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数据结构实验报告二__单链表的基本操作__学生管理系统（单链表版）

2023-05-08 260
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简介： 数据结构实验报告二__单链表的基本操作__学生管理系统（单链表版）

实验二单链表的基本操作

实验环境:VisualC++或DevC++
实验目的:
1、掌握单链表的定义:
2、掌握单链表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。
实验内容:
定义一个包含学生信息(学号，姓名，成绩)的单链表，使其具有如下功能。
1)根据指定学生个数，逐个输入学生信息;
2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息;
3)根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩;
4)根据指定的位置可返回相应的学生信息(学号，姓名，成绩)
5)给定一个学生信息，插入到表中指定的位置;
6)删除指定位置的学生记录;
7)统计表中学生个数。

数据结构实验报告直接用，内附所有源码

在这里插入图片描述

单链表的基本操作

一、需求分析

程序的设计任务：定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的单链表，使其具有如下功能：
（1）根据指定学生个数，逐个输入学生信息；
（2）逐个显示学生表中所有学生的相关信息；
（3）根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩；
（4）根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）；
（5）给定一个学生信息，插入到表中指定的位置；
（6）删除指定位置的学生记录；
（7）统计表中学生个数。
模块划分：
（1）写第一个子函数input()创建链表完成输入学生信息操作；
（2）写第二个子函数output()完成逐个显示学生表中所有学生的相关信息操作；
（3）写第三个子函数findnum()完成根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩操作；
（4）写第四个子函数locationlookup()完成根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）操作；
（5）写第五个子函数insert()完成给定一个学生信息，插入到表中指定的位置操作；
（6）写第六个子函数remov()完成删除指定位置的学生记录操作；
（7）写第七个子函数 Statistics()完成统计表中学生个数操作；
（8）写第八个子函数menu()来调用以上函数进行可视化的操作；
（9）写一个main()主函数，调用menu()函数来完成所有操作；

二、概要设计

1.定义一个结构体包含了学生的信息

typedef struct
{
    char no[10];
    char name[10];
    int score;
}STU;
学生的抽象类型中包括
学生学号char no[10];
学生姓名char name[10];
学生成绩int score;

2.用结构体定义了一个单链表

typedef struct Lnode {
    Elemtype data; //存储一个数据元素(学生信息)
    struct Lnode* next;  //存储跟该元素相关的元素地址（后继元素的地址） 
}Lnode, * Linklist;
Elemtype data;存储一个数据元素(学生信息)
struct Lnode* next;存储跟该元素相关的元素地址（后继元素的地址）

3.主函数

void main() {
    Linklist h;
    menu();
}
调用menu()函数，在menu()函数中的switch按钮函数来实现单链表中的所有功能： 
switch (n) {
        case 1: h = input(); break;
        case 2: output(); break;
        case 3:findnum(); break;
        case 4:locationlookup(); break;
        case 5:insert(); break;
        case 6:remov(); break;
        case 7:Statistics(); break;
        default: exit(0);
        }
通过switch来实现各个功能函数的调用。

三、详细设计

1.写第一个子函数input()完成输入学生信息操作；

Linklist input() {
    Linklist h, p, r; //h代表链表的头指针，p指向新结点，r指向链表当前的尾结点 
    int n, i;
    //建立一个头结点
    h = (Lnode*)malloc(sizeof(Lnode));
    h->next = NULL;
    r = h;  //当前链表只有一个结点即头结点，所以它也是尾结点 

    //创建链表    
    printf("请输入学生人数：");
    scanf("%d", &n);

    printf("请输入学生信息：\n");
    for (i = 0; i < n; i++) {
        p = (Lnode*)malloc(sizeof(Lnode));
        p->next = NULL;
        printf("第%d个学生信息\n",i+1);
        printf("学号：");
        scanf("%s", p->data.no);
        printf("姓名：");
        scanf("%s", p->data.name);
        printf("成绩：");
        scanf("%d", &p->data.score);
        r->next = p;
        r = r->next;//r=p;
    }
    system("pause");
    system("cls");
    return h;
}

2.写第二个子函数output()完成逐个显示学生表中所有学生的相关信息操作；

//2、输出函数——遍历这个链表，从前向后逐个输出每个结点的数据域的内容 
void output() {
    int i=1;
    Linklist p;
    p = h;//指向头结点 
    printf("请输出学生信息：\n");
    while (p->next != NULL) {
        p = p->next;
        printf("第%d位：", i++);
        printf("学号：%s 姓名：%s 成绩：%d\n", p->data.no, p->data.name, p->data.score);
    }
    system("pause");
    system("cls");
}

