数据结构实验线性表的顺序存储结构.docx
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数据结构实验线性表的顺序存储结构
南昌航空大学实验报告
课程名称:
数据结构实验名称:
实验一线性表的链式存储结构
班级:
080611学生姓名:
冯武明学号:
16
指导教师评定:
XXX签名:
XXX
题目:
设计并实现以下算法:
给出用单链表存储多项式的结构,利用后接法生成多项式的单链表结构,实现两个多项式相加的运算,并就地逆置相加后的多项式链式。
一、需求分析
⒈先构造两个多项式链表,实现两个多项式的和及删除值为零元素的操作,不同用户输入的多项式不同。
⒉在演示过程序中,用户需敲击键盘输入值,即可观看结果。
⒊程序执行的命令包括:
(1)构造多项式链表A
(2)构造多项式链表B(3)求两张链表的和(4)删除值为零元素,即不创建链表。
二、概要设计
⒈为实现上述算法,需要线性表的抽象数据类型:
ADTStack{
数据对象:
D={ai:
|ai∈ElemSet,i=1…n,n≥0}
数据关系:
R1={|ai-1,ai∈D,i=2,…n≥0}
基本操作:
init(linklist*L)
操作结果:
destroylist(List*L)
clearlist(List*L)
初始条件:
线性表L已经存在,1≤i≤ListLength(&L)
操作结果:
用e返回L中第i个数据元素的值。
insfirst(linkh,links)
初始条件:
数据元素e1,e2存在
操作结果:
以e1,e2中的姓名项作为判定e1,e2是否相等的依据。
delfirst(linkh,link*q)
初始条件:
数据元素e1,e2存在
操作结果:
以e1,e2中的姓名项(为字符串)的≤来判定e1,e2是否有≤的关系。
append(linklist*L,links)
初始条件:
线性表La已经存在
操作结果:
判断La中是否有与e相同的元素。
remove(linklist*L,link*q)
初始条件:
非递减线性表La,Lb已经存在
操作结果:
合并La,Lb得到Lc,Lc仍按非递减有序排列。
UnionList(List*La,List*Lb)
初始条件:
线性表La,Lb已经存在
操作结果:
将所有在Lb而不在La中的元素插入到La中表尾的位置。
PrintList(ListL)
初始条件:
线性表L已经存在
操作结果:
打印出表L。
ListInsert(List*L,inti,structSTUe)
初始条件:
线性表L已经存在,1≤i≤ListLength(&L)+1
操作结果:
在表L中第i个位置前插入元素e,L的长度加1。
}ADTList
2.本程序有三个模块:
⑴主程序模块
voidmain(){
初始化;
{
接受命令;
显示结果;
}
}
⑵链表单元模块:
实现表抽象数据类型;
三、详细设计
⒈元素类型,结点类型
typedefstruct{
int*elem;
intlength;
intlistsize;
}sqlist;
sqlist*La,*Lb,*Lc;
2.对抽象数据类型中的部分基本操作的伪码算法如下:
voidinitlist(sqlist*L)
{
L->elem=(int*)malloc(listinitsize*sizeof(int));
L->length=0;
L->listsize=listinitsize;
}//初始化表
voidadd(sqlist*La,sqlist*Lb,sqlist*Lc)
{
int*pa,*pb,*pc,*pa_last,*pb_last;
pa=La->elem;
pb=Lb->elem;
Lc->listsize=Lc->length=La->length+Lb->length;
pc=Lc->elem=(int*)malloc((Lc->listsize)*sizeof(int));
pa_last=La->elem+(La->length-1);
pb_last=Lb->elem+(Lb->length-1);
while(pa<=pa_last&&pb<=pb_last)
{
if(*pa_last<*pb_last)
*pc++=*pa_last--;
elseif(*pa_last>*pb_last)
*pc++=*pb_last--;
else
{
*pc=*pa_last;
pc++;
pa_last--;
pb_last--;
}
}
while(pa<=pa_last)
*pc=*pa_last--;
while(pb<=pb_last)
*pc=*pb_last--;
}//将两个表合并成Lc
3.主函数
voidmain()
{
voidinitlist(sqlist*L);
voidadd(sqlist*La,sqlist*Lb,sqlist*Lc);
sqlist*La,*Lb,*Lc;
inti,p,num;
initlist(La);
initlist(Lb);
initlist(Lc);
printf("pleaseinputthenumbersofyouwantaboutLa:
\n");
scanf("%d",&num);
printf("\n");
for(i=0;i{
scanf("%d",&p);
La->elem[i]=p;
La->length++;
}
printf("pleaseinputthenumbersofyouwantaboutLb:
\n");
scanf("%d",&num);
printf("\n");
for(i=0;i{
scanf("%d",&p);
Lb->elem[i]=p;
