线性表是一种基础的数据结构,它是由n(n>=0)个相同类型元素构成的有限序列。在这个实验中,我们主要关注线性表的两种存储方式:顺序存储和链式存储,以及对线性表的一些基本操作,如插入元素、查找元素、交换元素和倒置线性表。
1. **顺序存储**:在线性表的顺序存储结构中,元素存储在一块连续的内存区域中,可以通过数组来实现。这种方法的优点是访问速度快,但插入和删除元素时可能需要移动大量元素,效率较低。
2. **链式存储**:在链式存储结构中,每个元素(节点)包含一个数据域和一个指针域,指针域指向下一个元素。实验中的代码使用了单链表来实现,每个节点包含一个整型数据和一个指向下一个节点的指针。这种存储方式插入和删除元素相对快速,但访问元素需要从头开始遍历。
实验的主要操作包括:
3. **插入元素**:在给定的线性表初始为空的情况下,通过循环读取用户输入的整数并插入到链表中,实现线性表的构建。
4. **查找元素**:在链表中查找特定元素,例如元素20。代码通过遍历链表找到元素20,如果找到则进行交换,否则给出未找到的提示。
5. **交换元素**:在找到元素20后,将其与元素9进行交换。这涉及到调整链表中元素的顺序,通过改变节点的指针关系完成。
6. **倒置线性表**:实现线性表的倒置,即将<34 56 9 20 15 5>变为<5 15 20 9 56 34>。这需要创建一个新的链表,然后依次将原链表的元素逆序插入新链表中。
代码分析:
- `main`函数中,首先分配了一个头节点`L`,然后通过循环读取用户输入并创建新的节点,将它们链接到链表中。
- 查找元素20时,使用`while`循环找到20及其前一个节点,然后进行交换。
- 倒置线性表时,创建一个临时头节点`temp`,并将原链表的第二个节点作为新链表的头节点,之后遍历原链表,依次将节点插入到新链表的末尾。
这个实验旨在帮助学生深入理解线性表的逻辑结构和物理实现,熟悉顺序存储结构和链式存储结构的操作,以及如何将理论知识转化为实际的编程实践。通过这样的实验,可以提升学生的编程能力和数据结构的理解能力。