数据结构课程设计单链表操作.doc

数据结构课程设计报告题目： 单链表操作专业： 计算机科学与技术 班级： 单链表操作针对带头结点的单循环链表，编写实现以下操作的算法函数。实现要求： 单链表建立函数create：先输入数据到一维数组AM中，然后根据一维数组AM建立一个单循环链表，使链表中个元素的次序与AM中各元素的次序一样，要求该函数的时间复杂度为O(m)； 定位查找函数Locate：在所建立的单循环链表中查找并返回值为key的第1个元素的结点指针；假设找不到，那么返回NULL； 求出该链表中值最大和次大的元素值，要求该算法的时间复杂度为O(m)，最大和次大的元素值通过指针变量带回，函数不需要返回值； 将链表中所有值比key(值key通过形参传入)小的结点作为值为key的结点前驱，所有值比key大的结点作为值为key的结点后继，并尽量保持原有结点之间的顺序，要求该算法的时间复杂度为O(m); 设计一个菜单，具有上述处理要求和退出系统功能。 本人完成的工作：一、定义结构体：LNode二、编写以下函数：1建立单循环链表2建立定位查找函数3求出链表中最大和次大值4将链表中的值和输入的Key比拟，小的作为key前驱结点，大的作为key的后继结点三、设计具有上述处理要求和退出系统菜单 所采用的数据结构：单链表数据结构的定义：typedef struct Node/定义结点的结构体 DataType data;/数据域struct Node *next;/指针域LNode;/结点的类型 所设计的函数（1） Create(void)LNode *Create(void)/建立单循环链表，链表头结点head作为返回值int i,j,n,AM;/建立数组A【M】 LNode *head,*p,*move;head=(LNode*)malloc(sizeof(LNode);/创建空单循环链表head-next=head;move=head;printf(请输入数组元素的个数：);/输入数组scanf(%d,&n);printf(请输入数组：);for(i=0;in;i+)/保存数组元素scanf(%d,&Ai);/勾链建表，使链表中元素的次序与数组A各元素次序一样for(j=0;jdata=Aj;p-next=move-next;move-next=p;move=move-next;return head;/返回头指针开始定义变量：int i ,j,n,AM;LNode *head,*p,*move;建立空单循环链表head建立一维数组A【M】j=0Jdata=Aj;p-next=move-next;/move-next=p;move=move-next;完毕J+YN（2） Locate(LNode *head,DataType key)LNode *Locate(LNode *head,DataType key)/建立定位查找函数LocateLNode *q=head-next;/查找并返回值为key的第1个元素的结点指针；假设找不到，那么返回NULLwhile(q!=head & q-data!=key)q=q-next;if(q-data=key)return q;elseprintf(查找的结点不存在！n);return NULL;Y开始定义变量：*q=head-next；;完毕q!=head&q-data!=keyq=q-nextq-data=keyreturn qReturn NULlLYNN3Search(LNode *head,DataType *a,DataType *b)/求链表的最大值和次大值，分别由*a和*b带回void Search(LNode *head,DataType *a,DataType *b)LNode *p,*Max,*Secmax;p=head-next-next;/*Max和*Secmax指第一个结点，*p指向第二个结点，Max=head-next;Secmax=head-next-next;while(p!=head)if(Max-data p-data)/*Max指向最大值if(p-data Secmax-data)Secmax=p;else/*Sexmax指向次大值Secmax=Max;Max=p;p=p-next;*a=Max-data;/把最大和次大值分别赋值给*a和*b*b=Secmax-data;开始LNode *p,*Max,*Secmax;p=head-next-next;Max=head-next;Secmax=p;P!=headMax-data p-datap-data Secmax-dataSecmax=p;Secmax=Max;Max=p;*a=Max-data;*b=Secmax-data;完毕NYYNNYp=p-next;4Sort(LNode *head)/查找key,把链表中比key小的作为前驱结点，比key大的作为后继结点LNode *Sort(LNode *head)/*front指向key前局部链表，*rear指向key后局部链表LNode *k,*p,*front,*rear,*L;DataType key;front=head;p=head-next;printf(请输入key：);scanf(%d,&key);L=Locate(head,key);/调用Locate()查找keyk=L;rear=k;while(p!