单链表操作实践:插入与删除算法解析

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"该实验是关于数据结构中的单链表操作,主要涉及单链表的插入和删除。实验目的是为了让学生理解和掌握线性表的逻辑结构和存储结构,特别是单链表的基本算法以及时间性能分析。实验环境为DOS下的TURBOC2.0或Windows下的VC++。实验内容包括分析、理解并调试程序,实现不允许重复字符串插入和根据输入字符串删除节点的功能。此外,还要求修改程序以增加插入节点功能和改变建立链表的方法为头插入法。" 在单链表中,节点由数据域(在本例中为一个字符数组)和指针域组成,指针域指向下一个节点。删除节点的操作通常涉及三个步骤:首先,保存待删除节点的下一个节点的指针(q=p->next);然后,将当前节点(p)的指针更新为要删除节点的下一个节点(p->next=q->next);最后,释放待删除节点的内存(free(q))。插入节点则分为两个步骤:新节点(s)的next指向当前节点(p)的下一个节点(s->next=p->next),然后更新当前节点的next为新节点(p->next=s)。如果要在链表头部插入节点,需要将新节点设置为头节点,并更新头节点的next指向原头节点。 实验中,学生需要编写和调试程序,例如创建一个包含特定字符串(如bat, cat, eat等)的链表,然后实现插入和删除功能。删除功能需要根据用户输入的字符串找到对应节点并删除,而插入功能则要求在链表中插入新节点,同时避免插入重复的字符串。 此外,原始程序使用尾插入法建立链表,即将新节点添加到链表的末尾。要改为头插入法,需要修改插入操作,使得新节点成为链表的第一个节点,即新节点的next指向当前头节点,然后更新头节点为新节点。 源代码中包含了定义链表节点的结构体(ListNode),自定义了单链表类型的别名(LinkList),以及创建单链表、查找节点、删除节点和打印链表的函数原型。学生需要实现这些函数的具体功能,以完成实验任务。实验完成后,学生应能深入理解单链表的内部工作机制,以及插入和删除操作对链表结构的影响,并能进行基本的时间复杂度分析。
2009-09-09 上传
数据结构单链表插入、删除和修改实验报告 一、实验目的 1.理解数据结构中带头结点单链表的定义和逻辑图表示方法。 2.掌握单链表中结点结构的JAVA描述。 3.熟练掌握单链表的插入、删除和查询算法的设计与JAVA实现。 4.熟练掌握简单的演示菜单与人机交互设计方法。 二、实验内容 1. 编制一个演示单链表插入、删除、查找等操作的程序。 三、实验步骤 1.需求分析 本演示程序用JAVA编写,完成单链表的生成,任意位置的插入、删除,以及确定某一元素在单链表中的位置。 ① 输入的形式和输入值的范围:插入元素时需要输入插入的位置和元素的值;删除元素时输入删除元素的位置;查找操作时需要输入元素的值。在所有输入中,元素的值都是整数。 ② 输出的形式:在所有三种操作中都显示操作是否正确以及操作后单链表的内容。其中删除操作后显示删除的元素的值,查找操作后显示要查找元素的位置。   ③ 程序所能达到的功能:完成单链表的生成(通过插入操作)、插入、删除、查找操作。 ④ 测试数据:  A. 插入操作中依次输入11,12,13,14,15,16,生成一个单链表    B. 查找操作中依次输入12,15,22返回这3个元素在单链表中的位置    C. 删除操作中依次输入2,5,删除位于2和5的元素 2.概要设计 1)为了实现上述程序功能,需要定义单链表的抽象数据类型:   ADT LinkList {    数据对象:D={ai|ai∈IntegerSet,i=0,1,2,…,n,n≥0}    数据关系:R={|ai,ai+1 ∈D}    基本操作: (1)insert 初始化状态:单链表可以不为空集;操作结果:插入一个空的单链表L。   (2)decelt     操作结果:删除已有的单链表的某些结点。 (3)display     操作结果:将上述输入的元素进行排列显示。    (4)modify     操作结果:将上述输入的某些元素进行修改。    (5)save     操作结果:对上述所有元素进行保存。    (6)load     操作结果:对上述元素进行重新装载。   }   2)本程序包含7个函数:   ① 主函数main()   ② 保存单链表函数save()   ③ 重载操作菜单函数load()   ④ 显示单链表内容函数display ()   ⑤ 插入元素函数insert ()   ⑥ 删除元素函数decelt ()   ⑦ 修改元素函数modify()   各函数间关系如下: 3.详细设计   实现概要设计中定义的所有的数据类型,对每个操作给出伪码算法。对主程序和其他模块也都需要写出伪码算法。   1) 结点类型和指针类型   typedef struct node {    int data;    struct node *next;   }Node,*singleLIST.java;   2) 单链表的基本操作   为了方便,在单链表中设头结点,其data域没有意义。 bool insert(singleLIST) (伪码算法)   bool modify(singleLIST) (伪码算法)   void delect(singleLIST)   (伪码算法)   void display()   (伪码算法) 3) 其他模块伪码算法 4.调试分析   (略) 5.使用说明 程序名为 ,运行环境为Windows。程序执行后显示   ========================   0----EXIT   1----INSERT   2----DELETE   3----DISPLAY 4----MODIFY 5----EXIST =======================   SELECT:   在select后输入数字选择执行不同的功能。要求首先输入足够多的插入元素,才可以进行其他的操作。每执行一次功能,就会显示执行的结果(正确或错误)以及执行后单链表的内容。 选择5:退出程序   选择1:显示"INSERT =" ,   要求输入要插入的位置和元素的值(都是整数)。   选择2:显示"DELETE =" ,   要求输入要删除元素的位置,执行成功后返回元素的值。   选择3:显示"MODIFY = " , 选择要修改的对象,执行成功后返回新的元素值。 选择4:显示"DIAPLAY= "   显示所有单链表中的元素,自动进行排序。