Lb->length++;
}
printf("\n\n\n\nthelistofLa:
\n");
for(i=0;ilength;i++)
{
printf("%6d",La->elem[i]);
}
printf("\n\n\n\nthelistofLa:
\n");
for(i=0;ilength;i++)
{
printf("%6d",Lb->elem[i]);
}
printf("\n\n\n");
add(La,Lb,Lc);
printf("\n\n\nthelistofLc:
\n");
for(i=0;ilength+Lb->length;i++)
{
printf("%6d",Lc->elem[i]);
}
getch();
}
4.函数调用关系
main
InitializationMakeListOperateListReadCommandprintList
addList
initlist
initlist
四、调试分析
1调试程序时,因为没有注意到指针变量与普通变量对成员的引用所用符号不同,将指针变量引用所用符号写成‘.’,导致程序出现大量错误,耽误了大量的调试时间。
警告shunxu~1.c18:
可能在'La'定义以前使用了它在main函数中,将'La'放在main前即可消除警告。
注意定义各线性表变量为指针变量,这样可以返回函数。
⒉程序采用逐个输入的方法创建La,Lb,在元素较多时,会使得程序很庞大,不利于检查错误等。
⒊算法的时空分析
各操作的算法时间复杂度比较合理
Init()为O
(1),voidadd()为O(mn)。
4.本次实验采用数据抽象的程序设计方法,将程序化为三层次结构,设计时思路清晰,使调试也较顺利,各模块有较好的可重用性。
五、用户手册
⒈本程序的运行环境为windowsxp操作系统,执行文件为shunxubiao.c;
⒉进入演示程序后,按规定输入数值后便可看到结果,按任意键退出。
六、测试结果
1、键入数值
2、输出结果
3、键入任意字符,退出演示界面,回到编辑状态。
七、附录:
题一源程序
#include
#definelistinitsize20
#definelistincrement10
typedefstruct{
int*elem;
intlength;
intlistsize;
}sqlist;
main()
{
voidinitlist(sqlist*L);
voidadd(sqlist*La,sqlist*Lb,sqlist*Lc);
sqlist*La,*Lb,*Lc;
inti,p,num;
initlist(La);
initlist(Lb);
initlist(Lc);
printf("pleaseinputthenumbersofyouwantaboutLa:
\n");
scanf("%d",&num);
printf("\n");
for(i=0;i{
scanf("%d",&p);
La->elem[i]=p;
La->length++;
}
printf("pleaseinputthenumbersofyouwantaboutLb:
\n");
scanf("%d",&num);
printf("\n");
for(i=0;i{
scanf("%d",&p);
Lb->elem[i]=p;
Lb->length++;
}
printf("\n\n\n\nthelistofLa:
\n");
for(i=0;ilength;i++)
{
printf("%6d",La->elem[i]);
}
printf("\n\n\n\nthelistofLa:
\n");
for(i=0;ilength;i++)
{
printf("%6d",Lb->elem[i]);
}
printf("\n\n\n");
add(La,Lb,Lc);
printf("\n\n\nthelistofLc:
\n");
for(i=0;ilength+Lb->length;i++)
{
printf("%6d",Lc->elem[i]);
}
getch();
}
voidadd(sqlist*La,sqlist*Lb,sqlist*Lc)
{
int*pa,*pb,*pc,*pa_last,*pb_last;
pa=La->elem;
pb=Lb->elem;
Lc->listsize=Lc->length=La->length+Lb->length;
pc=Lc->elem=(int*)malloc((Lc->listsize)*sizeof(int));
pa_last=La->elem+(La->length-1);
pb_last=Lb->elem+(Lb->length-1);
while(pa<=pa_last&&pb<=pb_last)
{
if(*pa_last<*pb_last)
*pc++=*pa_last--;
elseif(*pa_last>*pb_last)
*pc++=*pb_last--;
else
{
*pc=*pa_last;
pc++;
pa_last--;
pb_last--;
}
}
while(pa<=pa_last)
*pc=*pa_last--;
while(pb<=pb_last)
*pc=*pb_last--;
}
voidinitlist(sqlist*L)
{
L->elem=(int*)malloc(listinitsize*sizeof(int));
L->length=0;
L->listsize=listinitsize;
}
(注:
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