DS3 链表 基础习题
DS3 链表 基础习题
文章目录
- DS3 链表 基础习题
-
- 前言
- A DS单链表--类实现
-
- 题目描述
-
- 输入
- 输出
- 输入样例
- 输出样例
- 题目分析
- code（C++）
- B DS单链表--结点交换
-
- 题目描述
-
- 输入
- 输出
- 输入样例
- 输出样例
- 题目分析
- code（C++）
- C DS单链表--合并
-
- 题目描述
-
- 输入
- 输出
- 输入样例
- 输出样例
- 题目分析
- code（C++）
- D DS链表—学生宿舍管理
-
- 题目描述
-
- 输入
- 输出
- 输入样例
- 输出样例
- 提示
- 题目思路
- code（C++）
- E DS线性表—多项式相加
-
- 题目描述
-
- 输入
- 输出
- 题目思路
- code（C++）
- 后话
前言
今天刚做了数据结构实验，今天的主题的是链表。
采用的语言是C++。
A DS单链表–类实现
题目描述
用C++语言和类实现单链表，含头结点
属性包括：data数据域、next指针域
操作包括：插入、删除、查找
注意：单链表不是数组，所以位置从1开始对应首结点，头结点不放数据
类定义参考
输入
第1行先输入n表示有n个数据，接着输入n个数据
第2行输入要插入的位置和新数据
第3行输入要插入的位置和新数据
第4行输入要删除的位置
第5行输入要删除的位置
第6行输入要查找的位置
第7行输入要查找的位置
输出
数据之间用空格隔开，
第1行输出创建后的单链表的数据
每成功执行一次操作（插入或删除），输出执行后的单链表数据
每成功执行一次查找，输出查找到的数据
如果执行操作失败（包括插入、删除、查找等失败），输出字符串error，不必输出单链表
输入样例
6 11 22 33 44 55 66
3 777
1 888
1
11
0
5
输出样例
11 22 33 44 55 66
11 22 777 33 44 55 66
888 11 22 777 33 44 55 66
11 22 777 33 44 55 66
error
error
44
题目分析
这题一开始是要用一组数据构造链表，所以不妨在参考代码中的链表类中加一个含参构造函数。然后只需增加插入、查找以及删除函数的实现即可。
值得注意的是，像插入、查找以及删除函数的操作需要先进行对位置的判断。
而像插入、删除操作，需要指定位置的前置节点，所以我们需要额外的变量去存储前置节点。
code（C++）
#includeB DS单链表–结点交换
题目描述
用C++实现含头结点的单链表，然后实现单链表的两个结点交换位置。
注意不能简单交换两个结点包含数据，必须通过修改指针来实现两个结点的位置交换
交换函数定义可以参考：
swap（int pa, int pb) //pa和pb表示两个结点在单链表的位置序号
swap (ListNode * p, ListNode * q) //p和q表示指向两个结点的指针
输入
第1行先输入n表示有n个数据，接着输入n个数据
第2行输入要交换的两个结点位置
第3行输入要交换的两个结点位置
输出
第一行输出单链表创建后的所有数据，数据之间用空格隔开
第二行输出执行第1次交换操作后的单链表数据，数据之间用空格隔开
第三行输出执行第2次交换操作后的单链表数据，数据之间用空格隔开
如果发现输入位置不合法，输出字符串error，不必输出单链表
输入样例
5 11 22 33 44 55
1 4
2 6
输出样例
11 22 33 44 55
44 22 33 11 55
error
题目分析
在A题代码的基础上加一个节点交换函数，题目要求必须交换节点而不是节点值。
关于交换节点的实现可以参考下图，其中虚线表示交换前，实线表示交换后。
code（C++）
#includeC DS单链表–合并
题目描述
假定两个单链表是递增有序，定义并实现以下函数，完成两个单链表的合并，继续保持递增有序
int LL_merge(ListNode *La, ListNode *Lb)
输入
第1行先输入n表示有n个数据，接着输入n个数据
第2行先输入m表示有M个数据，接着输入m个数据
输出
输出合并后的单链表数据，数据之间用空格隔开
输入样例
3 11 33 55
4 22 44 66 88
输出样例
11 22 33 44 55 66 88
题目分析
由于题目的原因，我们可以使用一个新的链表来存储合并后的链表，对于两个链表的合并操作采取双指针的思路实现。
code（C++）
#includeD DS链表—学生宿舍管理
题目描述
