数据结构实验一顺序表

数据结构实验一

1、实验目的

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掌握线性表的逻辑特征

掌握线性表顺序存储结构的特点,熟练掌握顺序表的基本运算

2、实验内容:

建立顺序表,完成顺序表的基本操作:初始化、插入、删除、逆转、输出、销毁, 置空表、求表长、查找元素、判线性表是否为空;

1.问题描述:利用顺序表,设计一组输入数据(假定为一组整数),能够对顺序表进行如下操作:

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创建一个新的顺序表,实现动态空间分配的初始化;

根据顺序表结点的位置插入一个新结点(位置插入),也可以根据给定的值进行插入(值插入),形成有序顺序表;

根据顺序表结点的位置删除一个结点(位置删除),也可以根据给定的值删除对应的第一个结点,或者删除指定值的所有结点(值删除); 利用最少的空间实现顺序表元素的逆转; 实现顺序表的各个元素的输出;

彻底销毁顺序线性表,回收所分配的空间;

对顺序线性表的所有元素删除,置为空表; 返回其数据元素个数;

按序号查找,根据顺序表的特点,可以随机存取,直接可以定位于第i 个结点,查找该元素的值,对查找结果进行返回;

按值查找,根据给定数据元素的值,只能顺序比较,查找该元素的位置,对查找结果进行返回;

判断顺序表中是否有元素存在,对判断结果进行返回;

.编写主程序,实现对各不同的算法调用。

2.实现要求:

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“初始化算法”的操作结果:构造一个空的顺序线性表。对顺序表的空间进行动态管理,实现动态分配、回收和增加存储空间;

“位置插入算法” 的初始条件:顺序线性表L 已存在,给定的元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)+1 ;

操作结果: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; ? “位置删除算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在,1≤i≤ListLength(L) ; 操作结果:删除L 的第i 个数据元素,并用e 返回其值,L 的长度减1 ; ? “逆转算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在;

操作结果:依次对L 的每个数据元素进行交换,为了使用最少的额外空间,对顺序 表的元素进行交换;

? “输出算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在; 操作结果:依次对L 的每个数据元素进行输出; ? “销毁算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;

操作结果:销毁顺序线性表L;

? “置空表算法”初始条件:顺序线性表L 已存在; 操作结果:将L 重置为空表;

? “求表长算法”初始条件:顺序线性表L 已存在; 操作结果:返回L 中数据元素个数; ?

“按序号查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)

操作结果:返回L 中第i 个数据元素的值

? “按值查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素值为e; 操作结果:返回L 中数据元素值为e 的元素位置;

“判表空算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;

操作结果:若L 为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE;

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分析: 修改输入数据,预期输出并验证输出的结果,加深对有关算法的理解。

3、实验指导

一个简单程序通常主要由三部分构成:

1、常量定义(#define),类型重定义(typedef)及函数原型(#include)声明;还有针对每一种数据结构的类型定义。 2、算法函数,对于顺序表,每一个函数具有独立的功能,组合成为模块的形式,如ListInit_Sq、 ListInsert_Sq、ListDelete_Sq、ListReverse_Sq、ListPrint_Sq 等。 3、主函数(main)。

【说明1】――顺序表的定义与操作

1.可以将这三部分组合在一个文件中,也可以按照项目的方式(多个不同的文件组合在一起,共同完成一个功能)进行组织(本课程的实验强烈推荐这种形式),如将本课程后续所有算法几乎都要使用的常量定义(#define)和系统函数原型定义(#include)声明组合成一个文件,存储为一个头文件(取名为pubuse.h),只需建立一次,以后凡涉及到相关的内容,只需在你的文件的前面加上一条#include “pubuse. h”即可,无需重复输入。

2.对于类型定义,由于每一种数据结构的定义都不一样,因此要进行专门的类型定义,也可以将数据结构的定义组合成为一个文件,存储为一个头文件(如线性表的顺序存储结构定义取名为seqlistDef. h),只需建立一次,以后凡涉及到关于顺序表操作的相关内容,一定要在你的文件的前面加上一条#include“seqlistDef. h”即可,无需重复进行顺序存储结构的定义。

3.关于实验内容要完成的操作,一般都以独立的算法出现,关于某类数据结构的各种不同算法函数组合在一个文件之中,存储为一个头文件(如取名为seqlistAlgo. h),以后凡涉及到要使用本文件中的顺序表算法,一定要在你的文件的前面加上一条#include “seqlistAlgo. h”即可,无需重复定义类似的算法,就象使用系统函数一样,只需进行函数原型的声明即可。

4.还应包含一个main 函数,作为整个程序的执行入口处,定义测试的数据,完成各种算法的调用执行,对算法的执行过程和结果进行判断和输出控制,存储为一个源文件(如取名为seqlistUse. cpp)。

5.为了对实际问题更加通用和适应,在算法中使用的数据类型为ElemType,为了与实际数据类型一致,一般要将ElemType 用typedef 重定义:如实际问题中顺序表的每个元素是整型,则使用typedef int ElemType;定义语句;如实际问题中顺序表的每个元素是单精度实数的话,使用typedef float ElemType;定义语句。

4、基本实验的参考程序

线性表的顺序存储结构的定义及其基本操作的参考程序(顺序表)

(1) 文件1: pubuse. h 是公共使用的常量定义和系统函数调用声明,以后每个实验中几乎都涉及到此文件。 #include

#include

#include /* malloc()等*/ #include /* INT_MAX 等*/ #include /* EOF(=^Z 或F6),NULL */ #include /* atoi() */

#include /* eof() */

#include /* floor(),ceil(),abs() */ #include /* exit() */ /* 函数结果状态代码*/ #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0

#define INFEASIBLE -1

/* #define OVERFLOW -2 因为在math. h 中已定义OVERFLOW 的值为3,故去掉此行*/ typedef int Status; /* Status 是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK 等*/ typedef int Boolean; /* Boolean 是布尔类型,其值是TRUE 或FALSE */

(2) 文件2:seqlistDef. h 进行线性表的动态分配顺序存储结构的表示 #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量*/ #define LISTINCREMENT 2 /* 线性表存储空间的分配增量*/ typedef struct {

ElemType *elem; /* 存储空间基址*/ int length; /* 当前长度*/

int listsize; /* 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位) */ }SqList;

(3)文件3:seqlistAlgo. h 进行线性表顺序存储结构的基本实验算法定义 Status ListInit_Sq(SqList &L) /* 算法2. 3 */

{ /* 操作结果:构造一个空的顺序线性表*/

L. elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!L. elem)

exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/ L. length=0; /* 空表长度为0 */

L. listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量*/ return OK;

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