《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。

/*   用顺序表来实现    */

#include<iostream>
using namespace std;

const int Max=700;
template<class TT>
class Score
{
TT score[Max];
int sum;
public:
Score(){sum=0;}           //建立一个空的顺序表
Score(TT a[], int n);     //建立一个长度为N的顺序表（析构函数省略）
void insert(int i,TT x);   //插入函数
int locate( TT x);         //按分数查找
TT get(int i);             //按学号查找
TT Delete(int i);          //删除函数
};

template<class TT>
Score<TT>::Score(TT a[],int n)
{
int i;
if (n>Max)throw"参数非法";
for(i=0;i<n;i++)
score[i]=a[i];
sum=n;
}
template<class TT>
void Score<TT>::insert(int i, TT x)
{
int j;
if(sum>=Max)throw"上溢";
if(i<1||i>sum+1)throw"位置";
for (j=sum;j>=i;j--)
score[j]=score[j-1];
score[i-1]=x;
sum++;
}

template<class TT>
int Score<TT>::locate(TT x)
{
int i;
for(i=0;i<sum;i++)
if(score[i]==x)return i+1; //返回第i+1位同学
return 0;//找不到，退出循环
}

template<class TT>
TT Score<TT>::get(int i)
{
if(i<1 && i>sum)throw "查找位置非法";
else return score[i-1];
}

template<class TT>
TT Score<TT>::Delete(int i)
{
TT x;
int j;
if(sum==0)throw"下溢";
if(i<1||i>sum)throw"位置";
x=score[i-1];
for(j=i;j<sum;j++)
score[j-1]=score[j];
sum--;
return x;
}

int main()
{
int a[Max];
Score<int> s(a,2);
s.insert(1,98);
s.get(1);
s.locate(98);
s.Delete(1);
}

对于第一个程序，还算简单，就是在实例化的地方卡了一下。后来找了挺多资料，一次次地尝试，一次次愤怒想要砸电脑到恢复平静继续编译，改错。终于在老师要求提交作业的截止日期的之后第三周，我终于搞明白了实例化，不过程序中的实例化，我感觉还是表达有点问题。希望老师能再指点一下。

算法图，以及截图就不上传了，因为我不会画。。。又没有输出，所以结果就一个空的dos窗口。

2）用单链表来实现。

/* 用单链表来实现 */
#include<iostream>
using namespace std;

const int Max=70;
template<class TT>
struct Node
{
TT score;
Node<TT> *next;
};
template<class TT>
class Score
{
Node<TT> *first;
public:
Score();                   //建立一个空的单链表
Score(TT a[], int n);  //建立一个有N个元素的单链表（析构函数省略）
//~Score();
void insert(int i,TT x);   //插入函数
int locate( TT x);         //按分数查找
TT get(int i);             //按学号查找
TT Delete(int i);          //删除函数
};

template<class TT>
Score<TT>::Score()
{
first=new Node<TT>;
first->next= NULL;
}

template<class TT>
Score<TT>::Score(TT a[],int n)
{
int i;
Node<TT> *s;
first=new Node<TT>;
first->next=NULL;
for(i=0;i<n;i++){
s=new Node<TT>;
s->score=a[i];
s->next=first->next;
first->next=s;
}
}

/*
template<class TT>
Score<TT>::Score(TT a[],int n)                  //这个是尾插法
{
Node<TT> *s,*r;
first=new Node;
r=first;
for(i=0;i<n;i++)
{
s=new Node;
s->score=a[i];
r->next=s;
r=s;
}
r-next=NULL;
}
*/
template<class TT>
void Score<TT>::insert(int i, TT x)
{
Node<TT> *p,*s;
p=first;                       //从头结点开始
int count=0;
for (count=0;p!=NULL && count<i-1;count++)         //查找第i-1个节点
p=p->next;
if(p==NULL)throw "位置";                      //没找到
else{                                         //找到了，插入新节点
s=new Node<TT>;
s->score=x;
s->next=p->next;
p->next=s;
}
}

template<class TT>
int Score<TT>::locate(TT x)
{
Node<TT> *p;
p=first->next;
int count;
for(count=1;p!=NULL;count++)
if(p->score==x)return count; //返回第i+1位同学
return 0;//找不到，退出循环
}

template<class TT>
TT Score<TT>::get(int i)
{
Node<TT> *p;
p=first->next;
int count;
for(count=1;p!=NULL;count++)
p=p->next;
if(p==NULL)throw "位置";
else return p->score;         //找到了，返回这位同学

}

template<class TT>
TT Score<TT>::Delete(int i)
{
Node<TT> *p,*q;
TT x;
p=first;
int count=0;
for(count=0;p!=NULL && count<i-1;count++)
p=p->next;
if(p==NULL||p->next==NULL) //节点p不存在，或者p的后继节点不存在
throw "位置";
else{
q=p->next;x=q->score;
p->next=q->next;
delete q;
return x;
}
}

int main()
{

int a[Max]={0,2};
Score<int> s(a,4);
s.insert(1,98);
s.get(1);
s.locate(98);
s.Delete(1);
return 0;
}

对于这一个，我只想哭，电脑有点问题+编译器有点问题=我现在都有问题。

上面的代码编译器还是不让过的，说静态堆栈溢出。我也不知道怎么回事！

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。

/* 约瑟夫问题 */

#include<iostream>
using namespace std;
const int MAX=5;
template<class TT>
struct Node
{
TT num;
Node<TT> *next;
};
template<class TT>
class Josephus
{
TT n,m;
Node<TT> *rear;
public:
Josephus();
Josephus(TT a[],int n);
~Josephus(){};
void kill(int m);
};

template<class TT>
Josephus<TT>::Josephus(){
rear = new Node<TT>;
rear->next=rear;
}

template<class TT>
Josephus<TT>::Josephus(TT a[],int n){
rear = new Node<TT>;
rear->next=rear;
int i;
rear->num=a[1];
Node<TT> *s;
//Josephus<TT> *s;
for(i=2;i<=n;i++){
s = new Node<TT>;
s->num=a[i];
s->next=rear->next;
rear->next=s;
rear=s;
}
}

template<class TT>
void Josephus<TT>::kill(int m){
Node<TT> *p,*q;
int j;
p=rear->next;
//for(i=1;;i++)
for(j=1;;){
if(j+1==m){
q=p->next;
cout<<q->num;
p->next=q->next;
delete q;
j=1;
}
else j++;
p=p->next;
if(p->next==p){
cout<<p->num;
break;
}
}
}

int main()
{
int a[MAX],i;
for(i=1;i<=MAX;i++)
a[i]=i;
Josephus<int> j(a,5);
j.kill(2);
return 0;
}

编译结果：



这一个，不解释，编译器问题，差点把电脑砸了。

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。

四．参考资料

实验教材P170到182.

五．实验报告

1.在博客中先写上实习目的和内容，画出主要操作运算算法图，然后分别上传程序代码。插入调试关键结果截图。

2.写一个博文，比较总结线性表的两种主要存储结果：顺序表和单链表。
总结：编程基础还是差了点，对于单链表的初始化，插入、删除操作经过这几天的一次次编译，一次次改错，终于有了一丝进步。也终于看清了一点，数据结构就是要解决数据的逻辑关系以及存储关系和操作，解决问题那归算法管。之前老有一个误区，或者说还没从大一的c++程序设计的思想转换过来。现在总算转换过来了！