假设某校有20间宿舍，宿舍编号101，102，…,120。每间只住一名学生。初始部分宿舍已用。用两个链表（已用宿舍链表和可用宿舍链表）维护宿舍的管理，实现宿舍分配、宿舍交回。
约定已用宿舍链表按宿舍号升序链接。初始可用宿舍链表也按宿舍号升序链接。
宿舍分配从可用宿舍链表中摘取第一间宿舍分配给学生。学生交回的宿舍挂在可用宿舍链表最后。
备注：使用list容器或静态链表。不用考虑宿舍分配和交回不成功的情况。
输入
初始宿舍状态，第一行输入n，表示已用宿舍n间
后跟n行数据，每行格式为：宿舍号 学生姓名
操作次数m，后跟m行操作，操作格式如下：
assign 学生 //为学生分配宿舍，从可用宿舍链表头摘取一间宿舍，
//按宿舍号升序挂在已用宿舍链表中。
return 宿舍号 //学生退宿舍，删除已用宿舍链表中对应结点，
//挂在可用宿舍链表尾部。
display_free //输出可用宿舍链表信息。
display_used //输出已用宿舍链表信息。
输出
display_free依次输出当前可用宿舍链表中的宿舍号，具体格式见样例。
display_used依次输出当前已用宿舍链表中的学生和宿舍号，具体格式见样例。
输入样例
5
李明 103
张三 106
王五 107
钱伟 112
章立 118
8
assign 李四
assign 赵六
return 118
return 101
assign 马山
display_used
assign 林立
display_free
输出样例
赵六(102)-李明(103)-马山(104)-张三(106)-王五(107)-钱伟(112)
108-109-110-111-113-114-115-116-117-119-120-118-101
提示
list是一种序列式容器, list实际上就构成了一个双向循环链,
List类使用的参考代码
包含头文件 ： #include
List定义和初始化：
listlst1; //创建空list
list lst2(5); //创建含有5个元素的list
listlst3(3,2); //创建含有3个元素的list
listlst4(lst2); //使用lst2初始化lst4
listlst5(lst2.begin(),lst2.end()); //同lst4
创建一个list对象l（注意list是模板类）：list l; //堆栈的数据类型是字符型
把一个字符ct添加到链表末尾： s.push_back(ct);
把一个字符ct插入到链表头部： s.push_front(ct);
获取链表第一个元素和最后一个元素：front()和back()，获取链表第一个元素，放入变量c2： c2 = s.front();
删除链表第一个元素和最后一个元素pop_front()和pop_back();
判断 判断list是否为空:empty()： l.empty()，如果为空则函数返回true，如果不空则返回false
begin() 返回指向第一个元素的迭代器
end() 返回末尾的迭代器
rbegin() 返回指向第一个元素的逆向迭代器
rend() 指向list末尾的逆向迭代器
程序示列：
#include
using namespace std;
typedef list LISTINT;
void main()
{
//用LISTINT创建一个list对象
LISTINT listOne;
//声明i为迭代器
LISTINT::iterator i;
listOne.push_front(3);
listOne.push_front(2);
listOne.push_front(1);
listOne.push_back(4);
listOne.push_back(5);
listOne.push_back(6);
cout << “listOne.begin()— listOne.end():” << endl;
for (i = listOne.begin(); i != listOne.end(); ++i)
cout << *i << " ";
cout << endl; //正向输出
LISTINT::reverse_iterator ir;
cout << “listOne.rbegin()—listOne.rend():” << endl;
for (ir = listOne.rbegin(); ir != listOne.rend(); ir++) {
cout << *ir << " ";
}
cout << endl; //反向输出
}
题目思路
