;HL=newptr;

}

//向表尾插入结点

elseif（mark<0）{

if（HL==NULL）{newptr->next=NULL;HL=newptr;}

else{

LNode*p=HL;

while（p->next!

=NULL）

p=p->next;

p->next=newptr;newptr->next=NULL;

}

}

//插入到合适位置

else{

LNode*cp;

LNode*ap;

ap=NULL;cp=HL;

while（cp!

=NULL）{

if（itemdata）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

}

if（ap==NULL）{newptr->next=HL;HL=newptr;}

else{newptr->next=cp;ap->next=newptr;}

}

}

//从单链表中删除元素

boolDeleteList（LNode*&HL,ElemType&item,intmark）

{

if（HL==NULL）returnfalse;

//删除表头结点

if（mark>0）{

LNode*p=HL;

item=HL->data;

HL=HL->next;

deletep;

returntrue;

}

//删除表尾结点

elseif（mark<0）{

LNode*cp=HL,*ap=NULL;

while（cp->next!

=NULL）{

ap=cp;cp=cp->next;

}

if（ap==NULL）HL=NULL;

elseap->next=cp->next;

item=cp->data;

deletecp;

returntrue;

}

//删除值为item结点

else{

LNode*cp=HL,*ap=NULL;

while（cp!

=NULL）

if（cp->data==item）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

if（cp==NULL）returnfalse;

else{

if（ap==NULL）HL=HL->next;

elseap->next=cp->next;

item=cp->data;

deletecp;

returntrue;

}

}

}

//对单链表进行有序输出

voidOrderOutputList（LNode*HL,intmark）

{

if（HL==NULL）{cout<<"链表为空!

"<

//建立新的单链有序表的表头结点

LNode*head=newLNode;//head为新建有序表的表头指针

head->data=HL->data;head->next=NULL;

//根据HL单链表生成head单链有序表

for（LNode*p=HL->next;p;p=p->next）{

LNode*q=newLNode;

q->data=p->data;

LNode*cp=head,*ap=NULL;

//为向head单链表插入q结点而顺序查找合适位置

while（cp）{

if（mark==1）{

if（q->datadata）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

}

else{

if（cp->datadata）break;

else{ap=cp;cp=cp->next;}

}

}

//把q结点插入head有序单链表中

if（ap==NULL）{q->next=head;head=q;}

else{

q->next=cp;ap->next=q;

}

}

//遍历head有序单链表

TraverseList（head）;

//清除head有序单链表

ClearList（head）;

}

//比较两个元素是否相等

booloperator==（constElemType&r1,