Lab1 线性表的基本操作及其应用 sqlist linklist

实验要求

1、 创建一个学生表（5个学生）；

2、 显示该表中所有的元素；

3、 根据姓名查找到第3个学生的信息并显示；

4、 插入一个新的学生并显示全部学生信息；

5、 删除第3个学生的信息并显示全部学生信息；

6、 统计学生表中元素的个数（即学生人数）；

7、 退出

实验结果：

能够顺利完成顺序表和单链表的创建、插入、删除等操作。

实验分析：

1、顺序表和单链表在各种操作实现过程中的差别

2、程序调试运行中出现的错误信息原因分析。

参考信息：

Definition of structure student：

typedef struct {

    char no[8];   //8位学号

    char name[20]; //姓名

    int  score;     //成绩

}Student;

 

Definition of sequential list:

typedef  struct {

  Student  *elem;     //指向数据元素的基地址

  int  length;       //线性表的当前长度                                                           

 }SqList；

         

Definition of linked list：

typedef struct LNode{

     Student   data;       //数据域

     struct LNode  *next;   //指针域

}LNode,*LinkList;  

顺序表如下

#include<stdio.h>
#include<iostream> 
#include<cstdio>
#include<stdlib.h>  
#include<string.h>
#define MAXSIZE 100
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1 
#define Status int
using namespace std;

typedef struct 
{
	char num[10];
	char name[10];
	int age;
	int score;
}Stu;

typedef struct 
{
	Stu *elem;        //存储空间的基地址 
	int length;       //当前长度 
}SqList;              //顺序的结构类型为Sqlist 

//初始化 
Status InitList(SqList &L)           //构造一个空的顺序表L 
{
	L.elem=new Stu[MAXSIZE];         //为顺序表分配一个大小为MASIZE的数组空间 
	
	if(!L.elem)   
	   exit(OVERFLOW);               //存储空间失败退出 
	   
	L.length=0;                      // 空表长度为0 
	return OK;
}

//取值
Status GetElem(SqList L,Stu &e)
{
	int i;
    if(i<i || i>L.length)  
	    return ERROR;   //判断i值是否合理，若不合理，返回ERROR 
    
    e=L.elem[i-1];     //elem[i-1]存储第i个数据元素 
    
	return OK;
} 

//输入学生信息 
void input(Stu &e)
{   
	 cout<<"\t\t\t请输入姓名:"; 	    cin>>e.name;
	 cout<<"\t\t\t请输入学号:";         cin>>e.num;
	 cout<<"\t\t\t请输入年龄:"; 	    cin>>e.age; 
	 cout<<"\t\t\t请输入成绩:";         cin>>e.score;
	 cout<<endl; 
}

//显示学生信息 
void output(Stu &e)
{  
	printf("\t\t\t|姓名： %-10s  学号： %-10s  年龄： %-3d  成绩： %-3d|\n",e.name,e.num,e.age,e.score);
}

//查找
Status LocatedElem(SqList L,Stu e)
{
	int i;
	for(i=0;i<L.length;i++)      //在L中查找值为e的数据元素，返回其序号 
	  if(!strcmp(e.name, L.elem[i].name))
	      return i+1;            //查找成功，返回序号i+1 
	  return 0;                  //查找失败，返回0 
}

//插入
Status ListInsert(SqList &L,Stu e,int i)
{//在顺序表中第i个位置插入新的元素e，i值合法范围是1<= i <= L.length+1 
	
	if((i<1) || (i>L.length+1))  //i值不合法 
	   return ERROR;
	   
	if(L.length == MAXSIZE)       //存储空间已满 
	   return ERROR;
	 int j;  
	for(j=L.length-1;j>=i-1;j--)
	   L.elem[j+1]=L.elem[j];    //插入位置及之后的元素后移 
	   
	L.elem[i-1]=e;               //将新的元素e放入第i个位置 
	
	++L.length;                  //表长加一 
	
	return OK;    
}
 
//删除
Status ListDelete(SqList &L,int i) 
{//在顺序表中删除第i个元素，i值合法范围是1<= i <= L.length+1
   	if((i<1) || (i>L.length+1))  //i值不合法 
	   return ERROR;
	   
	int j; 
	Stu x;                        
	for(j=i; j<=L.length-1; j++)
	{
		  x=L.elem[i-1];                //临时存储删除的元素 
		  L.elem[j-1] = L.elem[j];      //之后的元素前移           	
	}
	   
	--L.length;                         //表长减一
	 
	return OK;    
	