3.写第三个子函数findnum()完成根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩操作；

void findnum()//按位置查找
{
    Linklist p;
    char name[50];
    printf("请输入查找学生的姓名：");
    scanf("%s",name);
    p = h;
    while (p != NULL)
    {
        if (strcmp(p->data.name, name) == 0)
        {
            printf("学号：%s\n成绩：%d\n", p->data.no, p->data.score);
            system("pause");
            system("cls");
            return;
        }
        p = p->next;
    }
    printf("没有找到相关学生信息\n");
    system("pause");
    system("cls");
}

4.写第四个子函数locationlookup()完成根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）操作；

void locationlookup()//按位置查找
{
    Linklist p;
    int i=0,n;
    printf("请输入学生在单链表的位置：");
    scanf("%d",&n);
    p = h;
    while (p != NULL)
    {
        if (i==n)
        {
            printf("学号：%s 姓名：%s 成绩：%d\n", p->data.no, p->data.name, p->data.score);
            system("pause");
            system("cls");
            return;
        }
        p = p->next;
        i++;
    }
    printf("没有找到相关学生信息\n");
    system("pause");
    system("cls");
}

5.写第五个子函数insert()完成给定一个学生信息，插入到表中指定的位置操作；

void insert() {
    if (h == NULL)
    {
        printf("目前系统中不存在任何信息请先输入学生信息！\n");
        system("pause");
        system("cls");
    }
    else {


        Linklist p, r, l;
        int pos, i = 0;
        p = h->next;
        r = (Linklist)malloc(sizeof(Lnode));
        printf("输入要插入的学生信息\n");
        printf("%学生学号："); scanf("%s", r->data.no);
        printf("%学生姓名："); scanf("%s", r->data.name);
        printf("%学生成绩："); scanf("%d", &r->data.score);
        printf("请输入要插入的位置：");
        scanf("%d", &pos);
        if (pos < 1) {
            printf("位置不合法！\n");
            return;
        }
        while (p->next && i < pos - 1) {//执行到pos的前一个结点结束循环 
            p = p->next;
            i++;
        }
        l = p->next;//l为pos位置的结点 
        p->next = r;//新结点链在pos前1个结点后 
        r->next = l;//原pos位置的结点链在新结点r后 
        printf("插入成功！\n");
        system("pause");
        system("cls");
    }
}

6.写第六个子函数 remov()完成删除指定位置的学生记录操作；

//删除 
void remov() {
    Linklist p, r, l;
    int pos, i=0;
    p = h;
    printf("请输入要删除的位置：");
    scanf("%d", &pos);
    if (pos < 1) {
        printf("位置不合法！\n");
        return;
    }
    while (p->next && i < pos-1 ) {//执行到pos的前一个结点结束循环 
        p = p->next;
        i++;
    }
    r = p->next;//l为pos位置的结点 
    p->next = r->next;//pos后一个结点链在pos一个结点后
    free(r);
    printf("删除成功！\n");
    system("pause");
    system("cls");
}

7.写第七个子函数Statistics()完成统计表中学生个数操作；

int  Statistics()//统计表中学生个数 
{
    Linklist p;
    int i = 0;
    p = h;
    while (p != NULL)
    {
        p = p->next;
        i++;
    }
    printf("学生人数为%d人\n",i-1);
    system("pause");
    system("cls");
    return i - 1;

}

8.写第八个子函数menu()来调用以上函数进行可视化的操作；

//定义一个菜单
void menu() {
    //Linklist h;
    int n = -1;
    printf("根据对应的数字，选择要执行的操作:\n");
    printf("----------------------------------------------------------\n");
    printf("1：根据指定学生个数，逐个输入学生信息;\n");
    printf("2：逐个显示学生表中所有学生的相关信息;\n");
    printf("3：根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩;\n");
    printf("4：根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩);\n");
    printf("5：给定一个学生信息，插入到表中指定的位置;\n");
    printf("6：删除指定位置的学生记录;\n");
    printf("7：统计表中学生个数;\n");
    printf("0：退出！\n");
    printf("----------------------------------------------------------\n");
    while (n) {
        printf("请选择：");
        scanf("%d", &n);
        switch (n) {
        case 1: h = input(); break;
        case 2: output(); break;
        case 3:findnum(); break;
        case 4:locationlookup(); break;
        case 5:insert(); break;
        case 6:remov(); break;
        case 7:Statistics(); break;
        default: exit(0);
        }
        menu();

    }

}

9.写一个main()主函数，调用menu()函数来完成所有操作；

void main() {
    menu();
}

四、调试分析

简单分析：
在进行删除指定位置的学生记录的设计时p=h->next设计出现纰漏导致边界数据无法删除，经过调试改正将p=h->next改为p=h解决边界条件无法删除的漏洞。在实现给定一个学生信息，插入到表中指定的位置时，若链表中本就没有数据则会直接结束系统的运行，这并不是我们想看到的，通过加入if判断语句，将链表处于空链表时输出指定信息使其不会直接结束运行。以下截图分别为删除与返回返回操作时的改后代码。
在这里插入图片描述
在这里插入图片描述
总结经验：
通过这次实验我学会定义单链表的节点类型，实现对单链表的一些基本操作和具体的函数定义，了解并掌握单链表的类定义以及成员函数的定义与调用，还掌握了单链表基本操作及两个有序表归并等操作的实现。

