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单链表的插入、删除与修改实验报告

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简介：
本实验报告详细探讨了数据结构中单链表的基本操作，包括节点的插入、删除及修改方法，并分析了每种操作的时间复杂度和应用场景。 数据结构单链表插入、删除及修改实验报告 一、实验目的： 1. 理解带头结点的单链表在数据结构中的定义及其逻辑图表示方法。 2. 掌握用Java语言描述单链表节点的方法。 3. 能够设计并实现单链表中元素插入、删除和查询算法的Java代码。 4. 学会简单的人机交互界面的设计，包括菜单的演示。 二、实验内容： 编写一个程序来展示如何使用Java处理单链表的各种操作：生成单链表，并进行任意位置的插入、删除以及查找等操作。 三、实验步骤： 1．需求分析 此项目需要创建一个用Java编写的程序。该程序的功能包括生成新的单链表，执行元素在指定位置上的插入和移除，以及确定某个特定值的位置。 - 输入形式：用户需输入要插入的元素及其位置；删除时提供待删节点的位置信息；查找操作则要求用户提供想要查询的具体数值。所有这些数据均为整数类型。 - 输出形式：对于每种操作（插入、删除或搜索），程序会显示该操作是否成功执行以及当前单链表的状态，包括在移除元素后报告被移除的值及定位特定项时返回的位置信息。 - 功能概述：此程序能够完成生成新的单链列表；支持指定位置的添加和去除节点，并且可以查询某个数值所在的具体索引。 测试数据示例： A. 插入操作中依次输入11, 12, 13, 14, 15, 16，形成一个初始的单链表 B. 查找操作分别查询值为12、15和不存在于列表中的数值22的位置。 C. 删除操作时分别删除位置索引为2和5处的元素。 2．概要设计： 为了实现上述功能，需要定义抽象的数据类型LinkList。该数据结构包含以下基础方法：初始化单链表（insert）、移除节点(decelt)、显示列表内容(display)、修改特定值(modify)，以及保存与加载整个链表(save, load)。 本程序将包括七个主要函数： - 主函数main() - 用于存储单链表数据的save()方法 - 能够重新读取并展示已存数据集load()方法 - 显示当前列表状态display () - 插入节点insert () - 删除指定位置元素decelt () - 修改特定值modify() 3．详细设计： 实现上述定义的基本操作，为每个功能提供伪代码算法。此外还需要为主程序及其他模块编写相应的伪代码。 1) 定义结点类型和指针类型 2) 单链表基本操作：在单链表中添加一个头节点，并且该节点的data字段没有实际意义。 3）其他模块的伪码设计 4．调试分析： 略。 5. 使用说明 程序名称为，运行环境是Windows操作系统。执行时会显示如下菜单： ======================== 0----退出 1----插入元素 2----删除元素 3----展示列表内容 4---修改元素 5---查找元素位置 ======================= 根据提示输入数字选择所需的功能操作。 - 选项1：系统要求用户输入要插入的位置和值（均为整数）。 - 选项2：系统显示DELETE = ，需要用户提供删除节点的索引，并在成功执行后返回被移除元素的具体数值。 - 选项3：“DISPLAY=”，展示整个链表中的所有元素并自动排序输出结果。 - 用户通过选择5来结束程序运行。

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  • 单链表的插入、删除与修改实验报告
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    本实验报告详细探讨了数据结构中单链表的基本操作，包括节点的插入、删除及修改方法，并分析了每种操作的时间复杂度和应用场景。 数据结构单链表插入、删除及修改实验报告 一、实验目的： 1. 理解带头结点的单链表在数据结构中的定义及其逻辑图表示方法。 2. 掌握用Java语言描述单链表节点的方法。 3. 能够设计并实现单链表中元素插入、删除和查询算法的Java代码。 4. 学会简单的人机交互界面的设计，包括菜单的演示。 二、实验内容： 编写一个程序来展示如何使用Java处理单链表的各种操作：生成单链表，并进行任意位置的插入、删除以及查找等操作。 三、实验步骤： 1．需求分析 此项目需要创建一个用Java编写的程序。该程序的功能包括生成新的单链表，执行元素在指定位置上的插入和移除，以及确定某个特定值的位置。 - 输入形式：用户需输入要插入的元素及其位置；删除时提供待删节点的位置信息；查找操作则要求用户提供想要查询的具体数值。所有这些数据均为整数类型。 - 输出形式：对于每种操作（插入、删除或搜索），程序会显示该操作是否成功执行以及当前单链表的状态，包括在移除元素后报告被移除的值及定位特定项时返回的位置信息。 - 功能概述：此程序能够完成生成新的单链列表；支持指定位置的添加和去除节点，并且可以查询某个数值所在的具体索引。 测试数据示例： A. 插入操作中依次输入11, 12, 13, 14, 15, 16，形成一个初始的单链表 B. 查找操作分别查询值为12、15和不存在于列表中的数值22的位置。 C. 删除操作时分别删除位置索引为2和5处的元素。 2．概要设计： 为了实现上述功能，需要定义抽象的数据类型LinkList。该数据结构包含以下基础方法：初始化单链表（insert）、移除节点(decelt)、显示列表内容(display)、修改特定值(modify)，以及保存与加载整个链表(save, load)。 本程序将包括七个主要函数： - 主函数main() - 用于存储单链表数据的save()方法 - 能够重新读取并展示已存数据集load()方法 - 显示当前列表状态display () - 插入节点insert () - 删除指定位置元素decelt () - 修改特定值modify() 3．详细设计： 实现上述定义的基本操作，为每个功能提供伪代码算法。此外还需要为主程序及其他模块编写相应的伪代码。 1) 定义结点类型和指针类型 2) 单链表基本操作：在单链表中添加一个头节点，并且该节点的data字段没有实际意义。 3）其他模块的伪码设计 4．调试分析： 略。 5. 使用说明 程序名称为，运行环境是Windows操作系统。执行时会显示如下菜单： ======================== 0----退出 1----插入元素 2----删除元素 3----展示列表内容 4---修改元素 5---查找元素位置 ======================= 根据提示输入数字选择所需的功能操作。 - 选项1：系统要求用户输入要插入的位置和值（均为整数）。 - 选项2：系统显示DELETE = ，需要用户提供删除节点的索引，并在成功执行后返回被移除元素的具体数值。 - 选项3：“DISPLAY=”，展示整个链表中的所有元素并自动排序输出结果。 - 用户通过选择5来结束程序运行。
