数据结构实验——线性表

该实验旨在理解并掌握线性表的概念、存储结构及其操作,通过使用Java实现顺序和链式存储结构,设计算法并进行时间、空间复杂度分析。实验包括线性表的equals、subList等方法的实现,以及单链表节点和链表类的设计。通过源代码展示了如何在MyEclipse中进行数据结构和算法设计,包括创建、插入、删除和查找元素等操作。

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一、实验目的和要求

理解和掌握线性表的概念、存储结构及操作要求,体会顺序和链式两种存储结构的特点;根据操作的不同要求,选择合适的存储结构,设计并实现算法,对算法进行时间复杂度和空间复杂度分析。通过实现对线性表各种操作的算法设计,达到掌握数据结构的研究方法、算法设计和分析方法的目的。

熟练运用JAVA语言实现数据结构设计和算法设计,了解程序运行过程中出现的各种错误。不仅要掌握再MyEclipse等集成开发环境中编辑、编译和运行程序的基本技能,还要掌握设置断点、单步运行等程序调试技术,及时发现错误,针对不同的错误,采取不同的手段进行处理。

二、实验题目

1, 比较相等equals(Object obj)

2,返回子表SinglyList<T> subList(begin, end)

三、实验方法与步骤(需求分析、算法设计思路、流程图等)

先创建单链表结点类,需要一个数据域存储数据,和一个地址域引用后继结点。

然后创建单链表类,增加头结点。实现插入删除元素等基本功能,其中返回子表方法为:先创建一个空的单链表,并创建一个指针指向这个新链表头结点,创建另一个指针指向当前链表,移动到begin处开始向新链表拷贝数据,一直到end为止,最后返回新链表。

运用到深拷贝,复制一个新的单链表,equals方法比较两条单链表是否相等,令p,q分别指向两条链表头结点的下一个结点,遍历比较两个结点的数据域是否相等。Sublist方法用插入的方式取出子表,先建一个新的单链表,p指向头指针进行遍历,设定子表头尾为begin和end最后将p得到的begin到end数据插入新的sublist单链表内。

四、实验原始纪录(源程序、数据结构等)

package unit2;

public class Node<T>

{

public T data;

public Node<T>next;

public Node(T data,Node<T>next)

{

this.data = data;

this.next = next;

}

public Node()

{

this(null,null);

}

public StringtoString()

{

return this.data.toString();

}

}

package unit2;

public class SinglyList<T extends Comparable<?super T>> extends Object

{

public Node<T> head;

public SinglyList()

{

this.head=new Node<T>();

}

public SinglyList(T[] values) //构造单链表,values数组提供元素

{

<think>好的,用户需要关于数据结构线性表实验的资料,特别是基于严蔚敏的教材。首先,我需要回忆教材中的相关章节和实验内容。根据引用[1],用户提到了顺序表的合,这是一个经典实验。引用[2]讨论了顺序表和链表的区别,这可能涉及到实验的不同实现方法。引用[3]中的代码示例展示了顺序表的初始化和测试,这可能对用户有帮助。 接下来,用户可能需要具体的实验步骤和代码示例。严蔚敏教材中通常会涉及顺序表和链表的基本操作,比如初始化、插入、删除、合等。根据引用[1],顺序表合函数需要实现,所以应该提供一个代码示例,确保使用正确的LaTeX格式。此外,引用[3]中的主函数代码可以作为一个模板,用户可能需要根据这个模板进行扩展。 用户的问题可能还包括如何测试这些数据结构,以及实验中可能遇到的问题。比如,动态分配内存时需要注意内存泄漏,或者合操作中的边界条件处理。引用[2]中提到的顺序表和链表的性能差异,可能在实验分析部分需要讨论,比如时间复杂度的比较。 另外,用户可能对实验的具体要求不太清楚,需要指导实验的步骤,比如从创建顺序表开始,逐步实现各个功能。需要分步骤解释,确保结构清晰。同时,生成的相关问题要覆盖实验的常见难点和应用,比如顺序表与链表的区别、合操作的实现方法等。 需要检查是否所有数学公式和代码块都符合格式要求。例如,在时间复杂度部分,使用$O(n)$这样的行内公式,而独立公式如合操作的算法可能需要使用$$...$$。确保LaTeX语法正确,例如积分符号的正确使用,但在这个问题中可能更多涉及算法复杂度。 最后,确保回答中引用了正确的参考文献,例如引用[1]、[2]、[3]分别对应不同的知识点,在末尾添加相关问题,帮助用户进一步学习。</think>### 数据结构线性表实验指导(基于严蔚敏教材) #### 一、实验目标 通过实现顺序表和链表的基本操作(如初始化、插入、删除、合等),掌握线性表存储结构算法设计,分析其时间复杂度[^2]。 --- #### 二、实验内容与代码实现 ##### 1. 顺序表实验 **核心操作**:初始化、插入、删除、合 **代码示例(合两个顺序表)**: ```c // 合顺序表La和Lb到Lc(元素非递减排列) void MergeList_Sq(SqList La, SqList Lb, SqList *Lc) { ElemType *pa = La.elem, *pb = Lb.elem; Lc->listsize = Lc->length = La.length + Lb.length; ElemType *pc = Lc->elem = (ElemType*)malloc(Lc->listsize * sizeof(ElemType)); if (!pc) exit(OVERFLOW); // 内存分配失败 ElemType *pa_last = pa + La.length - 1; ElemType *pb_last = pb + Lb.length - 1; while (pa <= pa_last && pb <= pb_last) { if (*pa <= *pb) *pc++ = *pa++; else *pc++ = *pb++; } while (pa <= pa_last) *pc++ = *pa++; // 剩余元素追加 while (pb <= pb_last) *pc++ = *pb++; } ``` **实验要点**: - 注意动态内存分配与边界条件(如`malloc`和`realloc`的使用)[^3] - 合时间复杂度为$O(m+n)$,空间复杂度为$O(m+n)$ --- ##### 2. 链表实验 **核心操作**:头插法创建链表、定位元素、逆置 **代码片段(单链表逆置)**: ```c void ReverseList_L(LinkList L) { LNode *p = L->next, *q; L->next = NULL; while (p) { q = p->next; // 暂存后继节点 p->next = L->next; // 头插法 L->next = p; p = q; } } ``` **实验要点**: - 链表操作需注意指针修改顺序,避免断链 - 逆置时间复杂度为$O(n)$,空间复杂度为$O(1)$ --- #### 三、实验分析 1. **顺序表 vs 链表** - 顺序表支持随机访问($O(1)$),但插入/删除需移动元素($O(n)$) - 链表插入/删除效率高($O(1)$),但只能顺序访问($O(n)$)[^2] 2. **应用场景** - 顺序表:元素数量稳定、频繁查询 - 链表:频繁插入/删除、动态扩展 ---
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