} 

void Print()
{
	cout<<endl;
	cout<<"\t\t\t*————————————————————*"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|---------请选择要执行的功能-------------|"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|1.创建链表                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|2.输入学生基本信息                      |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
    cout<<"\t\t\t|3.显示所有学生信息                      |"<<endl;
    cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|4.查找信息                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|5.插入信息                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|6.删除信息                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|7.显示学生总数                          |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|8.退出系统                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t*————————————————————*"<<endl<<endl; 
}


int main()
{ 
	Stu e,stu;
	SqList L;
	cout<<"\t\t\t *————————————————————*"<<endl; 
	cout<<"\t\t\t|                                         |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|        欢迎进入学生信息管理系统         |"<<endl;
    cout<<"\t\t\t|                                         |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t *————————————————————*"<<endl<<endl; 
	int n = 1;   
	while(n != 0)
	{
	  Print(); 
	  
	  cout<<"\t\t\t";	     cin>>n;
		 	 
	  if(n<1||n>8)
	  {
	  	cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
	    cout<<"\t\t\t|       输入错误，请重新选择！     |"<<endl;	   
	  	cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl; 
	  } 
	 switch(n)
	 {
		case 1:
			if(InitList(L)) 
			{
			   cout<<"\t\t\t * ——————————————————*"<<endl; 
			   cout<<"\t\t\t|          链表创建成功！               |"<<endl;
			   cout<<"\t\t\t *——————————————————*"<<endl<<endl;
			}
			else 
			{
			   cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			   cout<<"\t\t\t|          链表创建失败！          |"<<endl;
			   cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			}
			break;
			
		case 2:
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl;	
			cout<<"\t\t\t|      请输入学生人数:             |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			int n1;
			cout<<"\t\t\t";	   cin>>n1;
		      
		    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
	        cout<<"\t\t\t|       请输入学生信息:           |"<<endl;	   
	  	    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			for(int i=0; i<n1; i++)
			{
				L.length++;
			    input(L.elem[i]);
			    if(i == n1-1)
			    {
			       cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			       cout<<"\t\t\t|          输入结束!               |"<<endl;
			       cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
				}		
			} 
			break;
			
		case 3:
			 cout<<"\t\t\t*——————————————————————————————*"<<endl;
			 for(int i=0;i<L.length;i++)
			 {
			 	 
			 	output(L.elem[i]);
			 
			 } 
			 cout<<"\t\t\t*——————————————————————————————*"<<endl;
			 break;
			 
		case 4:
		    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|      请输入所查找学生姓名:       |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			cout<<"\t\t\t"; 	  cin>>e.name;
		    int ans;  
		    ans=LocatedElem(L,e);
			  if(ans!=0)
			  {
			        cout<<"\t\t\t*——————————————————————————————*"<<endl;
			  		output(L.elem[ans-1]);    
			        cout<<"\t\t\t*——————————————————————————————*"<<endl;
			  }            
		      else 
		      {
			       cout<<"\t\t\t * ———————————————————*"<<endl; 
			       cout<<"\t\t\t|     查询不到此学生信息，请重新输入！    |"<<endl;
			       cout<<"\t\t\t * ———————————————————*"<<endl<<endl;
			 }	
			break;
			
		case 5:
			cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|         请输入要插入的位置:         |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl<<endl;
			
			int I;
			cout<<"\t\t\t";   cin>>I;
			
			      cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl; 
			      cout<<"\t\t\t|         请输入插入学生的信息:       |"<<endl;
			      cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl<<endl;
				  	
                   cout<<"\t\t\t姓名:";  
                       cin>>stu.name; 				 
                   cout<<"\t\t\t学号:";  
                       cin>>stu.num;               
                   cout<<"\t\t\t年龄:";  
                       cin>>stu.age;                 
        	       cout<<"\t\t\t成绩:";  
                     cin>>stu.score; 
                  
			 
			 if( ! ListInsert(L,stu,I))  
              {
                	cout<<"\t\t\t * —————————————————————————*"<<endl; 
			        cout<<"\t\t\t|           插入位置不合法,请重新输入！               |"<<endl;
			        cout<<"\t\t\t * —————————————————————————*"<<endl<<endl;
			  } 
            else  
             { 
                  	cout<<"\t\t\t * —————————————————————————*"<<endl; 
			        cout<<"\t\t\t|           插入成功！                                 |"<<endl;
			        cout<<"\t\t\t * —————————————————————————*"<<endl<<endl;
                
              } 
                break; 
                    
		case 6:
			cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|      请输入要删除信息的学生位置:    |"<<endl;
		    cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl<<endl;
			    
			int d;
			cout<<"\t\t\t";   cin>>d; 
			    if(ListDelete(L,d) == OK)
			    {
			    	 cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			         cout<<"\t\t\t|          操作成功！               |"<<endl;
			         cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
				} 
				else 
				{
			    	 cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			         cout<<"\t\t\t|          操作失败！              |"<<endl;
			         cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
				}  
			 	break;
			 	
		case 7:
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|          总学生人数为:"<<L.length <<"          |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			    break;
			
		case 8:
		   
