[数据结构与算法]数据结构实验 单链表 C++实现

数据结构实验一(2)：单链表

1. 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（参见教材中基本操作）：
   (1) 前插法或者后插法构建表；
   (2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息（显示表，即遍历表）；
   (3) 根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩（查找）；
   (4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）（取值 ）； 
   (5) 给定一个学生信息，插入到表中指定的位置（插入）； 
   (6) 删除指定位置的学生记录（删除）；
   (7) 统计表中学生个数（相当于求表长）。
   

   (1) 定义Student类，表示学生（注：注意=、==、<<、>>的重写）；
   (2) 定义LinkList类，表示单链表，每一功能用一成员函数实现，函数名和参数与教材P33基本操作保持一致；
   (3)在主函数中创建LinkList对象，并对各个功能进行测试。
   (4) 程序要做到界面友好（菜单式界面），在程序运行时用户可以根据相应的提示信息进行操作。
   

2. 单链表功能

   能正常实现各项功能，但不能保证健壮性，

   学生类：

   class Student {
   	string name;
   	int number;
   	int score;
   public:
   	string getName() {
   		return this->name;
   	}
   	Student(string _name = " ", int _number = 0, int _score = 0) {
   		this->name = _name;
   		this->number = _number;
   		this->score = _score;
   	}
   	//运算符重载
   	friend ostream& operator<<(ostream& out, const Student& s) {
   		out <<"姓名："<< s.name << " 学号：" << s.number << " 成绩：" << s.score;
   		return out;
   	}
   	friend istream& operator>>(istream& in, Student& s) {
   		cin >> s.name >> s.number >> s.score;
   		return in;
   	}
   };
   

   链表结点类：

   //链表结点类
   class LNode {
   public:
   	Student data;//数据域
   	LNode* next;
   	LNode() {
   		this->next = NULL;
   	}
   };
   

   链表类：

   class LinkList {
   	LNode* LHead;//声明一个头指针
   public:
   	LinkList();
   	~LinkList();
   	//尾插法
   	void headInsert(string name,int number,int score);
   
   	//头插法按照位序插入
   	void headInsert(int n,Student s);
   
   	//遍历链表输出
   	void traverseList();
   
   	//删除指定位置结点
   	void deleteList(int i);
   
   	//根据姓名按值查找
   	Student locateList(string name);
   
   	//按序号查找
   	Student getList(int i);
   	//获取链表长度
   	int getLenght();
   	
   };
   

   链表初始化：

   LinkList::LinkList() {
   	this->LHead = new LNode;
   	LHead->next = NULL;  //初始化为空链表
   	if (this->LHead == NULL) {
   		cout << "分配内存失败";
   		return;
   	}
   }
   

   尾插法建立链表：

   //尾插法建立链表
   void LinkList::headInsert(string name, int number, int score) {
   	LNode* p = LHead;
   	while (p->next)
   		p = p->next;
   	LNode* q = new LNode;
   	q->data = Student(name, number, score);
   	p->next = q;
   }
   

   在指定位置使用头插法:

   //在指定位置插入
   void LinkList::headInsert(int n, Student e) {
   	if (n < 1 || n>getLenght()) {
   		cout << "插入位置错误!";
   	}
   	LNode* p;  //p指向当前扫描的点
   	int j = 0;  //p指向第几个
   	p = LHead;  //p指向头结点
   	while (p != NULL && j < n - 1) {
   		p = p->next;
   		j++;
   	}
   	if (p == NULL)
   		cout << "error";
   	LNode* s = new LNode;
   	s->data = e;
   	s->next = p->next;
   	p->next = s;
   	cout << "头插法按位置插入成功" << endl;
   }
   

   根据姓名查询：

   /根据姓名查询
   Student LinkList::locateList(string name) {
   	LNode* p = LHead->next;
   	for (int i = 0; i < getLenght(); i++) {
   		if (p && p->data.getName() != name)
   			p = p->next;
   	}
   	return p->data;
   }
   

   遍历链表：

   void LinkList::traverseList() {
   	LNode* p = LHead;
   	p = p->next;
   	if (LHead == NULL || LHead->next == NULL)
   		cout << "链表不存在或者为空!" << endl;
   	while (p)
   	{
   		cout << p->data << endl;
   		p = p->next;
   	}
   }
   

   获取长度：

   int LinkList::getLenght() {
   	int count = 0;
   	LNode* p = LHead->next;
   	while (p!=NULL)
   	{
   		count++;
   		p = p->next;
   	}
   	return count;
   }
   

   删除指定位置元素：

   void LinkList::deleteList(int i) {
   	LNode* p = LHead;
   	int j = 0;
   	if (i<0 || i>getLenght()) {
   		cout << "请输入正确的删除位置1-" << getLenght() << endl;
   	}
   	if (!(p->next))
   		cout << "链表为空" << endl;
   	while (p->next && j < i - 1) {
   		p = p->next;
   		j++;
   	}
   	LNode* q = new LNode;
   	q = p->next;
   	p->next = q->next;
   	delete q;
   	cout << "删除成功" << endl;
   }
   

   根据指定位置获取数据：

   Student LinkList::getList(int n) {
   	int j = 1;
   	LNode* p = LHead->next;
   	if (n == 0)
   		return LHead->data;
   	if (n < 1)
   		cout << "输入非法";
   	while (p && j < n) {
   		p = p->next;
   		j++;
   	}
   	return p -> data;
   }
   

   析构函数：

   LinkList::~LinkList() {
   	delete LHead;
   }
   

3. 运行

   void show();
   int main() {
   	LinkList L;
   	show();
   	bool flag = true;
   	while (flag) {
   		int i;
   		cout << "请输入相关数字进行操作：" << endl;
   		cin >> i;
   		switch (i)
   		{
   		case 0:
   			flag = false;
   			break;
   		case 1: {
   			string name; int number; int score;
   			cout << "请依次输入姓名、学号、成绩：" << endl;
   			cin >> name >> number >> score;
   			L.headInsert(name, number, score);
   			break;
   		}
   		case 2:
   			L.traverseList();
   			break;
   		case 3:
   			int i;
   			cout << "请输入要删除的位置" << endl;
   			cin >> i;
   			L.deleteList(i);
   			break;
   		case 4:
   			int j;
   			cout << "请输入要查询的位置,1-" << L.getLenght() << ": ";
   			cin >> j;
   			cout<<L.getList(j)<<endl;
   			break;
   		case 5: {
   			string name;
   			cout << "请输入要查找的姓名: ";
   			cin >> name;
   			cout << L.locateList(name) << endl;
   			break;
   		}
   		case 6:
   			cout<<"链表长度为："<<L.getLenght()<<endl;
   			break;
   		case 7: {
   			int i;
   			Student e;
   			cout << "请输入要插入的位置：";
   			cin >> i;
   			cout << "请输入姓名、学号、成绩：" << endl;
   			cin >> e;
   			L.headInsert(i, e);
   			break;
   		}
   		default:
   			cout << "输入错误！";
   			break;
   		}
   	}
   	cout << "退出程序";
   	return 0;
   }
   
   void show() {
   	cout << "输入以下数字进行相关操作：\n 1:插入数据\n 2：输出链表信息\n 3.删除指定位置信息\n 4：查找指定位置信息\n 5:输入姓名查找元素信息\n 6.获取元素个数\n 7.指定位置插入\n 0退出\n ";
   }