實驗一 順序表的操作（數據結構實驗c++編寫）

1. 實驗要求

• 編程實現順序表的以下基本操作：建立順序表，修改順序表，插入順序表，刪除順序表。
• 採用順序表結構編程實現：兩個集合的運算：交集/並集/差集。

2. 實驗目的

通過該實驗，深入理解順序表的邏輯結構、物理結構等概念，掌握順序表基本操作的編程實現，注意順序表插入、刪除等操作過程中數據元素的移動現象，學生編寫程序時，要考慮程序的健壯性，熟練掌握通過函數參數返回函數結果的辦法。

3. 實驗內容

編程實現順序表下教材第二章定義的線性表的基本操作，最好用菜單形式對應各個操作，使其變成一個完整的小軟件。

4. 實驗步驟

1. 編寫程序框架，利用while循環輸入操作代碼，利用switch選擇語句對輸入的代碼進行判斷，並進行相應操作。
2. 編寫各個操作的具體函數：
   1>清空線性表：L.length = 0；
   2>判斷線性表是否爲空：L.length是否等於0；
   3>求線性表長度：L.length；
   4>獲取線性表指定位置元素：位置是否合法，L.elem[i-1]；
   5>求前驅：位置是否合法，L.elem[i-2]；
   6>求後繼：位置是否合法，L.elem[i]；
   7>在線性表指定位置插入元素：位置是否合法，循環執行L.elem[i]= L.elem[i-1]語句 ，L.elem[i-1]=e;
   8>刪除線性表指定位置元素：位置是否合法，循環執行L.elem[i-1]= L.elem[i]語句；
   9>顯示線性表：for循環輸出元素；
   10>定位：for循環遍歷元素，if判斷是否存在要查找元素。

5. 實驗數據測試

 通過菜單調用各個操作，測試點：

• 插入數據(位置， 數據)，要測插入位置不合法的情況（0,1）、（2,1），正確插入4個數據（1，2）、（1，1）、（3,3）；
• 顯示順序表中的數據，屏幕輸出1， 2， 3；
• 判空，屏幕輸出順便表非空；
• 順便表長度，屏幕輸出3；
• 獲取指定位置元素，要測指定位置在【1，3】範圍之外的情況和之內的情況；
• 定位，輸入：4， 輸出：不存在，輸入2，輸出位置爲2；
• 求直接前驅，要測求第一個元素的前驅、不存在順序表中的元素的直接前驅，其他元素的直接前驅；
• 求直接後繼，要測最後一個元素的後繼、不存在順序表中的元素的直接後繼，其他元素的直接後繼；
• 刪除，要測位置在【1，3】範圍之外的情況和之內的情況；
• 清空操作後再測長度；

6. 實驗代碼

#include <iostream>

using namespace std;

typedef int ElemType;
#define MAXSIZE 100

typedef struct
{
    ElemType *elem;//存儲空間的基地址
    int length;    //當前長度，數據元素的個數
}SqList;           //順序表的結構類型爲SqList

//初始化
void InitList(SqList &L);
//清空順序表
void ClearList(SqList &L);
//判斷線性表是否爲空
void EmptyList(SqList &L);
//求線性表長度
void LenList(SqList &L);
//獲取線性表指定位置元素
void ChooseList(SqList &L,int i);
//求前驅
void BeforeList(SqList &L,int i);
//求後繼
void AfterList(SqList &L,int i);
//在線性表指定位置插入元素
void InsertList(SqList &L,int i,int j);
//刪除線性表指定位置元素
void DeleteList(SqList &L,int i);
//顯示線性表
void DisplayList(SqList &L);
//定位
void LocateList(SqList &L,int i);

int main()
{
    SqList L;
    InitList(L);
    int i,j;

    int index = 1;
    while(index > 0)
    {
        cout << "1----清空線性表" << endl;
        cout << "2----判斷線性表是否爲空" << endl;
        cout << "3----求線性表長度" << endl;
        cout << "4----獲取線性表指定位置元素" << endl;
        cout << "5----求前驅" << endl;
        cout << "6----求後繼" << endl;
        cout << "7----在線性表指定位置插入元素" << endl;
        cout << "8----刪除線性表指定位置元素" << endl;
        cout << "9----顯示線性表" << endl;
        cout << "10---定位" << endl;
        cout << "     退出，輸入一個負數！" << endl;
        cout << "請輸入操作代碼：" << endl;
        cin >> index;