		    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|          谢谢您的使用！           |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
		     exit(0);
	} 
}
	return 0;
}

链表如下

#include<stdio.h>
#include<iostream> 
#include<cstdio>
#include<stdlib.h>  
#include<string.h>
#include<string>
#define OK 1
#define ERROR 0
#define MAXSIZE 100
#define OVERFLOW -1 
#define Status int
int sum=0;
using namespace std;
typedef struct 
{
	char num[10];
	char name[10];
	int age;
	int score;
}Stu;

//****单链表的存储结构 
typedef struct  LNode 
{
	Stu data;                //结点的数据域 
	struct LNode *next;      //结点的指针域 
}LNode,*LinkList;             //LinkList为指向结构体LNode的指针类型 

//初始化 
Status InitList(LinkList &L)           //构造一个空的单链表 
{
	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;   //头节点的指针域置空 
	return OK;
}

//取值
Status GetElem(LinkList L,Stu &e)
{//在带头结点的单链表中根据序号i获取元素的值，用e返回L中第i个数据元素的值
     int i,j;
     LinkList p;
	 p->next;          //初始化，p指向首元结点，计数器j赋初值为1 
	 j=1;
	 while(p && j<1)     //顺链域向后扫描，直到p为空或p指向第i个元素 
	 {
	 	p=p->next;      //p指向下一个结点 
	 	++j;            //计数器加1 
	 }
    if(!p || j>i)
      return ERROR;     //i值不合法	
	e=p->data;          //取第i个结点数据域 
	return OK;
} 

//输入学生信息 
void input(LinkList &L)
{   
		LinkList p=new LNode;             //疑惑点1   改为LinkList p  不能输入 
		cout<<"\t\t\t请输入姓名："; 
		    cin>>p->data.name; 
		cout<<"\t\t\t请输入学号："; 
		    cin>>p->data.num; 
		cout<<"\t\t\t请输入年龄："; 
		    cin>>p->data.age; 
		cout<<"\t\t\t请输入成绩："; 
		    cin>>p->data.score;
		cout<<endl; 
		
		p->next = L->next;               //疑惑点2   去除这两句不能输出 
		L->next = p;
		sum++;
}

//显示学生信息 
void output(LinkList &L)
{
	LinkList p;
	p = L->next;
	while(p)
	{
		printf("\t\t\t|姓名： %-10s  学号： %-10s  年龄： %-3d  成绩： %-3d|\n",p->data.name,p->data.num,p->data.age,p->data.score);
		p=p->next;
	}
}

//查找
Status LocateElem(LinkList L,Stu &e)
{//在L中查找值为e的数据元素
    cout<<"\t\t\t";  cin>>e.name;
    LinkList p;
	p=L->next;                   //初始化，指向首元结点 
	int flag = -1;
	while( p )     //顺链域向后扫描，直到p为空或者p所指结点的数据域等于e 
	{
		if(strcmp(p->data.name , e.name) == 0)
		{
		  printf("\t\t\t|姓名： %-10s  学号： %-10s  年龄： %-3d  成绩： %-3d|\n",p->data.name,p->data.num,p->data.age,p->data.score);
            flag = 1;
            break;
		}
		else
	       p = p->next;   
	}
    
	if( !p )
	{
		cout<<"\t\t\t * ———————————————————*"<<endl; 
		cout<<"\t\t\t|     查询不到此学生信息，请重新输入！    |"<<endl;
		cout<<"\t\t\t * ———————————————————*"<<endl<<endl;
	}  
}

//插入
Status ListInsert(LinkList L,Stu e,int i)
{//在链表中第i个位置插入新的元素e
  LinkList p;
  LNode *s;
  int j;
  p=L; j=0;
  while(p && j<(i-1))         
  {
  	  p=p->next;            //查找第i-1个结点，p指向该结点 
   	  ++j;
   } 
  if(!p || j>i-1)         //i>n+1或者i<1 
  {
  	 cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl; 
	 cout<<"\t\t\t|           插入位置不合法!           |"<<endl;
	 cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl<<endl;
  }
  else
  {
  	 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的指针域指向结点ai
     p->next = s;             //将结点*p的指针域指向结点*s 
   
    sum++;             //插入成功总数加一	
    cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl; 
	cout<<"\t\t\t|         请输入插入学生的信息:       |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl<<endl;
				  				  	
    cout<<"\t\t\t姓名:";   cin>>s->data.name; 				 
    cout<<"\t\t\t学号:";   cin>>s->data.num;               
    cout<<"\t\t\t年龄:";   cin>>s->data.age;                 
    cout<<"\t\t\t成绩:";   cin>>s->data.score; 
  }
   //  return ERROR;
     
