单链表实验报告
计算机与信息技术学院综合性、设计性实验报告
一、实验目的
（1）熟悉顺序表的创建、取值、查找、插入、删除等算法，模块化程序设计方法。二、实验仪器或设备
（1）硬件设备：CPU为Pentium 4以上的计算机，存2G以上
（2）配置软件：Microsoft Windows 7与VC++6.0
三、总体设计（设计原理、设计方案及流程等）
设计原理：
单链表属于线性表，线性表的存储结构的特点是：用一组任意存储单元存储线性表的数据元素，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的。因此，对于某个元素来说，不仅需要存储其本身的信息，还需要存储一个指示其直接后继的信息。
设计方案：
采用模块化设计的方法，设计各个程序段，最终通过主函数实现各个程序段的功能。设计时，需要考虑用户输入非法数值，所以要在程序中写入说可以处理非法数值的代码。
设计流程：
1.引入所需的头文件；
2.定义状态值；
3.写入顺序表的各种操作的代码；
写入主函数，分别调用各个函数。在调用函数时，采用if结构进行判断输入值是否非法，从而执行相应的程序
四、实验步骤（包括主要步骤、代码分析等）
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define INFEASIBLE -1
#define OVERFLOW -2
typedef int Status; // Status是函数的类型,
//其值是函数结果状态代码，如OK等
typedef int ElemType;
typedef struct LNode
{
ElemType data; //结点的数据域
struct LNode *next; //结点的指针域
}LNode,*LinkList; //LinkList为指向结构体LNode的指针类型
//初始化单链表
算法步骤：
1.生成新结点作为头结点，用头指针L指向头结点。
2.头结点的指针域置空。
Status InitList_L(LinkList &L)
{
L=new LNode; //生成新结点作为头结点，用头指针L指向头结点；
L->next=NULL; //头结点的指针域置空
return OK;
}
//单链表的取值
算法步骤：
1.用指针P指首元结点，用j做计数器初值赋为1.
2.从首元结点开始依次顺着链域next向下访问，只要指向当前结点的指针p不为空
（NULL），并且没有到达序号为i的结点，则循环执行以下操作：
P指向下一结点；
计数器j相应加1；
3.退出循环时，如果指针p为空，或者计数器j大于i，说明指定的序号i值不合法（i 大于表长n或i小于等于0），取值失败返回ERROR，否则取值成功，此时j=i时，p所指的结点就是要找的第i个结点，用参数e保存当前结点的数据域，返回OK。
Status GetElem_L(LinkList L, int i, ElemType &e)
{
LinkList p;
int j;
p=L->next;
j=1;
while(p&&j { p=p->next; ++j; } if(!p||j>i) return ERROR; e=p->data; return OK; } //单链表的按值查找 算法步骤： 1.用指针p指首元结点。 2.从首元结点开始依次顺着链域next向下查找，只要指向当前结点的指针p不为空， 并且p所指结点的数据域不等于给定值e，则循环执行以下操作：p指向下一个结点。 3.返回p。若查找成功，p此时即为结点的地址值，若查找失败，p的值即为NULL。int LocateElem_L(LinkList L,ElemType e) { LinkList p; int j; p=L->next; j=1; while(p&&p->data!=e) { p=p->next; j++; } if(p) return j; else return 0; } //单链表的插入 算法步骤： 1.查找结点a i-1并由指针p指向该结点。 2.生成一个新结点*s。 3.将新结点*s的数据域置为e。 4.将新结点*s的指针域指向结点a i。 5.将结点*p的指针域指向新结点*s。 Status ListInsert_L(LinkList &L,int i,ElemType e) { LinkList p=L,s; int j=0; while(p&&(j { p=p->next; ++j; } if(!p||j>i-1) { return ERROR; } s=new LNode; s->data=e; s->next=p->next; p->next=s; return OK; } //单链表的删除 1.查找结点a i-1并由指针p指向该结点。 2.临时保存待删除结点a i的地址在q中，以备释放。 3.将结点*p的指针域指向a i的直接后继结点。 4.释放结点a i的空间。 Status ListDelete_L(LinkList &L,int i) { LinkList p=L,q; int j=0; while((p->next)&&(j { p=p->next; ++j; } if((!p->next)||(j>i-1)) { return ERROR; } q=p->next; p->next=q->next; delete q; return OK; } //单链表的输出 算法步骤： 1.将指针p指向L的next域。 2.输出p指针的数据。 3.将指针p后移。 4.循环第2,3步，直到p指针为空（NULL）。 void ListPrint_L(LinkList L) { LinkList p; p=L->next; do { printf("%5d",p->data); p=p->next; }while(p); } void main() { int i,n,e; LinkList L; if(InitList_L(L)); printf("单链表创建成功！\n"); printf("请输入您要输入的数据个数n:\n"); scanf("%d",&n); printf("请输入您要输入的数据：\n"); for(i=1;i<=n;i++) { scanf("%d",&e); ListInsert_L(L,i,e); } printf("当前单链表的容为：\n"); ListPrint_L(L); printf("\n"); printf("请输入您要插入的数据e及其位置i，使用空格键隔开:\n"); scanf("%d %d",&e,&i); if(ListInsert_L(L,i,e)) { printf("当前单链表的容为：\n"); ListPrint_L(L); } else { printf("i值越界！\n"); } printf("\n"); printf("请输入您要取的数据序号：\n"); scanf("%d",&i); if(GetElem_L(L,i,e)) { printf("第%d位数据的值为:%d\n",i,e); } else { printf("i值越界！\n"); } printf("请输入要查找的数据值：\n"); scanf("%d",&e); if(!LocateElem_L(L,e)) { printf("查无此值!\n"); } else { printf("数据%d在%d号位置\n",e,LocateElem_L(L,e)); } printf("请输入要删除的数据的序号：\n"); scanf("%d",&i); if(ListDelete_L(L,i)) { printf("删除后单链表的容为：\n"); ListPrint_L(L); } else { printf("输入有误！"); } printf("\n"); } 五、结果分析与总结 图1 结果分析： 如图1所示，输入正确数据时，程序各个功能执行正常。设置输入数据个数为5，可以输入5个数据，按回车后，可以显示我们当前单链表中的数据容。继续输入下一指令：输入要插入的数据及位置，使用空格键隔开，回车后，可以看到已经成功插入。继续输入所取的数据序号，可以查找该数据的值。输入要查找的数据，可以返回该数据的位置。输入要删除的数据，可以返回删除该元素后的单链表的容。 总结： 在单链表中，对数据元素a 来说，除了存储其本身的信息之外，还需存储一个 i 指示其直接后继的信息。这两部分信息组成数据元素a 的存储映像，称为结点。 i 它包括两个域；其中存储数据元素的域称为数据域；存储直接后继的域称为指针域。 教师签名： 年月日