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  • 双向链表的插入与删除基础应用介绍
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    简介：本文介绍了双向链表的基本概念及在数据结构中的重要性，并详细讲解了如何进行节点的插入和删除操作。通过实例代码演示这些基本操作的应用，帮助读者深入理解双向链表的工作原理及其编程实践技巧。 在计算机科学领域里，双向链表是一种特殊的线性数据结构，在其中可以高效地执行插入与删除操作。区别于单向链表的是，每个节点不仅包含指向下一个元素的指针，还含有一个指示上一节点的位置信息的指针。这使得我们能够从前往后或者反方向进行遍历。 接下来我们将深入探讨双向链表的基础概念及其添加和移除元素的方法。 首先定义双向链表中的结点结构如下： ```cpp struct DNode { int data; //用于存储数据的部分 struct DNode *next; //指向下一个节点的指针 struct DNode *pre; //指示前一个节点的指针 }; ``` 创建双向链表的过程与单向链表相似，但需要额外处理反方向链接。以下是一个简单的创建函数`Creat()`，它通过读取输入构建链表： ```cpp DNode *Creat() { DNode *head, *p, *s; 创建头节点 head = (DNode *)malloc(sizeof(DNode)); p = head; 根据用户输入添加元素至链表中 while (cin >> temp && temp) { s = (DNode *)malloc(sizeof(DNode)); s->data = temp; p->next = s; //将新节点与当前节点连接 s->pre = p; //建立反向链接 p = s; } 完成链表尾部的处理 head = head->next; p->next = NULL; head->pre = NULL; return (head); } ``` 插入操作在双向链表中较为复杂，因为需要维护两个方向上的连接。以下`Insert()`函数接受一个链表头指针和要添加的数据，并将新节点放置于正确位置： ```cpp DNode *Insert(DNode *&head, int num) { DNode *p, *s; s = (DNode *)malloc(sizeof(DNode)); s->data = num; 寻找插入点 while (NULL != p->next && num > p->data) { p = p->next; } 根据位置插入新节点 if (num <= p->data) { //如果数据小于等于当前元素，则进行如下操作： if (NULL == p->pre) { //在链表头部添加 s->next = head; head->pre = s; head = s; head->pre = NULL; } else { //中间或者尾部插入 s->pre = p->pre; p->pre->next = s; s->next = p; p->pre = s; } } else { 如果数据已存在，不做操作 if (p == NULL) cout << num << could not be found << endl; // 数据未找到提示 } return head; } ``` 删除节点同样需要考虑前后指针的更新。`Del()`函数接受链表头指针和要移除的数据，并执行相应的删除： ```cpp DNode *Del(DNode *&head, int num) { DNode *p; p = head; 查找待删元素 while (NULL != p->next && num != p->data) { //寻找指定数据的位置 p = p->next; } if (num == p->data) { //如果找到，则执行删除操作： if (NULL == p->pre) { head = p->next; 删除头节点 p->next->pre = head; free(p); } else if (NULL == p->next) { p->pre->next = NULL; //移除尾部元素 free(p); } else { // 移除中间的结点 p->pre->next = p->next; p->next->pre = p->pre; free(p); } } else { 数据未找到，给出提示 cout << num << could not be found << endl; } return head; } ``` 为了展示链表内容，我们提供一个`Display()`函数用于打印所有元素： ```cpp void Display(DNode *head) { DNode *p; p = head; while (NULL != p) { //遍历整个链表并输出每个节点的数据 cout << (p->data) << ; p = p->next; } cout << endl; } ``` 在实际应用中，我们通常会在主函数里调用这些功能以创建、插入、移除以及显示双向链表。以下是一个简单的示例： ```cpp int main() { DNode *head; head = Creat(); Display(head); 插入操作 int insert_num; while (cin >> insert_num && insert_num) { //循环读取输入的数字，插入到列表中并显示结果。 Insert(head, insert_num