题目也说了，可以使用list容器实现，这里限制了，输出时，已用宿舍的输出必须按宿舍号升序输出，所以需要对链表进行特殊排序，这里采用list容器自带的sort，注意不能使用泛型sort函数，因为泛型sort需要容器内的任意元素可直接获取，但list实际上是一个双向链表，对于非两端的数据，需要靠头尾指针移动才能访问到，所以只能使用list自定义的sort函数，然后借助lambda表达式进行按宿舍号排序。
而free，我们可以只需要在一开始构造的做处理就不需要排序了。
除了需要排序，我们对删除也需要处理，这里采用list的 erase函数，删除对应迭代器的节点。
code（C++）
#include
#include E DS线性表—多项式相加
题目描述
对于一元多项式p(x)=p0+p1x+p2x2+ … +pnxn ，每个项都有系数和指数两部分，例如 p2X2 的系数为 p2, 指数为2。
编程实现两个多项式的相加。
例如 5+x+2x2+3x3，-5-x+6x2+4x4，两者相加结果：8x2+3x3+4x4
其中系数5和-5都是x的0次方的系数，相加后为0，所以不显示。x的1次方同理不显示。
可用顺序表或单链表实现。
输入
第1行：输入t表示有t组测试数据
第2行：输入n表示有第1组的第1个多项式包含n个项
第3行：输入第一项的系数和指数，以此类推输入n行
接着输入m表示第1组的第2个多项式包含m项
同理输入第2个多项式的m个项的系数和指数
参考上面输入第2组数据，以此类推输入t组
假设所有数据都是整数
输出
对于每1组数据，先用两行输出两个原来的多项式，再用一行输出运算结果，不必考虑结果全为0的情况
输出格式参考样本数据，格式要求包括：
1.如果指数或系数是负数，用小括号括起来。
2.如果系数为0，则该项不用输出。
3.如果指数不为0，则用符号表示，例如x的3次方，表示为x3。
4.多项式的每个项之间用符号+连接，每个+两边加1个空格隔开。
题目思路
我们可以采用单链表实现，毕竟今天的主题时单链表。输入的多项式是默认指数升序的，所以我们可以采用类似C题合并链表的思路，当然输出时需要考虑负数，零指数等问题。
code（C++）
#include后话
";
bool f = false;
if (node->index < 0)
{
cout << “(”;
f = true;
}
cout << node->index;
if (f)
{
cout << “)”;
}
}
if (i < len)
{
cout << " + ";
}
node = node->next;
}
cout << endl;
}
};
// 全局函数 实现 多项式相加
void add(LinkList& La, LinkList& Lb)
{
LinkList list;
Node* term1 = La.head->next;
Node* term2 = Lb.head->next;
while (term1 || term2)
{
if (term1 && term2 && term1->index < term2->index || term2 == NULL)
{
list.Push(term1);
term1 = term1->next;
}
else if (term1 && term2 && term1->index > term2->index || term1 == NULL)
{
list.Push(term2);
term2 = term2->next;
}
else
{
int coe = term1->coe + term2->coe;
if (coe != 0)
{
list.Push(new Node(coe, term1->index));
}
term1 = term1->next;
term2 = term2->next;
}
}
list.display();
}
int main(int argc, char** argv)
{
int t;
cin >> t;
while (t–)
{
int n;
cin >> n;
LinkList La, Lb;
for (int i = 0; i < n; ++i)
{
int coe, index;
cin >> coe >> index;
La.Push(new Node(coe, index));
}
La.display();
int m;
cin >> m;
for (int i = 0; i < m; ++i)
{
int coe, index;
cin >> coe >> index;
Lb.Push(new Node(coe, index));
}
Lb.display();
add(La, Lb);
}
return 0;
}
## 后话
> 链表就还好，接下来继续努力。