第四周 项目3-单链表应用
2017-09-22 18:21
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Copyright (c) 2017,烟台大学计算机与控制工程学院 2.*All rights reserved. 1.*文件名称: 2.*作 者:武美妤 3.*完成日期:2017年9月22日 4.*版 本 号:v1.0 5.*问题描述: 完成下面的应用时,除项目中给出的特殊要求,其余工作均可利用项目2完成的算法支持。
1.设计一个算法,将一个带头结点的数据域依次为a1,a2,…,an(n≥3)的单链表的所有结点逆置,即第一个结点的数据域变为an,…,最后一个结点的数据域为a1。实现这个算法,并完成测试。 main.cpp #include "linklist.h" #include <iostream> using namespace std; int main() { LinkList *L; InitList(L); ListInsert(L, 1, 15); ListInsert(L, 1, 10); ListInsert(L, 1, 5); ListInsert(L, 1, 20); cout<<"逆置前:"; DispList(L); Reverse(L); cout<<"逆置后:"; DispList(L); DestroyList(L); return 0; } linklist.cpp #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "linklist.h" void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//头插法建立单链表 { LinkList *s; int i; L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点 L->next=NULL; for (i=0; i<n; i++) { s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点 s->data=a[i]; s->next=L->next; //将*s插在原开始结点之前,头结点之后 L->next=s; } } void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//尾插法建立单链表 { LinkList *s,*r; int i; L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点 L->next=NULL; r=L; //r始终指向终端结点,开始时指向头结点 for (i=0; i<n; i++) { s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点 s->data=a[i]; r->next=s; //将*s插入*r之后 r=s; } r->next=NULL; //终端结点next域置为NULL } void InitList(LinkList *&L) { L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点 L->next=NULL; } void DestroyList(LinkList *&L) { LinkList *p=L,*q=p->next; while (q!=NULL) { free(p); p=q; q=p->next; } free(p); //此时q为NULL,p指向尾结点,释放它 } bool ListEmpty(LinkList *L) { return(L->next==NULL); } int ListLength(LinkList *L) { LinkList *p=L; int i=0; while (p->next!=NULL) { i++; p=p->next; } return(i); } void DispList(LinkList *L) { LinkList *p=L->next; while (p!=NULL) { printf("%d ",p->data); p=p->next; } printf("\n"); } bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e) { int j=0; LinkList *p=L; while (j<i && p!=NULL) { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //不存在第i个数据结点 return false; else //存在第i个数据结点 { e=p->data; return true; } } int LocateElem(LinkList *L,ElemType e) { LinkList *p=L->next; int n=1; while (p!=NULL && p->data!=e) { p=p->next; n++; } if (p==NULL) return(0); else return(n); } bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e) { int j=0; LinkList *p=L,*s; while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点 { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点 return false; else //找到位序为i-1的结点*p { s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点*s s->data=e; s->next=p->next; //将*s插入到*p之后 p->next=s; return true; } } bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e) { int j=0; LinkList *p=L,*q; while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点 { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点 return false; else //找到位序为i-1的结点*p { q=p->next; //q指向要删除的结点 if (q==NULL) return false; //若不存在第i个结点,返回false e=q->data; p->next=q->next; //从单链表中删除*q结点 free(q); //释放*q结点 4000 return true; } } void Reverse(LinkList *&L) { LinkList *p=L->next,*q; L->next=NULL; while (p!=NULL) //扫描所有的结点 { q=p->next; //让q指向*p结点的下一个结点 p->next=L->next; //总是将*p结点作为第一个数据结点 L->next=p; p=q; //让p指向下一个结点 } } linklist.h #ifndef LINKLIST_H_INCLUDED #define LINKLIST_H_INCLUDED typedef int ElemType; typedef struct LNode //定义单链表结点类型 { ElemType data; struct LNode *next; //指向后继结点 }LinkList; void CreateListF(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//头插法建立单链表 void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建立单链表 void InitList(LinkList *&L); //初始化线性表 void DestroyList(LinkList *&L); //销毁线性表 bool ListEmpty(LinkList *L); //判断线性表是否为空 int ListLength(LinkList *L); //求线性表长度 void DispList(LinkList *L); //输出线性表 bool GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e); //求线性表某个数据元素值 int LocateElem(LinkList *L,ElemType e); //按元素值查找 bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e); //插入数据元素 bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e); //删除数据元素 void Reverse(LinkList *&L); #endif // LINKLIST_H_INCLUDED
2.已知L1和L2分别指向两个单链表的头结点,且已知其长度分别为m、n,请设计算法将L2连接到L1的后面。实现这个算法,完成测试,并分析这个算法的复杂度。 main.cpp #include "linklist.h" #include <stdio.h> int main() { LinkList *A, *B; int i; ElemType a[]= {1,3,2,9}; ElemType b[]= {0,4,7,6,5,8}; CreateListR(A,a,4); printf("A:"); DispList(A); CreateListR(B,b,6); printf("B:"); DispList(B); InitList(A); for(i=3; i>=0; i--) ListInsert(A, 1, a[i]); InitList(B); for(i=5; i>=0; i--) ListInsert(B, 1, b[i]); Link(A, B); printf("合并后A:"); DispList(A); DestroyList(A); return 0; } linklist.cpp #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "linklist.h" void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//尾插法建立单链表 { LinkList *s,*r; int i; L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点 L->next=NULL; r=L; //r始终指向终端结点,开始时指向头结点 for (i=0; i<n; i++) { s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点 s->data=a[i]; r->next=s; //将*s插入*r之后 r=s; } r->next=NULL; //终端结点next域置为NULL } void InitList(LinkList *&L) { L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点 L->next=NULL; } void DestroyList(LinkList *&L) { LinkList *p=L,*q=p->next; while (q!