《数据结构》实验二： 线性表实验
一．.实验目的
巩固线性表的数据结构，学会线性表的应用。
1.回顾线性表的逻辑结构，线性表的物理存储结构和常见操作。
2.学习运用线性表的知识来解决实际问题。
3.进一步巩固程序调试方法。
4.进一步巩固模板程序设计。
二．实验时间
准备时间为第2周到第4周，具体集中实验时间为第4周第2次课。2个学时。
三．.实验内容
1.建立一个N个学生成绩的顺序表，对表进行插入、删除、查找等操作。分别输出结果。
要求如下：
1）用顺序表来实现。
2）用单链表来实现。
2.解决约瑟夫问题
设有编号为1，2，3，n的n(n>0)个人围在一起，每人持有一个密码m，从第一个人开始报数，报到m时停止报数，报m的人出圈，再从下一个人开始重新报数，报到m时停止报数，报m的人出圈，……直到的所有人出圈为止。当给定n和m后，输出出圈的次序。
要求如下：自定义数据结构，确定存储方法，并设计算法。在主程序中输入n和m后，输出结果。
3.实现两个集合的相等判定、并、交和差运算。要求：
1）自定义数据结构
2）自先存储结构，并设计算法。在VC中实现。
以上三题，第1题必须完成。第2和第3题可以作为选做题。
1、用顺序表实现
（1）操作运算算法图
析构函数Seqlist
插入函数add
删除函数shanc
按位查找函数chaz1
按值查找函数chaz2
遍历函数shuc
（2）代码
头文件
const int maxsize=20;
template<class T>
class Seqlist
{
public:
Seqlist(){Length=0;}
Seqlist(T a[],int n);
~Seqlist(){}
int length(){return Length;}
void add(int i,T x);
T shanc(int i);
T chaz1(int i);
int chaz2(T x);
void shuc();
private:
T data[maxsize];
int Length;
};
源文件
#include "sxb1.h"
template<class T>
Seqlist<T>::Seqlist(T a[],int n)
{
int i;
if(n>maxsize)throw"输入错误";
for(i=0;i<n;i++)
data[i]=a[i];
Length=n;
}
template<class T>
void Seqlist<T>::add(int i,T x)
{
int j;
if(Length>=maxsize)throw"上溢异常";
if(i<1||i>Length+1)throw"插入位置错误";
for(j=Length;j>=i;j--)
data[j]=data[j-1];
data[i-1]=x;
Length++;
}
template<class T>
T Seqlist<T>::shanc(int i)
{
int j;
if(Length==0)throw"下溢异常";
if(i<1||i>Length)throw"删除位置错误";
T x=data[i-1];
for(j=i;j<Length;j++)
data[j-1]=data[j];
Length--;
return x;
}
template<class T>
T Seqlist<T>::chaz1(int i)
{
if(i<1&&i>Length)throw"查找位置错误"
else return data[i-1];
}
template<class T>
int Seqlist<T>::chaz2(T x)
{
int i;
for(i=0;i<Length;i++)
if(data[i]==x)
return i+1;
return 0;
}
template<class T>
void Seqlist<T>::shuc()
{
int i;
for(i=0;i<Length;i++)
cout<<setw(4)<<data[i];
}
#include "sxb2.cpp"
#include<iostream>
#include<iomanip>
using namespace std;
void main()
{
float score[5]={60,95,88,73,90};
float average=0.0;
Seqlist<float> g(score,5);
cout<<"插入数据前的成绩为："<<endl;
g.shuc();
cout<<endl;
average=(60+95+88+73+90)/5.0;
cout<<"插入数据前成绩的平均分为："<<average<<endl;
try
{
g.add(3,98);
}
catch (char *p)
{
cout<<p<<endl;
}
cout<<"插入数据后的成绩为："<<endl;
g.shuc();
cout<<endl;
cout<<"成绩为95的位置为：";
cout<<g.chaz2(95)<<endl;
cout<<"执行删除第二个数据前，成绩为："<<endl;
g.shuc();
cout<<endl;
try
{
g.shanc(2);
}
catch (char *p)
{
cout<<p<<endl;
}
cout<<"删除数据后的成绩为："<<endl;
g.shuc();
cout<<endl;
}
结果截图
2、用单链表实现
代码：
头文件
template<class T>
struct jied
{
T data;
jied<T> *next;
};
template<class T>
class Linklist
{
public:
Linklist();
Linklist(T a[],int n);