  
					   			
  // return OK; 
} 
 
//删除
Status ListDelete(LinkList &L,int i) 
{//在带头结点的单链表L中，删除第i个元素 
    LinkList p,q;
    int j=0;
    p=L; 
	while((p->next) && (j<i-1))
	{
	  	p = p->next;            //查找第i-1个结点，p指向该结点 
  	    ++j;
	} 
	 if(!(p->next) || (j>i-1))         //i>n或者i<1时，删除位置不合理
	   return ERROR;
	 q=p->next;                        //临时保存被删结点以备释放 
	 p->next=q->next;                  //改变删除结点前驱结点的指针域 
	 delete q;                         //释放删除结点的空间 
	 return OK; 
} 

void Print()
{
	cout<<endl;
	cout<<"\t\t\t*————————————————————*"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|---------请选择要执行的功能-------------|"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|1.创建链表                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|2.输入学生基本信息                      |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
    cout<<"\t\t\t|3.显示所有学生信息                      |"<<endl;
    cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|4.查找信息                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|5.插入信息                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|6.删除信息                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|7.显示学生总数                          |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|8.退出系统                              |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|                                        |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t*————————————————————*"<<endl<<endl; 
}

int main()
{ 
	Stu e,stu;
	LinkList p;
	LinkList L;
	cout<<"\t\t\t *————————————————————*"<<endl; 
	cout<<"\t\t\t|                                         |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t|        欢迎进入学生信息管理系统         |"<<endl;
    cout<<"\t\t\t|                                         |"<<endl;
	cout<<"\t\t\t *————————————————————*"<<endl<<endl; 
	int n = 1;   
	while(n != 0)
	{
	  Print(); 
	  
	  cout<<"\t\t\t";
	     cin>>n;
		 	 
	  if(n<1||n>8)
	  {
	  	cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
	    cout<<"\t\t\t|       输入错误，请重新选择！     |"<<endl;	   
	  	cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl; 
	  } 
	 switch(n)
	 {
		case 1:
			if(InitList(L)) 
			{
			   cout<<"\t\t\t * ——————————————————*"<<endl; 
			   cout<<"\t\t\t|          链表创建成功！               |"<<endl;
			   cout<<"\t\t\t *——————————————————*"<<endl<<endl;
			}
			else 
			{
			   cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			   cout<<"\t\t\t|          链表创建失败！          |"<<endl;
			   cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			}
			break;
			
		case 2:
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl;	
			cout<<"\t\t\t|      请输入学生人数:             |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			int n1;
			cout<<"\t\t\t";  cin>>n1;
		      
		    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
	        cout<<"\t\t\t|       请输入学生信息:           |"<<endl;	   
	  	    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			for(int i=0; i<n1; i++)
			{
			    input(L);
			    if(i == n1-1)
			    {
			       cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			       cout<<"\t\t\t|          输入结束!               |"<<endl;
			       cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
				}		
			} 
			break;
			
		case 3:
			
			 cout<<"\t\t\t*——————————————————————————————*"<<endl;
			 output(L);
			 cout<<"\t\t\t*——————————————————————————————*"<<endl;
			 break;
			 
		case 4:
			
		    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|      请输入所查找学生姓名:       |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			
			LocateElem( L,e);
			break;
			
		case 5:
			cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|         请输入要插入的位置:         |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl<<endl;
			
			int I;
			cout<<"\t\t\t";  cin>>I;			 
			 ListInsert(L,e,I); 
                break; 
                    
		case 6:
			cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|      请输入要删除信息的学生位置:    |"<<endl;
		    cout<<"\t\t\t * —————————————————*"<<endl<<endl;
			    
			int d;
			cout<<"\t\t\t";   cin>>d;
			   
			if(ListDelete(L,d) == OK)
			{
				sum--;              //总删除成功数减一 
			    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			    cout<<"\t\t\t|          操作成功！               |"<<endl;
			    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			} 
			else 
			{
			    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			    cout<<"\t\t\t|          操作失败！              |"<<endl;
			    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			}  
		     break;
			 	
		case 7:
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|          总学生人数为:"<<sum<<"          |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
			    break;
			
		case 8:
		    
		    cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl; 
			cout<<"\t\t\t|          谢谢您的使用！           |"<<endl;
			cout<<"\t\t\t —————————————————"<<endl<<endl;
		    exit(0);
	} 
}
	return 0;
}