五、测试结果

1、输入n个数，输入学生姓名，学号，成绩；2、输出单链表；3、对单链表数据进行查找；4、对单链表按位置查找；5、插入指定位置学生信息；6、删除指定位置的学生记录；7、统计表中学生个数。
数据测试如下截图：
（1）输入n个数，输入学生姓名，学号，成绩
在这里插入图片描述
（2）输出单链表
在这里插入图片描述
（3）对单链表数据进行查找
在这里插入图片描述
（4）对单链表按位置查找
在这里插入图片描述
（5）插入指定位置学生信息
在这里插入图片描述
（6）删除指定位置的学生记录
在这里插入图片描述
（7）统计表中学生个数
在这里插入图片描述

附录：源程序代码（带注释）

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int  Statistics();
//定义一个学生类型
typedef struct {
    char no[10];
    char name[10];
    int score;
}STU;
typedef STU Elemtype;
// 先定义一个链表 
typedef struct Lnode {
    Elemtype data; //存储一个数据元素(学生信息)
    struct Lnode* next;  //存储跟该元素相关的元素地址（后继元素的地址） 
}Lnode, * Linklist;

//定义一个指向单链表的头指针变量 
Linklist h; //Lnode *h;

//1、输入函数——建立链表（从头开始，尾插法） 
Linklist input() {
    Linklist h, p, r; //h代表链表的头指针，p指向新结点，r指向链表当前的尾结点 
    int n, i;
    //建立一个头结点
    h = (Lnode*)malloc(sizeof(Lnode));
    h->next = NULL;
    r = h;  //当前链表只有一个结点即头结点，所以它也是尾结点 

    //创建链表    
    printf("请输入学生人数：");
    scanf("%d", &n);

    printf("请输入学生信息：\n");
    for (i = 0; i < n; i++) {
        p = (Lnode*)malloc(sizeof(Lnode));
        p->next = NULL;
        printf("第%d个学生信息\n",i+1);
        printf("学号：");
        scanf("%s", p->data.no);
        printf("姓名：");
        scanf("%s", p->data.name);
        printf("成绩：");
        scanf("%d", &p->data.score);
        r->next = p;
        r = r->next;//r=p;
    }
    system("pause");
    system("cls");
    return h;
}
//2、输出函数——遍历这个链表，从前向后逐个输出每个结点的数据域的内容 
void output() {
    int i=1;
    Linklist p;
    p = h;//指向头结点 
    printf("请输出学生信息：\n");
    while (p->next != NULL) {
        p = p->next;
        printf("第%d位：", i++);
        printf("学号：%s 姓名：%s 成绩：%d\n", p->data.no, p->data.name, p->data.score);
    }
    system("pause");
    system("cls");
}

void findnum()//按位置查找
{
    Linklist p;
    char name[50];
    printf("请输入查找学生的姓名：");
    scanf("%s",name);
    p = h;
    while (p != NULL)
    {
        if (strcmp(p->data.name, name) == 0)
        {
            printf("学号：%s\n成绩：%d\n", p->data.no, p->data.score);
            system("pause");
            system("cls");
            return;
        }
        p = p->next;
    }
    printf("没有找到相关学生信息\n");
    system("pause");
    system("cls");
}

void locationlookup()//按位置查找
{
    Linklist p;
    int i=0,n;
    printf("请输入学生在单链表的位置：");
    scanf("%d",&n);
    p = h;
    while (p != NULL)
    {
        if (i==n)
        {
            printf("学号：%s 姓名：%s 成绩：%d\n", p->data.no, p->data.name, p->data.score);
            system("pause");
            system("cls");
            return;
        }
        p = p->next;
        i++;
    }
    printf("没有找到相关学生信息\n");
    system("pause");
    system("cls");
}

void insert() {
    if (h == NULL)
    {
        printf("目前系统中不存在任何信息请先输入学生信息！\n");
        system("pause");
        system("cls");
    }
    else {