~Linklist();
int Length();
void add(int i,T x);
T shanc(int i);
T chaz1(int i);
int chaz2(T x);
void shuc();
private:
jied<T> *first;
};
源文件
#include "dlb1.h"
template<class T>
Linklist<T>::Linklist()
{
first=new jied<T>;
first->next=NULL;
}
template<class T>
Linklist<T>::Linklist(T a[],int n)
{
int i;
jied<T> *w,*j;
first=new jied<T>;
w=first;
for(i=0;i<n;i++)
{
j=new jied<T>;
j->data=a[i];
w->next=j;
w=j;
}
w->next=NULL;
}
template<class T>
Linklist<T>::~Linklist()
{
jied<T> *p;
while(first!=NULL)
{
p=first;
first=first->next;
delete p;
}
}
template<class T>
int Linklist<T>::Length()
{
jied<T> *p; int count;
p=first->next; count=0;
while(p!=NULL)
{
p=p->next;
count++;
}
return count;
}
template<class T>
void Linklist<T>::add(int i,T x)
{
jied<T> *p,*s; int count;
p=first; count=0;
while(p!=NULL && count<i-1)
{
p=p->next;
count++;
}
if(p==NULL)throw"位置错误";
else
{
s=new jied<T>;
s->data=x;
s->next=p->next;
p->next=s;
}
}
template<class T>
T Linklist<T>::shanc(int i)
{
jied<T> *p,*r; T x; int count;
p=first; count=0;
while(p!=NULL && count<i-1)
{
p=p->next;
count++;
}
if(p==NULL || p->next==NULL)throw"位置错误";
else
{
r=p->next;
x=r->data;
p->next=r->next;
delete r;
return x;
}
}
template<class T>
T Linklist<T>::chaz1(int i)
{
jied<T> *p; int count;
p=first->next; count=1;
while(p!=NULL && count<i)
{
p=p->next;
count++;
}
if(p==NULL)throw"查找位置错误";
else
return p->data;
}
template<class T>
int Linklist<T>::chaz2(T x)
{
jied<T> *p; int count;
p=first->next; count=1;
while(p!=NULL)
{
if(p->data==x)
return count;
p=p->next;
count++;
}
return 0;
}
template<class T>
void Linklist<T>::shuc()
{
jied<T> *p;
p=first->next;
while(p!=NULL)
{
cout<<p->data<<setw(5);
p=p->next;
}
cout<<endl;
}
#include<iomanip>
#include<iostream>
#include "dlb2.cpp"
using namespace std;
void main()
{
int score[5]={60,70,80,90,100};
float average=0.0;
Linklist<int> g(score,5);
cout<<"插入数据前的成绩为："<<endl;
g.shuc();
average=(60+70+80+90+100)/5.0;
cout<<"插入数据前成绩的平均分为："<<average<<endl;
try
{
g.add(4,95);
}
catch(char *a)
{
cout<<a<<endl;
}
cout<<"插入数据后的成绩为："<<endl;
g.shuc();
cout<<"成绩为60的位置为：";
cout<<g.chaz2(60)<<endl;
cout<<"删除第三个数据前的成绩为："<<endl;
g.shuc();
try
{
g.shanc(3);
}
catch(char *a)
{
cout<<a<<endl;
}
cout<<"删除数据后的成绩为："<<endl;
g.shuc();
}
结果截图：
比较总结线性表的两种主要存储结果
（1）顺序表
系统给顺序表分配的空间的一定的，我们在这一定的空间内对数据进行操作，就算删除了一些数据，线性表所占空间的长度还是没有改变的。
（2）单链表
系统给单链表分配的空间是不定的，需要插入一个数据时，系统就会分配一个空间给单链表，不需要时就释放空间，所以单链表的空间长度比较灵活。
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