单链表实验-优快云博客

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单链表

一、实验目的

巩固线性表的数据结构的存储方法和相关操作，学会针对具体应用，使用线性表的相关知识来解决具体问题。

二、实验内容

建立一个由n个学生成绩的顺序表，n的大小由自己确定，每一个学生的成绩信息由自己确定，实现数据的对表进行插入、删除、查找等操作。分别输出结果。

三、详细设计（C++）

1.算法设计

定义顺序表的数据类型——单链表类，包括插入、删除、查找、遍历等基本操作。

遍历操作：

1. 工作指针p初始化；

2. 重复执行下述操作，直到p为空：

2.1输出结点p的数据域；

2.2工作指针p后移；

求线性表长度：

1. 工作指针p初始化；累加器count初始化；

2. 重复执行下述操作，直到p为空：

2.1工作指针p后移；

2.2count++；

3 返回累加器count的值；

查找操作：

（1）按位查找

在单链表中，即使知道被访问结点的位置i（即序号），也不能像顺序表那样直接按序号访问，只能从头指针出发顺next域逐个结点往下搜索。当工作指针p指向某结点时判断是否为第i个结点，若是，则查找成功；否则，将工作指针p后移。对每个结点依次执行上述操作，直到p为NULL时查找失败。

（2）按值查找

在单链表中实现按值查找操作，需要对单链表中的元素依次进行比较，如果查找成功，返回元素的序号，如果查找不成功，返回0表示查找失败。

插入操作：

1. 工作指针p初始化；

2. 查找第i-1个结点并使工作指针p指向该结点；

3. 若查找不成功，说明插入位置不合理，抛出插入位置异常；

否则，

3.1 生成一个元素值为x的新结点s；

3.2 将新结点s插入到结点p之后；

构造函数：

无参构造函数：生成只有头结点的空链表。

有参构造函数：生成一个有n个结点的单链表。有两种构造方法：头插法和尾插法。

（1）头插法是每次将新申请的结点插在头结点的后面。

（2）尾插法是每次将新申请的结点插在终端结点的后面。

删除操作：

1 工作指针p初始化，累加器count初始化；

2 查找第i-1个结点并使用工作指针p指向该结点；

3 若p不存在或p的后继结点不存在，则抛出位置异常；

否则，

3.1 暂存被删结点和被删元素值；

3.2 摘链，将结点p的后继结点从链表上摘下；

3.3 释放被删结点；

3.4 返回被删元素值；

析构函数：

单链表类中的结点是用运算符new申请的，在释放单链表类的对象时无法自动释放这些结点的存储空间，所以，析构函数应将单链表中结点（包括头结点）的存储空间释放。

2.源程序代码

#include<iostream>
using namespace std;

struct Node
{
	int data;
	Node *next;
};

class LinkList
{
public:
	LinkList();
	LinkList(int a[],int n);
	~LinkList();
	int Length();
	int Get(int i);
	int Locate(int x);
	void Insert(int i,int x);
	int Delete(int i);
	void PrintList();
private:
	Node *first;
};

LinkList::LinkList()
{
	first=new Node;
	first->next=NULL;
}

LinkList::LinkList(int a[],int n)
{
	Node *r,*s;
	int i;
	first=new Node;
	r=first;
	for(i=0;i<n;i++)
	{
		s=new Node;s->data=a[i];
		r->next=s;
		r=s;
	}
	r->next=NULL;
}

LinkList::~LinkList()
{
	Node *q;
	while(first!=NULL)
	{
		q=first;
		first=first->next;
		delete q;
	}
}

int LinkList::Length()
{
	Node *p;
	int count;
	p=first->next;count=0;
	while(p!=NULL)
	{
		p=p->next;
		count++;
	}
	return count;
}


int LinkList::Get(int i)
{
	Node *p;
	int count;
	p=first->next;count=1;
	while(p!=NULL&&count<i)
	{
		p=p->next;
		count++;
	}
	if(p==NULL)throw"位置";
	else return p->data;
}

int LinkList::Locate(int x)
{
	Node *p;
	int count;
	p=first->next;count=1;
	while(p!=NULL)
	{
		if(p->data==x)return count;
		p=p->next;
		count++;
	}
	return 0;
}

void LinkList::Insert(int i,int x)
{
	Node *p,*s;
	int count;
	p=first;count=0;
	while(p!=NULL && count<i-1)
	{
		p=p->next;
		count++;
	}
	if(p==NULL) throw "位置";
	else{
		s=new Node;s->data=x;
		s->next=p->next;p->next=s;
	}
}

int LinkList::Delete(int i)
{
	Node *p,*q;
	int x;
	int count;
	p=first;
	count=0;
	while(p!=NULL&&count<i-1)
	{
		p=p->next;
		count++;
	}
	if(p==NULL||p->next==NULL)
		throw"位置";
	else{
		q=p->next;x=q->data;
		p->next=q->next;
		delete q;
		return x;
	}
}

void LinkList::PrintList()
{
	Node *p;
	p=first->next;
	while(p!=NULL)
	{
		cout<<p->data<<" ";
		p=p->next;
	}
	cout<<endl;
}

int main()
{
int score[10]={95,64,78,59,46,39,66,89,91,10};
LinkList List(score,10);
cout<<"查询分数前的数据为："<<endl;
List.PrintList();
cout<<"值为66的元素位置为：";
cout<<List.Locate(66)<<endl;
cout<<"插入前的数据为："<<endl;
List.PrintList();
try
{
List.Insert(2,77);
}
catch(char *s)
{
	cout<<s<<endl;
}
cout<<"插入后的数据为："<<endl;
List.PrintList();
cout<<"删除前的数据为："<<endl;
List.PrintList();
try
{
List.Delete(10);
}
catch(char *s)
{
cout<<s<<endl;
}
cout<<"删除第十个元素后的数据为："<<endl;
    List.PrintList();
system("pause");}

四、运行与测试结果