基于链式存储结构的线性表实现-数据结构（C语言）
实验名称: 基于链式存储结构的线性表实现
目录
一、实验目的
二、实验环境安装设置
三、实验任务
四、程序框架
五、程序完整代码
六、程序测试
一、实验目的
- 加深对线性表的概念、基本运算的理解；
- 熟练掌握线性表的逻辑结构与物理结构的关系；
- 物理结构采用链式存储结构,熟练掌握链式存储结构各种基本运算的实现。
二、实验环境安装设置
1. 启动DevCPP在E：建立工作区MyCpp，所有的程序源码都存放在该文件夹下。
三、实验任务
认真研读框架程序，根据提供的实验框架（框架可以直接运行），构造一个具有菜单的功能演示系统。根据功能要求实现下面8个线性表操作操作(有3个已经实现)，要求链表都带头节点：
//注意：下面的链表都采用带头节点的结构
LinkList CreateLinkList(int n); //带n个节点的链表,返回链表的头指针
void PrintLinkList(LinkList H);//以(a1,a2,...,an)格式输出链表
void EmptyLinkList(LinkList H); //把链表H清空
int LengthLinkList(LinkList H); //返回链表H的长度
LNode* GetLinkList(LinkList H,int i); //查找第i节点，找到返回指向第i个节点指针,否则返回NULL
LNode* LocateLinkList(LinkList H, DataType x); //查找元素x的位置，找到返回指向该结点指针,否则返回NULL
int InsertLinkList(LinkList H, int i, DataType x);//在链表H的第i个位置上插入值为x的元素，成功返回TRUE,否则FALSE
int DeleteLinkList(LinkList H, int i);//删除单链表H上的第i个节点
要求在演示系统中实现调用相关函数，完成相应的功能能演示。
四、程序框架
拷贝下面框架代码到开发环境里修改。
//Linear Table On On Link List Structure
#include
#include
#include
typedef int DataType; //数据元素类型定义
typedef struct node //线性表链式存储结构的定义
{
DataType data;
struct node*next;
}LNode,*LinkList;
//注意：下面的链表都采用带头节点的结构
LinkList CreateLinkList(int n); //带n个节点的链表,返回链表的头指针
void PrintLinkList(LinkList H);//以(a1,a2,...,an)格式输出链表
void EmptyLinkList(LinkList H); //把链表H清空
int LengthLinkList(LinkList H); //返回链表H的长度
LNode* GetLinkList(LinkList H,int i); //查找第i节点，找到返回指向第i个节点指针,否则返回NULL
LNode* LocateLinkList(LinkList H, DataType x); //查找元素x的位置，找到返回指向该结点指针,否则返回NULL
int InsertLinkList(LinkList H, int i, DataType x);//在链表H的第i个位置上插入值为x的元素，成功返回TRUE,否则FALSE
int DeleteLinkList(LinkList H, int i);//删除单链表H上的第i个节点
int main()
{
LinkList H; //定义一个链表指针
//生成菜单
char sel=' ';
while(sel!='0')
{
printf("------线性表(链式存储结构)演示系统-------\n");
printf(" 版本:1.0 作者:XXXXXX 日期:yyyy-mm-dd\n");
printf("------------------------------------------\n");
printf(" 1.创建线性表\n"); //已经实现
printf(" 2.查找元素位置\n");
printf(" 3.按位置查找元素\n");
printf(" 4.插入一个元素\n");
printf(" 5.删除一个元素\n");
printf(" 6.打印线性表\n"); //已经实现
printf(" 7.打印线表长度\n");
printf(" 8.清空线性表\n");
printf(" 9.清空屏幕\n"); //已经实现
printf(" 0.退出系统\n"); //已经实现
printf("请输入选项[0-7]:");
sel=getch();
switch(sel)
{
case '1':
int n;
printf("创建线性表操作.\n");
printf("请输入你要创建线性表的长度：");
scanf("%d",&n);
H = CreateLinkList(n);
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '2':
printf("查找元素操作.\n");
//...
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '3':
printf("按位置查找元素操作.\n");
//...
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '4':
printf("插入一个元素操作.\n");
//...
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '5':
printf("删除一个元素操作.\n");
//...
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '6':
printf("显示线性表操作.\n");
PrintLinkList(H);
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '7':
printf("显示线性表长度.\n");
//...
