第三次作业

这个作业属于哪个课程	https://edu.cnblogs.com/campus/qdu/DS2020
这个作业要求在哪里	https://edu.cnblogs.com/campus/qdu/DS2020/homework/11232
这个作业的目标	<掌握线性表中元素的前驱、后续的概念、掌握顺序表与链表的建立、插入元素、删除表中某元素的算法、对线性表相应算法的时间复杂度进行分析、理解顺序表、链表数据结构的特点（优缺点）>
学号	2018204220

二、实验预习

1、线性表：线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系,即除了第一个和最后一个数据元素之外,其它数据元素都是首尾相接的。

2、顺序表：顺序表是线性表的一种 顺序表示的线性表称为顺序表。

3、链表：链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列链表中每一个元素即结点组成，结点可以在运行时动态生成。

三、实验内容和要求

1、阅读下面程序，在横线处填写函数的基本功能。并运行程序，写出结果。

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define ERROR 0
#define OK 1

#define INIT_SIZE 5     /*初始分配的顺序表长度*/
#define INCREM 5        /*溢出时，顺序表长度的增量*/
typedef  int ElemType;  /*定义表元素的类型*/
typedef struct Sqlist{
    ElemType *slist;      /*存储空间的基地址*/
    int length;           /*顺序表的当前长度*/
    int listsize;         /*当前分配的存储空间*/
}Sqlist;

int InitList_sq(Sqlist *L); /*________初始化顺序表，为其分配存储空间_________________*/
int CreateList_sq(Sqlist *L,int n); /*____________创建一个顺序表_____________*/
int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e);/*____________将新元素e插入到顺序表第i个位置_____________*/
int PrintList_sq(Sqlist *L);  /*输出顺序表的元素*/
int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i); /*删除第i个元素*/
int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e); /*查找值为e的元素*/

int InitList_sq(Sqlist *L){
    L->slist=(ElemType*)malloc(INIT_SIZE*sizeof(ElemType));
    if(!L->slist) return ERROR;      
    L->length=0;                     
    L->listsize=INIT_SIZE;           
    return OK;                   
}/*InitList*/

int CreateList_sq(Sqlist *L,int n){
    ElemType e;
    int i;
    for(i=0;i<n;i++){
        printf("input data %d",i+1);
        scanf("%d",&e);
        if(!ListInsert_sq(L,i+1,e))
            return ERROR;
    }
    return OK;
}/*CreateList*/

/*输出顺序表中的元素*/
int PrintList_sq(Sqlist *L){
    int i;
    for(i=1;i<=L->length;i++)
        printf("%5d",L->slist[i-1]);
    return OK;
}/*PrintList*/

int ListInsert_sq(Sqlist *L,int i,ElemType e){
    int k;
if(i<1||i>L->length+1) 
return ERROR;    
if(L->length>=L->listsize){  
L->slist=(ElemType*)realloc(L->slist,
(INIT_SIZE+INCREM)*sizeof(ElemType));
        if(!L->slist) 
return ERROR; 
L->listsize+=INCREM;                
}
    for(k=L->length-1;k>=i-1;k--){         
        L->slist[k+1]= L->slist[k];
    }
    L->slist[i-1]=e;                     
    L->length++;                         
    return OK;
}/*ListInsert*/

/*在顺序表中删除第i个元素*/
int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i){


}
/*在顺序表中查找指定值元素，返回其序号*/
int ListLocate(Sqlist *L,ElemType e){    


}

int main(){
    Sqlist sl;
    int n,m,k;
    printf("please input n:");  /*输入顺序表的元素个数*/
    scanf("%d",&n);
    if(n>0){
        printf("\n1-Create Sqlist:\n");
        InitList_sq(&sl);
        CreateList_sq(&sl,n);
        printf("\n2-Print Sqlist:\n");
        PrintList_sq(&sl);
        printf("\nplease input insert location and data:(location,data)\n");
        scanf("%d,%d",&m,&k);
        ListInsert_sq(&sl,m,k);
        printf("\n3-Print Sqlist:\n");
        PrintList_sq(&sl);
        printf("\n");
        }
    else
        printf("ERROR");
    return 0;
}

运行结果:

算法分析：
首先选择顺序表的动态存储方式进行顺序表结构的定义，然后在程序的开头进行顺序表各种操作函数的声明以及预定义命令，接着编写各种操作函数的函数体，而在主函数中要首先调用Initlise_sq()函数初始化，然后调用InitList_sq()创建顺序表，调用PrintList_sq()函数输出该顺序表中元素的值；然后调用ListInsert_sq()函数，进行插入操作，并输出插入新元素的状态。

2、为第1题补充删除和查找功能函数，并在主函数中补充代码验证算法的正确性。

删除算法代码：

int ListDelete_sq(Sqlist *L,int i){
if(L->length==0) return 0;
if(i<1||i>L->length) return 0;
for(int j=i;j<L->length;j++)
L->slist[j-1]=L->slist[j];
L->length--;
return 1;
}

运行结果:

算法分析：
在主函数里面调用删除功能函数并传参数进去时，程序将自动跳到函数体里面，利用所传参数一步步执行，在该函数里面，当把顺序表和序号i传值进去时，程序可以先判断所传值是否满足条件，若满足，则开始从顺序表第一个元素开始依次遍历，直到找到第i个位置的元素，并将其删除，后面的元素依次前移，填补。而表的长度则减一，删除成功。若不满足，则返回0，表示删除失败。
查找删除代码：

int ListLocate(Sqlist *L,Elemtype e){
for(int i=1;i<=L->length;i++)
{if(L->slist[i-1]==e)
return i;
return0;
}
}

