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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）

2023-05-08 268
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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
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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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本内容介绍了单链表的基本运算任务，涵盖线性表的基本概念、初始化、销毁、判定是否为空表、求长度、输出、求元素值、按元素值查找、插入和删除数据元素等操作。通过C++代码示例详细解释了顺序表和链表的实现方法，并提供了测试说明、通 - **任务描述**：实现单链表的基本运算。 - **相关知识**：包括线性表的概念、初始化、销毁、判断空表、求长度、输出、求元素值、查找、插入和删除等操作。 - **测试说明**：平台会对你编写的代码进行测试，提供测试输入和预期输出。 - **通关代码**：给出了完整的C++代码实现。 - **测试结果**：展示了测试通过后的预期输出结果。 开始你的任务吧，祝你成功！
RossyYan
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三三是该溜子
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2月前
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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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数据结构中二叉树，哈希表，顺序表，链表的比较补充
龙大吉
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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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3月前
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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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ephemerals__
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3月前
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C语言
【数据结构】栈和队列（c语言实现）（附源码）
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表，遵循“先进后出”原则；队列则在一端插入、另一端删除，遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现，并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛，如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
ephemerals__
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那年春天
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3月前
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存储 算法
非递归实现后序遍历时，如何避免栈溢出？
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点，在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
那年春天
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