        Linklist p, r, l;
        int pos, i = 0;
        p = h->next;
        r = (Linklist)malloc(sizeof(Lnode));
        printf("输入要插入的学生信息\n");
        printf("%学生学号："); scanf("%s", r->data.no);
        printf("%学生姓名："); scanf("%s", r->data.name);
        printf("%学生成绩："); scanf("%d", &r->data.score);
        printf("请输入要插入的位置：");
        scanf("%d", &pos);
        if (pos < 1) {
            printf("位置不合法！\n");
            return;
        }
        while (p->next && i < pos - 1) {//执行到pos的前一个结点结束循环 
            p = p->next;
            i++;
        }
        l = p->next;//l为pos位置的结点 
        p->next = r;//新结点链在pos前1个结点后 
        r->next = l;//原pos位置的结点链在新结点r后 
        printf("插入成功！\n");
        system("pause");
        system("cls");
    }
}


//删除 
void remov() {
    Linklist p, r, l;
    int pos, i=0;
    //p=h->next;
    p = h;
    printf("请输入要删除的位置：");
    scanf("%d", &pos);
    if (pos < 1) {
        printf("位置不合法！\n");
        return;
    }
    while (p->next && i < pos-1 ) {//执行到pos的前一个结点结束循环 
        p = p->next;
        i++;
    }
    r = p->next;//l为pos位置的结点 
    p->next = r->next;//pos后一个结点链在pos一个结点后
    free(r);
    printf("删除成功！\n");
    system("pause");
    system("cls");
}

int  Statistics()//统计表中学生个数 
{
    Linklist p;
    int i = 0;
    p = h;
    while (p != NULL)
    {
        p = p->next;
        i++;
    }
    printf("学生人数为%d人\n",i-1);
    system("pause");
    system("cls");
    return i - 1;

}
//定义一个菜单
void menu() {
    //Linklist h;
    int n = -1;
    printf("根据对应的数字，选择要执行的操作:\n");
    printf("----------------------------------------------------------\n");
    printf("1：根据指定学生个数，逐个输入学生信息;\n");
    printf("2：逐个显示学生表中所有学生的相关信息;\n");
    printf("3：根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩;\n");
    printf("4：根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩);\n");
    printf("5：给定一个学生信息，插入到表中指定的位置;\n");
    printf("6：删除指定位置的学生记录;\n");
    printf("7：统计表中学生个数;\n");
    printf("0：退出！\n");
    printf("----------------------------------------------------------\n");
    while (n) {
        printf("请选择：");
        scanf("%d", &n);
        switch (n) {
        case 1: h = input(); break;
        case 2: output(); break;
        case 3:findnum(); break;
        case 4:locationlookup(); break;
        case 5:insert(); break;
        case 6:remov(); break;
        case 7:Statistics(); break;
        default: exit(0);
        }
        menu();

    }

}
//定义主函数
void main() {
    Linklist h;
    menu();

}
大一写的数据结构实验报告，大二不需要了发出来分享一下，有需要的自取哈O(∩_∩)O

在这里插入图片描述

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数据可视化
安全
关键词：
数据结构链表
数据结构实验
数据结构实验链表
实验链表
数据结构系统
命运之光
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局域网屏幕监控系统用于实时捕获和监控局域网内多台设备的屏幕内容。本文介绍了一种基于Python双端队列（Deque）实现的滑动窗口数据缓存机制，以处理连续的屏幕帧数据流。通过固定长度的窗口，高效增删数据，确保低延迟显示和存储。该算法适用于数据压缩、异常检测等场景，保证系统在高负载下稳定运行。 本文转载自：https://www.vipshare.com
小山那边
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三三是该溜子
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9天前
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数据库
数据结构中二叉树，哈希表，顺序表，链表的比较补充
二叉搜索树，哈希表，顺序表，链表的特点的比较
三三是该溜子
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龙大吉
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存储 缓存 算法
在C语言中，数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式
在C语言中，数据结构是构建高效程序的基石。本文探讨了数组、链表、栈、队列、树和图等常见数据结构的特点、应用及实现方式，强调了合理选择数据结构的重要性，并通过案例分析展示了其在实际项目中的应用，旨在帮助读者提升编程能力。
龙大吉
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XIAZHI
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机器学习/深度学习 存储 算法
数据结构实验之二叉树实验基础
本实验旨在掌握二叉树的基本特性和遍历算法，包括先序、中序、后序的递归与非递归遍历方法。通过编程实践，加深对二叉树结构的理解，学习如何计算二叉树的深度、叶子节点数等属性。实验内容涉及创建二叉树、实现各种遍历算法及求解特定节点数量。
XIAZHI
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XIAZHI
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数据结构实验之C 语言的函数数组指针结构体知识
本实验旨在复习C语言中的函数、数组、指针、结构体与共用体等核心概念，并通过具体编程任务加深理解。任务包括输出100以内所有素数、逆序排列一维数组、查找二维数组中的鞍点、利用指针输出二维数组元素，以及使用结构体和共用体处理教师与学生信息。每个任务不仅强化了基本语法的应用，还涉及到了算法逻辑的设计与优化。实验结果显示，学生能够有效掌握并运用这些知识完成指定任务。
XIAZHI
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