选择任意一种链式结构实现线性表,并完成线性表的基本功能
时间: 2023-05-21 09:06:12 浏览: 71
非常好的问题!我能够回答这个问题。 链表是一种常见的数据结构,它可以使用指针将一个节点连接到另一个节点,并让它们在内存中的任意位置存储。链式结构的线性表可以使用链表来实现。 在链表中,每个节点都包含一个数据元素和指向下一个节点的指针。 这种结构允许在任意位置插入和删除元素,并且不需要移动其他元素。 在链表中,首个节点称为头,最后一个节点称为尾部。 基本功能包括插入元素、删除元素、遍历元素和获取元素数量。
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选择任意一种链式结构实现线性表,并完成线性表的基本功能
可以使用单链表实现线性表,基本功能包括插入、删除、查找、遍历等操作。以下是单链表的基本实现代码:
```
class ListNode:
def __init__(self, val):
self.val = val
self.next = None
class LinkedList:
def __init__(self):
self.head = ListNode(None)
self.size = 0
def is_empty(self):
return self.size == 0
def get_size(self):
return self.size
def add_first(self, val):
new_node = ListNode(val)
new_node.next = self.head.next
self.head.next = new_node
self.size += 1
def add_last(self, val):
new_node = ListNode(val)
cur = self.head
while cur.next:
cur = cur.next
cur.next = new_node
self.size += 1
def add(self, index, val):
if index < 0 or index > self.size:
raise IndexError('Index out of range')
new_node = ListNode(val)
cur = self.head
for i in range(index):
cur = cur.next
new_node.next = cur.next
cur.next = new_node
self.size += 1
def remove_first(self):
if self.is_empty():
raise Exception('Linked list is empty')
self.head.next = self.head.next.next
self.size -= 1
def remove_last(self):
if self.is_empty():
raise Exception('Linked list is empty')
cur = self.head
while cur.next.next:
cur = cur.next
cur.next = None
self.size -= 1
def remove(self, index):
if self.is_empty():
raise Exception('Linked list is empty')
if index < 0 or index >= self.size:
raise IndexError('Index out of range')
cur = self.head
for i in range(index):
cur = cur.next
cur.next = cur.next.next
self.size -= 1
def get(self, index):
if self.is_empty():
raise Exception('Linked list is empty')
if index < 0 or index >= self.size:
raise IndexError('Index out of range')
cur = self.head.next
for i in range(index):
cur = cur.next
return cur.val
def set(self, index, val):
if self.is_empty():
raise Exception('Linked list is empty')
if index < 0 or index >= self.size:
raise IndexError('Index out of range')
cur = self.head.next
for i in range(index):
cur = cur.next
cur.val = val
def __str__(self):
cur = self.head.next
res = ''
while cur:
res += str(cur.val) + '->'
cur = cur.next
return res[:-2]
```
可以使用上述代码来操作单链表线性表,例如:
```
ll = LinkedList()
ll.add_first(3)
ll.add_last(5)
ll.add(1, 4)
print(ll.get_size()) # 3
print(ll.get(1)) # 4
ll.set(1, 6)
print(ll) # 3->6->5
ll.remove_first()
ll.remove_last()
ll.remove(0)
print(ll) # ''
```
写实验报告:关于根据线性表的抽象数据类型的定义,选择下面任意一种链式结构实现线性表,并完成线性 表的基本功能。 线性表存储结构(五选一): ①带头结点的单链表; ②不带头结点的单链表; ③循环链表; ④双链表; ⑤静态链表。 线性表的基本功能: ①构造(使用头插法、尾插法两种方法); ②插人(要求建立的链表按照关键字从小到大有序); ③删除; ④查找; ⑤获取链表长度; ⑥销毁; ⑦其他(可自行定义)。编写main函数测试线性表的正确性
以下是一个使用带头结点的单链表实现线性表的示例代码:
```c++
#include <iostream>
using namespace std;
// 定义链表节点结构体
struct ListNode {
int val;
ListNode* next;
ListNode(int x) : val(x), next(NULL) {}
};
// 定义线性表类
class List {
private:
ListNode* head; // 头节点指针
public:
// 构造函数
List() {
head = new ListNode(0); // 创建头节点
}
// 析构函数
~List() {
ListNode* p = head;
while (p) {
ListNode* q = p->next;
delete p;
p = q;
}
}
// 头插法构造链表
void createHeadList(int n) {
for (int i = 0; i < n; i++) {
int x;
cin >> x;
ListNode* p = new ListNode(x);
p->next = head->next;
head->next = p;
}
}
// 尾插法构造链表
void createTailList(int n) {
ListNode* tail = head;
for (int i = 0; i < n; i++) {
int x;
cin >> x;
ListNode* p = new ListNode(x);
tail->next = p;
tail = p;
}
}
// 按关键字从小到大插入节点
void insert(int x) {
ListNode* p = head;
while (p->next && p->next->val < x) {
p = p->next;
}
ListNode* q = new ListNode(x);
q->next = p->next;
p->next = q;
}
// 删除节点
void remove(int x) {
ListNode* p = head;
while (p->next && p->next->val != x) {
p = p->next;
}
if (p->next) {
ListNode* q = p->next;
p->next = q->next;
delete q;
}
}
// 查找节点
ListNode* find(int x) {
ListNode* p = head->next;
while (p && p->val != x) {
p = p->next;
}
return p;
}
// 获取链表长度
int length() {
int len = 0;
ListNode* p = head->next;
while (p) {
len++;
p = p->next;
}
return len;
}
// 销毁链表
void destroy() {
ListNode* p = head;
while (p) {
ListNode* q = p->next;
delete p;
p = q;
}
head = NULL;
}
// 输出链表
void print() {
ListNode* p = head->next;
while (p) {
cout << p->val << " ";
p = p->next;
}
cout << endl;
}
};
int main() {
List list;
int n;
cin >> n;
list.createHeadList(n); // 使用头插法构造链表
list.print(); // 输出链表
list.insert(5); // 插入节点
list.print(); // 输出链表
list.remove(3); // 删除节点
list.print(); // 输出链表
ListNode* p = list.find(4); // 查找节点
if (p) {
cout << "Found: " << p->val << endl;
} else {
cout << "Not found" << endl;
}
cout << "Length: " << list.length() << endl; // 获取链表长度
list.destroy(); // 销毁链表
return 0;
}
```
注意:以上代码仅为示例,实际实验报告中应该根据具体要求进行修改和完善。