第四周项目3 —单链表的应用

*Copyright (c) 2017, 烟台大学计算机学院 

 *All rights reserved.  

 *作    者：张行 

 *完成日期：2017年9月14日 

 *版 本 号：v1.0 

  问题描述：

                      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。

提示：实现算法时，可以设计下面的函数：void Reverse(LinkList *&L)

　　               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。

提示：实现算法时，可以设计下面的函数：void Link(LinkList &L1, LinkList &L2)

　　               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 <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "linklist.h"
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
}
}

int main()
{
LinkList *L;
ElemType a[]= {1,3,5,7, 2,4,8,10};
CreateListR(L,a,8);
printf("L:");
DispList(L);
Reverse(L);
printf("逆置后L： ");
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 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 LNo
ea34
de *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

#endif // LINKLIST_H_INCLUDED

 2.

#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#include "linklist.h"

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
}

int main()
{
LinkList *A, *B;
int i;
ElemType a[]= {1,3,2,9};
ElemType b[]= {0,4,7,6,5,8};
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("A:");
DispList(A);
DestroyList(A);
return 0;
}

#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
return true;
}
}

#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

#endif // LINKLIST_H_INCLUDED

3

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

#include "linklist.h"

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;

}

int main()

{

    LinkList *A, *B;

    int i;

    ElemType a[]= {1, 3, 2, 9};

    ElemType b[]= {0, 4, 5 ,6, 7, 8};

    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;

}

#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

        return true;

    }

}

#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

#endif // LINKLIST_H_INCLUDED

#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

#endif // LINKLIST_H_INCLUDED