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '8':
printf("清空线性表操作.\n");
//...
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '9':
system("cls");
break;
case '0':
printf("\n谢谢使用，再见！\n");
break;
default:
printf("您输入的选项不合法，请重新选择！\n");
}
}
return 0;
}
//创建带n个节点的链表,返回链表的头指针
LinkList CreateLinkList(int n)
{
LinkList H,T;
H = (LinkList) malloc(sizeof(LNode)); //申请一个LNode节点，把H指向这个新申请的节点 void*
H->next = NULL; //(*H).next = NULL;
T=H;
int i;
printf("请输入%d个整数：",n);
for(i=0;idata = x;
p->next = NULL;
//把p点接入T后面
T->next = p;
T=p;
}
return H;
}
void PrintLinkList(LinkList H)//以(a1,a2,...,an)格式输出链表
{
H=H->next; //指向第1个节点
//输出(
printf("\n线性表为：\n(");
//输出前n-1个元素
//for(i=1;ilength;i++)
while(H!=NULL && H->next!=NULL) //保证后面还有节点
{
printf("%2d,",H->data); //O(n)
H=H->next;
}
//输出最后一个元素
if(H!=NULL)
printf("%2d",H->data);
//输出）
printf(")");
printf("\n");
}
int LengthLinkList(LinkList H) //返回链表H的长度
{
int len=0;
H=H->next;
while(H!=NULL)
{
len++;
H=H->next;
}
return len;
}
五、程序完整代码
//Linear Table On On Link List Structure
#include
#include
#include
#define TRUE 1
#define FALSE 0
typedef int DataType; //数据元素类型定义
DataType x;
typedef struct node //线性表链式存储结构的定义
{
DataType data;
struct node*next;
}LNode,*LinkList;
//注意：下面的链表都采用带头节点的结构
LinkList CreateLinkList(int n); //带n个节点的链表,返回链表的头指针
void PrintLinkList(LinkList H);//以(a1,a2,...,an)格式输出链表
void EmptyLinkList(LinkList H); //把链表H清空
int LengthLinkList(LinkList H); //返回链表H的长度
LNode* GetLinkList(LinkList H,int i); //查找第i节点，找到返回指向第i个节点指针,否则返回NULL
LinkList LocateLinkList(LinkList H, DataType x); //查找元素x的位置，找到返回指向该结点指针,否则返回NULL
int InsertLinkList(LinkList H, int i, DataType x);//在链表H的第i个位置上插入值为x的元素，成功返回TRUE,否则FALSE
int DeleteLinkList(LinkList H, int i);//删除单链表H上的第i个节点
int main()
{
LinkList H; //定义一个链表指针
int i=0;
LinkList m;
//生成菜单
char sel=' ';
while(sel!='0')
{
//生成菜单
printf("------线性表(链式存储结构)演示系统-------\n");
printf(" 版本:1.0 作者:金春依 日期:2022/03/24\n");
printf("------------------------------------------\n");
printf(" 1.创建线性表\n");
printf(" 2.查找元素位置\n");
printf(" 3.按位置查找元素\n");
printf(" 4.插入一个元素\n");
printf(" 5.删除一个元素\n");
printf(" 6.打印线性表\n");
printf(" 7.打印线表长度\n");
printf(" 8.清空线性表\n");
printf(" 9.清空屏幕\n");
printf(" 0.退出系统\n");
printf("请输入选项[0-9]:\n");
sel = getchar();
switch(sel)
{
case '1':
int n;
printf("创建线性表操作.\n");
printf("请输入你要创建线性表的长度：");
scanf("%d",&n);
H = CreateLinkList(n);
PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '2':
printf("查找元素操作.\n");
printf("你想查找哪个元素的位置：");
scanf("%d", &x);
m=LocateLinkList(H,x);//查找元素x的位置，找到返回指向该结点指针,否则返回NULL
if(m)
{
printf("该元素在%p位置上\n", m);
}
else
{
printf("该元素不存在NULL");
}
PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '3':
printf("按位置查找元素操作.\n");
printf("你想查找哪个位置的元素：");
scanf("%d", &i);
printf("该位置上的元素是%d\n",GetLinkList(H,i)->data);
PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '4':