=head)if(front-next!=k)/判断key前面链表是否已经比拟完毕if(p-data k-data)/将key结点前驱比key大的插到key后面front-next=front-next-next;/断开结点p-next=rear-next;/插入结点rear-next=p;rear=rear-next;p=front-next;/*p指回key的前驱结点elsep=p-next;/移动指针front=front-next;elsep=rear-next;if(p-data data)/将key结点后继比key小的插到key前面rear-next=rear-next-next;/断开结点p-next=front-next;/插入结点front-next=p;front=front-next;p=rear-next;/*p指回key的后继结点elsep=p-next;/移动指针rear=rear-next;return head;/返回头指针开始LNode *k,*p,*front,*rear,*L;DataType key;front=head;p=head-next;printf(请输入key：);scanf(%d,&key);L=Locate(head,key);k=L;rear=k;p!=headfront-next!=kp-data k-datafront-next=front-next-next;p-next=rear-next;rear-next=p;rear=rear-next;p=front-next;p=p-next;front=front-next;p=rear-next;p-datadatarear-next=rear-next-next;p-next=front-next;front-next=p;front=front-next;p=rear-next;p=p-next;rear=rear-next;return head;完毕YNYNNYNY5主函数：void main()/主函数LNode *L,*W,*H;DataType a,b;int key,choice;/choice记载操作,key为输入值printf(n);H=Create();/调用Create()建立单循环链表/界面美化printf(n);printf(*n);printf(* *n);printf(* 定位查找-1 *n);printf(* 输出最大和次大值-2 *n);printf(* 输出比拟值key后的结果-3 *n);printf(* 重新输入一个数组-4 *n);printf(* 退出系统-0 *n);printf(* *n);printf(*n);printf(n);/功能选择printf(请选择系统功能:);scanf( %d, &choice);printf(n);while(choice != 0)switch (choice)case 1:/查找数值key并返回指针printf(请输入要查找的值：);scanf(%d,&key);L=Locate(H,key);if(L!=NULL)printf(查找成功!n);break;case 2:/求链表的最大和次大值Search(H,&a,&b);printf(最大值：%dn,a);printf(次大值：%dn,b);break;case 3:/将key插入链表中H=Sort(H);W=H-next;printf(结果是：);/输出结果while(W!=H)printf( %d,W-data);/依次输出W=W-next;printf(n);break;case 4:main();default:printf(请输入正确的选项！n);/错误处理/功能重复printf(*n);printf(* *n);printf(* 定位查找-1 *n);printf(* 输出最大和次大值-2 *n);printf(* 输出比拟值key后的结果-3 *n);printf(* 重新输入一个数组-4 *n);printf(* 退出系统-0 *n);printf(* *n);printf(*n);printf(请选择系统功能:);scanf( %d, &choice);运行结果： 问题与总结1在编写Create()函数时，要根据一维数组A【M】建立单循环链表，一开始只是用for语句结合头结点创建单链表方法。后来测试时发现这样无法建立有序的单循环链表，要定义一个移动指针*move总是指向链表最后一个结点。2在编写Search()函数时，一开始是找出链表中最大值，然后删去这个结点，在剩下的结点中找出最大值，最后输出。但后来测试整个程序运行时，出现每次执行Search()的功能后，别的函数就执行不了，调试之后才知道是找最大和次大值破坏了链表的完整性，导致其他函数执行不了，最后定义了两个指针来带回最大和次大值。3设计Sort函数时，为了保持结点之间的顺序时，一开始用各种方法，就是实现不了，后来看了队列的一章受到启发，定义指针front和指针rear分别控制结点key的前驱局部和后继局部，最后实现了保持顺序的功能。4设计菜单，一开始选择一个功能时都要输入一个数组，后来在主函数里面调用函数Create()，解决了这个问题。5健壮性处理：设计菜单是多一个功能：可以重新输入数组。16 / 16