运行结果：

算法分析：
当在主函数里面调用查找功能函数并传参数进去时，程序将自动跳到函数体里面，利用所传参数一步步执行，在该函数里面，当把顺序表和要查找的值e传值进去时，程序开始从顺序表第一个元素开始依次遍历，直到找到值为e的元素，并返回其位置序号，查找成功。若遍历了顺序表所有元素依然没有符合条件的e的值，则返回0,表示查找失败。

3、阅读下面程序，在横线处填写函数的基本功能。并运行程序，写出结果。

#include<malloc.h>
#define ERROR 0
#define OK 1
typedef  int ElemType; /*定义表元素的类型*/
typedef struct LNode{  /*线性表的单链表存储*/
    ElemType data;
    struct LNode *next;
}LNode,*LinkList;

LinkList CreateList(int n); /*_____________建立带表头节点的单链表____________*/
void PrintList(LinkList L); /*输出带头结点单链表的所有元素*/
int GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e); /*__________在单链表中查找第i个节点的值_______________*/

LinkList CreateList(int n){
    LNode *p,*q,*head;
    int i;
    head=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));       
    head->next=NULL;
    p=head;
    for(i=0;i<n;i++){
       q=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));       
       printf("input data %i:",i+1);
       scanf("%d",&q->data);            /*输入元素值*/
       q->next=NULL;                    /*结点指针域置空*/
       p->next=q;                       /*新结点连在表末尾*/
       p=q;
    }
    return head;
}/*CreateList*/

void PrintList(LinkList L){
    LNode *p;
    p=L->next;  /*p指向单链表的第1个元素*/
    while(p!=NULL){
        printf("%5d",p->data);
        p=p->next;
    }
}/*PrintList*/

int GetElem(LinkList L,int i,ElemType *e){
    LNode *p;int j=1;
    p=L->next;
    while(p&&j<i){                      
        p=p->next;j++;
    }
    if(!p||j>i)
        return ERROR;                  
*e=p->data;                       
return OK;
}/*GetElem*/

int main(){
    int n,i;ElemType e;
    LinkList L=NULL;            /*定义指向单链表的指针*/
    printf("please input n:");  /*输入单链表的元素个数*/
    scanf("%d",&n);
    if(n>0){
        printf("\n1-Create LinkList:\n");
        L=CreateList(n);        
        printf("\n2-Print LinkList:\n");
        PrintList(L);           
        printf("\n3-GetElem from LinkList:\n");
        printf("input i=");
        scanf("%d",&i);
        if(GetElem(L,i,&e))     
            printf("No%i is %d",i,e);
        else
            printf("not exists");
    }else
        printf("ERROR");
    return 0;
}

运行结果：

算法分析：
首先进行单链表结构的定义，然后在程序开头进行顺序表各种操作函数的声明以及预定义命令，接着编写各种操作函数的函数体，而在主函数中要首先调用LinkList CreateList(int n)创建带头结点的单链表，输入结点数，然后依次输入各个结点的值。接着调用打印单链表功能函数输出单链表中的值。再调用查找功能函数，输入查找元素的位置，输出对应元素的值。然后调用插入功能函数，输入要插入的位置和元素，打印输出插入后的新链表。同理调用删除功能函数，输入要删除的元素值，最后打印输出删除后的单链表。

4、为第3题补充插入功能函数和删除功能函数。并在主函数中补充代码验证算法的正确性。

插入算法代码：

int InsertList(LinkList L,int i,ElemType e){
	int j=1; 
    LNode*p,*q; 
    p=L->next; 
    while(p&&j<i-1){
    	p=p->next;j++; 
	} 
    if(!p) return ERROR;
    q=(LNode*)malloc(sizeof(LNode)); 
    q->data=e;q->next=p->next;p->next=q; 
return OK; 
}

运行结果：

算法分析：
在主函数里面调用查找功能函数，程序自动跳到函数体里面，利用参数一步步执行，在该函数里面，当把单链表要插入的位置序号和元素内容传值进去时，程序开始从单链表第一个元素开始依次遍历，直到找到插入置的前一个节点，用指针p指向它。然后创建一个以e为值的新节点指针q，修改节点q的next域指向节点p的下一个节点，点p的next域修改为指向新节点s。返回ok，表示插入成功。最后输出插入后的新链表。
删除算法代码：

int DeleteList(LinkList L ,ElemType e){
	LNode*p,*q;
    p=L->next; 
    while(p&&p->data!=e) {
    	q=p;p=p->next;
    }
    if(!p) return ERROR; 
    else {
        q->next=p->next;
        free(p); 
    return OK;
    } 
}

运行结果：

算法分析：
在主函数里面调用删除功能函数并传参数进去时，程序将自动跳到函数体里面，利用所传参数一步步执行，在该函数里面，当把单链表要删除的元素内容传值进去时，程序开始从单链表的第一个元素开始依次遍历，直到找到删除位置的前一个节点，用指针p指向它。指针q指向要删除的节点。然后修改指针p的next域为指向待删除节点*q的后继节点。返回ok,表示删除成功。最后打印输出删除后的新链表。

四、实验小结

通过本次实验，我掌握了线性表中元素的前驱、后续的概念，以及实际操作体验了顺序表与链表的建立、插入元素、删除表中某元素的算法。总体上还算容易理解，但是c的短板还是暴露出来了，代码都太老了需要修改才能用。虽然因为基础太差基本是靠自学，但是仍然体验到了数据结构的乐趣，期待此科目后续的学习生活。