        switch(index)
        {
            case 1:
                ClearList(L);
                break;
            case 2:
                EmptyList(L);
                break;
            case 3:
                LenList(L);
                break;
            case 4:
                cout << "請輸入你要獲取的位置：";
                cin >> i;
                ChooseList(L,i);
                break;
            case 5:
                cout << "請輸入指定位置：";
                cin >> i;
                BeforeList(L,i);
                break;
            case 6:
                cout << "請輸入指定位置：";
                cin >> i;
                AfterList(L,i);
                break;
            case 7:
                cout << "請輸入要插入元素的位置：";
                cin >> i;
                cout << "請輸入要插入的元素：";
                cin >> j;
                InsertList(L,i,j);
                break;
            case 8:
                cout << "請輸入要刪除元素的位置：";
                cin >> i;
                DeleteList(L,i);
                break;
            case 9:
                DisplayList(L);
                break;
            case 10:
                cout << "請輸入要定位元素的值：";
                cin >> i;
                LocateList(L,i);
                break;
            default:
                cout << "輸入數字不合法！" << endl;
        }
        cout << endl;
    }

    return 0;
}

void InitList(SqList &L)
{
    L.elem = new ElemType[MAXSIZE];
    if(!L.elem)
        cout << "初始化失敗！" << endl;
    L.length = 0;
}
void ClearList(SqList &L)
{
    if(L.length == 0)
        cout << "線性表是空的！" << endl;
    else
    {
        L.length = 0;
        cout << "順序表已經清空！" << endl;
    }
}
void EmptyList(SqList &L)
{
    if(L.length == 0)
        cout << "線性表爲空！" << endl;
    else
        cout << "線性表不爲空！" << endl;
}
void LenList(SqList &L)
{
    cout << "線性表的長度爲：" << L.length << endl;
}
void ChooseList(SqList &L,int i)
{
    if(i>0 && i<= L.length)
        cout << L.elem[i-1] << endl;
    else
        cout << "你輸入的位置不合法！" << endl;
}
void BeforeList(SqList &L,int i)
{
    if(i>1 && i<=L.length)
        cout << "指定位置前驅是：" << L.elem[i-2] << endl;
    else if(i == 1)
        cout << "該位置無前驅！" << endl;
    else
        cout << "輸入位置不合法！" << endl;
}
void AfterList(SqList &L,int i)
{
    if(i>0 && i<L.length)
        cout << "該位置的後繼是：" << L.elem[i] << endl;
    else if(i == L.length)
        cout << "該位置無後繼！" << endl;
    else
        cout << "輸入位置不合法！" << endl;
}
void InsertList(SqList &L,int i,int j)
{
    if(i>0 && i<=L.length+1 && L.length < MAXSIZE)
    {
        for(int q=L.length;q>=i;q--)
            L.elem[q] = L.elem[q-1];
        L.elem[i-1] = j;
        ++L.length;
    }
    else
        cout << "輸入不合法！" << endl;
}
void DeleteList(SqList &L,int i)
{
    if(i>0 && i<=L.length)
    {
        for(int k=i;k<L.length;k++)
            L.elem[k-1] = L.elem[k];
        --L.length;
    }
    else
        cout << "輸入位置不合法！" << endl;
}
void DisplayList(SqList &L)
{
    if(L.length > 0)
        for(int k=0;k<L.length;k++)
            cout << L.elem[k] << " ";
}
void LocateList(SqList &L,int i)
{
    bool isExit = false;
    for(int k=0;k<L.length;k++)
    {
        if(L.elem[k] == i)
        {
            cout << "指定元素所在位置是：" << k+1 << endl;
            isExit = true;
        }

    }
    if(!isExit)
        cout << "線性表中無此元素！" << endl;
}

7. 實驗總結

• 判斷表是否爲空，清空表操作可直接利用表的length屬性。
• 表的第一個元素無直接前驅，最後一個元素無直接後繼。
• 對錶進行插入操作時應注意插入位置的取值範圍。進行插入操作時應由表尾開始操作。