单链表基本操作的实现

实验二 单链表基本操作的实现

一、实验学时： 2学时

二、实验目的

• 实现单链表的基本操作

三、实验内容

1. 单链表的建立、取指定元素、返回指定元素位置
2. 单链表中插入新元素、删除指定元素操作的实现

四、主要仪器设备及耗材

• 硬件：计算机一台
• 软件：VC++ 6.0，MSDN2003或者以上版本

五、实验步骤

1. 分析问题
2. 写出算法
3. 编制程序
4. 上机调试
5. 分析结果

六、程序清单

#include
#include
#include
#define OK 0
#define ERROR -1
typedef int Status;

//用户自定义类型Book 
typedef struct
{
	char no[20];	//图书编号
	char name[50];	//书名
	float price;	//价格
}Book;

//创建单链表 
typedef struct LNode
{
	Book data;		//存Book类型的数据
	struct LNode *next;	//指向下一个Book
}LNode,*LinkList;	//为提高程序可读性，在此对同一结构体指针类型起了两个名称，LinkList与LNode *两者本质是等价的。通常用LinkList定义单链表，强调定义的是单链表的头指针；用LNode *定义指向单链表中任一结点的指针变量。

//单链表初始化 
Status InitList(LinkList &L)
{
	//构造一个空的单链表L
	L=new LNode;	//生成新结点作为头结点，用头指针L指向头结点
	L->next=NULL;	//头结点的指针域置空
	return OK;
}

//取值
Status GetElem(LinkList L,int i,Book &e)
{
	//在带头结点的单链表L中根据序号i获取元素的值，用e返回L中第i个数据元素的值
	LNode *p;	
	p=L->next;	//初始化，p指向首元结点，计数器j初值赋为1
	int j=1;
	while(p&&j<i)	//顺序链向后扫描，直到p为空或p指向第i个元素
	{
		p=p->next;	//p指向下一个节点
		++j;		//计数器j相应加1
	}
	if(!p||j>i) return ERROR;	//i值不合法i>n 或 i≤0
	e=p->data;	//取第i个结点的数据域
	return OK;
}

//查找
LNode *LocateElem(LinkList L,Book e)
{
	在带头结点的单链表L中查找值为e的元素
	LNode *p;
	p=L->next;	 //初始化，p指向首元结点
	while(p&&(strcmp(p->data.no,e.no)!=0||strcmp(p->data.name,e.name)!=0||p->data.price!=e.price))	//顺序链向后扫描，直到p为空或p所指结点的数据域的内容等于e
		p=p->next;	//p指向下一个结点
	return p;	 //查找成功返回值为e的结点地址p，查找失败p为NULL
} 

//插入
Status ListInsert(LinkList &L,int i,Book e)
{
	//在带头结点的单链表L中第i个位置插入值为e的新结点
	LNode *p,*s;
	p=L;int j=0;
	while(p&&(j<i-1))
	{p=p->next;j++;}	//查找第i个结点，p指向该结点
	if(!p||j>i-1) return ERROR;	//i>n+1或者i<1
	s=new LNode;	//生成新结点*s
	s->data=e;	 //将结点*s的数据域置为e
	s->next=p->next;	//将结点*s的指针域指向p的下一个结点
	p->next=s;	//将结点*p的指针域指向*s
	return OK;
}

//删除
Status ListDelete(LinkList &L,int i)
{
	LNode *p,*q;
	p=L;int j=0;
	while((p->next) && (j<i-1))	//查找第i-1个结点，p指向该结点
	{p=p->next;++j;}
	if(!(p->next)||(j>i-1)) return ERROR;	//超出范围
	q=p->next;	//临时保存一下被删结点
	p->next=q->next;	//p的后继指向q的后继(p的后继的后继)
	delete q;	//释放空间
}

int main()
{
	LinkList L;
	//调用初始化 
	InitList(L);
	Book b1={"10101","计算机网络",32.5};
	Book b2={"10102","计算机组成原理",46.8};
	//调用插入 
	ListInsert(L,1,b1);
	ListInsert(L,2,b2);
	//调用取值
	Book b;
	GetElem(L,1,b); 
	printf("%s,%s,%-5.2f\n",b.no,b.name,b.price);
	//调用查找
	LNode *p1=LocateElem(L,b1);
	printf("查到的第一本书为：\n%s,%s,%-5.2f\n",p1->data.no,p1->data.name,p1->data.price); 
	
	//调用删除
	//ListDelete(L,1); 
	
	printf("\n----------------------------\n");
	while(L=L->next)
	{
		printf("%s,%s,%-5.2f\n",L->data.no,L->data.name,L->data.price);
	}
}

七、运行结果及分析

八、小总结

• 这个在建立的时候就和顺序表有所不同
  顺序表是里面的elem指向数组，还有个成员就是length，就和数组用着差不多；而链表里的data里存的是Book结构体，还有个指针next，它指向下一个结构体，链表嘛，拿个链子拴起来了。
• 初始化：开一个Book结构体的空间，然后用指针指它，也就是头指针指向头结点。然后把头结点的指针域置空。 初始化就完成了。
• 插入：把传过来的L赋给p，然后通过while循环找到位置i-1，之后开一个空间给s，把s的数据域置为元素e，（p是i-1的位置，s要到i的位置）s的后继指向p的后继，p的后继指向s。
• 删除：把传过来的L赋给p，然后通过循环找到位置i，注意这里是++j，和插入时的j++不同，那是找i-1位置，这是找i位置，之后q指向p的后继，p的后继指向q的后继，删除q即可。
• 取值：用p接收L的后继，然后循环找到位置i，之后把数据域里的值赋给e即可。注意：这里的e是引用，所以给形参值实参也有值了。
• 查找：让p指向头指针，若e的各值和p所指的元素的各值有一个不同则p指针后移，否则返回p。