printf("插入一个元素操作.\n");
printf("你想在第几个位置插入什么元素：\n");
scanf("%d%d", &i,&x);
InsertLinkList(H, i, x);//插入元素函数
PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '5':
printf("删除一个元素操作.\n");
printf("想删除第几个元素：");
scanf("%d", &i);
DeleteLinkList(H, i);
PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '6':
printf("显示线性表操作.\n");
PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '7':
printf("显示线性表长度.\n");
printf("线性表长度为：%d\n",LengthLinkList(H));
PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '8':
printf("清空线性表操作.\n");
EmptyLinkList(H);//把链表H清空
//PrintLinkList(H);//打印线性表
system("pause"); //按任意键继续
break;
case '9':
system("cls");
break;
case '0':
printf("\n谢谢使用，再见！\n");
break;
default:
printf("您输入的选项不合法，请重新选择！\n");
}
}
return 0;
}
//创建带n个节点的链表,返回链表的头指针
LinkList CreateLinkList(int n)
{
LinkList H,T;
H = (LinkList) malloc(sizeof(LNode)); //申请一个LNode节点，把H指向这个新申请的节点 void*
H->next = NULL; //(*H).next = NULL;
T=H;
int i;
printf("请输入%d个整数：",n);
for(i=0;idata = x;
p->next = NULL;
//把p点接入T后面
T->next = p;
T=p;
}
return H;
}
void PrintLinkList(LinkList H)//以(a1,a2,...,an)格式输出链表
{
H=H->next; //指向第1个节点
//输出(
printf("线性表为：(");
//输出前n-1个元素
//for(i=1;ilength;i++)
while(H!=NULL && H->next!=NULL) //保证后面还有节点
{
printf("%2d,",H->data); //O(n)
H=H->next;
}
//输出最后一个元素
if(H!=NULL)
printf("%2d",H->data);
//输出）
printf(")");
printf("\n");
}
int LengthLinkList(LinkList H) //返回链表H的长度
{
int len=0;
H=H->next;
while(H!=NULL)
{
len++;
H=H->next;
}
return len;
}
void EmptyLinkList(LinkList H)//把链表H清空
{
LinkList p = H;
while (p != NULL)
{
LinkList p1 = p;
free(p1);
p = p->next;
}
}
int InsertLinkList(LinkList head, int i, DataType x)
{
//在带头结点链表H的第i个位置上插入值为x的元素
//成功返回TRUE,否则FALSE
LinkList q = head;
//首先要找到插入位置的上一个节点
for (int j = 1; j < i; j++)
{
if (q == NULL)
{
printf("插入位置无效\n");
return FALSE;
}
q = q->next;
}
LinkList p= (LinkList)malloc(sizeof(LNode));
p->data = x;//给节点p赋值x
p->next = q->next;
q->next = p;
return TRUE;
}
int DeleteLinkList(LinkList H, int i)
{
//删除单链表H上的第i个节点
//被删除结点的数据由x带回，删除成功返回1，失败返回0
LinkList p = H;
LinkList q;
int j = 0;
while (p->next != NULL && j < i - 1 && p->next->next != NULL)
{
//p->next != NULL保证第i-1个结点存在
//p->next ->next!= NULL保证第i个结点存在
//j < i - 1保证循环结束指针p指向第i-1个结点
//这样p->next就指向第i个指针了，也就是说，（q=p->next）q指针指向的结点就是第i个指针要删除的
p = p->next;
j++;
}
if (j != i - 1)
{
printf("插入元素位置参数错误\n");
return FALSE;
}
q = p->next;//指针q指向第i个结点
x = q->data;//把指针q指向结点里的数据放在x里带回
p->next = p->next->next;//删除q指向的第i个结点,使第i个结点脱链
free(q);//释放指针q所指结点的内存空间
return TRUE;
}
LinkList LocateLinkList(LinkList H, DataType x) //查找元素x的位置，找到返回指向该结点指针,否则返回NULL
{
LinkList p = H;
while(p!=NULL&&p->data!=x)
{
p=p->next;
}
return p;
}
LNode* GetLinkList(LinkList H,int i)//查找第i节点，找到返回指向第i个节点指针,否则返回NULL
{
if(i<0)
{
return NULL;
}
LNode* p;
int j=0;
p=H;
while(p!=NULL&&jnext;
j++;
}
return p;
}
六、程序测试
需要对所有函数功能进行测试。