=NULL) { free(p); p=q; q=p->next; } free(p); //此时q为NULL,p指向尾结点,释放它 } bool ListEmpty(LinkList *L) { return(L->next==NULL); } int ListLength(LinkList *L) { LinkList *p=L; int i=0; while (p->next!=NULL) { i++; p=p->next; } return(i); } void DispList(LinkList *L) { LinkList *p=L->next; while (p!=NULL) { printf("%d ",p->data); p=p->next; } printf("\n"); } bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e) { int j=0; LinkList *p=L,*s; while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点 { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点 return false; else //找到位序为i-1的结点*p { s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点*s s->data=e; s->next=p->next; //将*s插入到*p之后 p->next=s; return true; } } bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e) { int j=0; LinkList *p=L,*q; while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点 { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点 return false; else //找到位序为i-1的结点*p { q=p->next; //q指向要删除的结点 if (q==NULL) return false; //若不存在第i个结点,返回false e=q->data; p->next=q->next; //从单链表中删除*q结点 free(q); //释放*q结点 return true; } } void Link(LinkList *&L1, LinkList *&L2) { LinkList *p = L1; while(p->next != NULL) //找到L1的尾节点 p = p->next; p->next = L2->next; //将L2的首个数据节点连接到L1的尾节点后 free(L2); //释放掉已经无用的L2的头节点 } linklist.h #ifndef LINKLIST_H_INCLUDED #define LINKLIST_H_INCLUDED typedef int ElemType; typedef struct LNode //定义单链表结点类型 { ElemType data; struct LNode *next; //指向后继结点 }LinkList; void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建立单链表 void InitList(LinkList *&L); //初始化线性表 void DestroyList(LinkList *&L); //销毁线性表 void DispList(LinkList *L); //输出线性表 bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e); //插入数据元素 void Link(LinkList *&L1, LinkList *&L2); #endif // LINKLIST_H_INCLUDED
3、设计一个算法,判断单链表L是否是递增的。实现这个算法,并完成测试。 main.cpp #include "linklist.h" #include <stdio.h> int main() { LinkList *A, *B; int i; ElemType a[]= {1, 3, 2, 9}; ElemType b[]= {0, 4, 5 ,6, 7, 8}; CreateListR(A,a,4); printf("A:"); DispList(A); CreateListR(B,b,6); printf("B:"); DispList(B); InitList(A); for(i=3; i>=0; i--) ListInsert(A, 1, a[i]); InitList(B); for(i=5; i>=0; i--) ListInsert(B, 1, b[i]); printf("A: %c\n", increase(A)?'Y':'N'); printf("B: %c\n", increase(B)?'Y':'N'); DestroyList(A); DestroyList(B); return 0; } linklist.cpp #include <stdio.h> #include <malloc.h> #include "linklist.h" void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n)//尾插法建立单链表 { LinkList *s,*r; int i; L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点 L->next=NULL; r=L; //r始终指向终端结点,开始时指向头结点 for (i=0; i<n; i++) { s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点 s->data=a[i]; r->next=s; //将*s插入*r之后 r=s; } r->next=NULL; //终端结点next域置为NULL } void InitList(LinkList *&L) { L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); //创建头结点 L->next=NULL; } void DestroyList(LinkList *&L) { LinkList *p=L,*q=p->next; while (q!=NULL) { free(p); p=q; q=p->next; } free(p); //此时q为NULL,p指向尾结点,释放它 } bool ListEmpty(LinkList *L) { return(L->next==NULL); } int ListLength(LinkList *L) { LinkList *p=L; int i=0; while (p->next!=NULL) { i++; p=p->next; } return(i); } void DispList(LinkList *L) { LinkList *p=L->next; while (p!=NULL) { printf("%d ",p->data); p=p->next; } printf("\n"); } bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e) { int j=0; LinkList *p=L,*s; while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点 { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点 return false; else //找到位序为i-1的结点*p { s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));//创建新结点*s s->data=e; s->next=p->next; //将*s插入到*p之后 p->next=s; return true; } } bool ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e) { int j=0; LinkList *p=L,*q; while (j<i-1 && p!=NULL) //查找第i-1个结点 { j++; p=p->next; } if (p==NULL) //未找到位序为i-1的结点 return false; else //找到位序为i-1的结点*p { q=p->next; //q指向要删除的结点 if (q==NULL) return false; //若不存在第i个结点,返回false e=q->data; p->next=q->next; //从单链表中删除*q结点 free(q); //释放*q结点 return true; } } bool increase(LinkList *L) { LinkList *p = L->next, *q; //p指向第1个数据节点 if(p != NULL) { while(p->next != NULL) { q = p->next; //q是p的后继 if (q->data > p->data) //只要是递增的,就继续考察其后继 p = q; else return false; //只要有一个不是后继大于前驱,便不是递增 } } return true; } linklist.h #ifndef LINKLIST_H_INCLUDED #define LINKLIST_H_INCLUDED typedef int ElemType; typedef struct LNode //定义单链表结点类型 { ElemType data; struct LNode *next; //指向后继结点 }LinkList; void CreateListR(LinkList *&L,ElemType a[],int n);//尾插法建立单链表 void InitList(LinkList *&L); //初始化线性表 void DestroyList(LinkList *&L); //销毁线性表 void DispList(LinkList *L); //输出线性表 bool ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e); //插入数据元素 bool increase(LinkList *L); #endif // LINKLIST_H_INCLUDED
知识点总结:在算法库的基础上再进行各种运算。
学习心得:在这几段代码里面用到了遍历,来进行各种操作,线性表的功能太强大了!
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