静态链表

静态链表

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——静态链表类，包括插入、删除、查找、遍历等基本操作。

静态链表是用数组来表示单链表，用数组元素的下标来模拟单链表的指针。静态链表的每个数组元素由两个域构成：data域存放数据元素，next域存放该元素的后继元素所在的数组下标。Avail是空闲链（所有空闲数组单元组成的单链表）头指针，first是静态链表头指针。

插入操作：首先从空闲链的最前端摘下一个结点，将该结点插入静态链表中。

1.     数组元素下标p初始化；

2.     查找第i-1个结点并使数组元素下标p指向该结点；

3.     若查找不成功，说明插入位置不合理，抛出参数非法；

否则，

3.1不用申请新结点，利用空闲链的第一个结点

3.2空闲链的头指针后移

3.3将x填入下标为s的结点

3.4将下标为s的结点插入到下标为p的结点后面

删除操作：

1      数组元素下标p初始化，累加器count初始化；

2      查找第i个结点并使用数组元素下标p指向该结点；

3      若p=-1，则抛出参数非法；

否则，数组元素下标p指向待删除结点

3.1      暂存被删结点的下标

3.2      摘链

3.3      将结点q插在空闲链avail的最前端

3.4      空闲链头指针avail指向结点q

2.源程序代码

#include<iostream>
using namespace std;

const int MaxSize=100;
struct SNode
{
	int data;
	int next;
}SList[MaxSize];

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

StaticList::StaticList()
{
	for(int i=0;i<MaxSize-1;++i)
	{
		SList[i].next=i+1;
	}
	SList[MaxSize-1].next=0;
}

StaticList::StaticList(int a[],int n)
{
	if(n<0||n>MaxSize)
		throw"参数非法";
	for(int i=0;i<MaxSize;i++)
	{
		SList[i].next=i+1;
	}
	SList[MaxSize-1].next=-1;
	first=0;
	avail=1;
	SList[first].next=-1;
	for(int j=0;j<n;j++)
	{
		int s=avail;
		avail=SList[avail].next;
		SList[s].data=a[j];
		SList[s].next=SList[first].next;
		SList[first].next=s;
	}
}

StaticList::~StaticList()
{

}

int StaticList::Length()
{
	if(0==SList[1].next)
		return 0;
	int i=1;
	int count=-1;
	do
	{
		++count;
		i=SList[i].next;
	}while(0!=i);
	return count;
}


int StaticList::Get(int n)
{
	int i=1;
	while(0!=i&&SList[SList[i].next].data!=n)
		i=SList[i].next;
	if(0==i)
	{
		cout<<"位置异常"<<endl;
		return -1;
	}
	return i;
}

int StaticList::Locate(int x)
{
	if(SList[first].next==-1)
		throw"无成绩";
	int p=first,count=0;
	while(SList[p].next!=-1)
	{
		if(SList[p].data==x)
			return count;
		p=SList[p].next;
		count++;
	}
	return 0;
}

void StaticList::Insert(int i,int x)
{
	if(i<0||i>MaxSize)
		throw"参数非法";
	int s=avail;
	int p=first;
	if(p==-1)
		throw"参数非法";
	for(int count=0;count<i-1;count++)
	{
		p=SList[p].next;
	}
	avail=SList[avail].next;
	SList[s].data=x;
	SList[s].next=SList[p].next;
	SList[p].next=s;
}

int StaticList::Delete(int i)
{
	if(i<0||i>MaxSize)
		throw"参数非法";
	int p=first;
	if(p==-1)
		throw"参数非法";
	for(int count=0;count<i-1;count++)
	{
		p=SList[p].next;
	}
	int q=SList[p].next;
	SList[p].next=SList[q].next;
	SList[q].next=avail;
	avail=q;
	return 0;
}

void StaticList::PrintList()
{
	int p=SList[first].next;
	while(p!=-1)
	{
		cout<<SList[p].data<<" ";
		p=SList[p].next;
	}
	cout<<endl;
}

int main()
{
int score[10]={95,64,78,59,46,39,66,89,91,10};
StaticList 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a："<<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