数据结构作业-5

题目：试设计一个实现下述要求的Locate运算的函数。设有一个带头结点的双向链表L，每个结点有4个数据成员：指向前驱结点的指针prior、指向后继结点的指针next、存放数据的成员data和访问频度freg。所有结点的freg初始都为0。每当在链表上进行一次Locate(L,x)操作时，令元素值为x的结点的访问频度freg加1，并将该结点前移，链接到与它的访问频度相等的结点后面，使得链表中所有结点保持按访问频度递减的顺序排列，以使频繁访问的结点总是靠近表头。

1．需求分析
假设双向连表中没有元素值重复的节点。
用户输入链表中的元素，然后访问元素。
程序计算每个元素所在节点被访问的此时，并按此排序，输出给用户。
 
2．概要设计
节点定义

    Node*
prior;//指向前一个节点的指针

    Node*
next;//只想后一个节点的指针

    DataType
data;//数据域
   
int freq;//访问频度
   
链表定义
   
    Node*
head;//头结点
        

总体流程为：
 

 

 



3．详细设计
创建双向链表：
 



关键函数和代码：

int
locate(dnodetype*
head,DatType
x)

{

    dnodetype *p=head;//p是目标点，它de阈值为x。调整的也是它

    while(p!=NULL &&
x!=p->data)

    {

       p=p->next;

    }

    if (p==NULL)

    {

       return 0;//未找到

    }

    p->freq++;//频度加

    dnodetype *q=p->prior;//向左找。q是指针，p指向的节点需要前挪

    while(q!=head &&
q->freq<p->freq)

    {

       p->prior=q->prior;

       p->prior->next=p;

       q->next=p->next;

       if (q->next!=NULL)

       {

           q->next->prior=q;

       }

       p->next=q;

       q->prior=p;

       q=p->prior;

    }

    return 1;
}
 
4．调试分析
链表的元素以0开始，出现异常。
只能处理int型和char型。
 
5．使用说明
   
运行程序，按照提示。
 
6．测试结果
单位数整数：

建立双向连表，元素类型为int，以0结束输入，不能以0开始

输入第1个节点值:1

输入第2个节点值:2

输入第3个节点值:3

输入第4个节点值:4

输入第5个节点值:5

输入第6个节点值:6

输入第7个节点值:7

输入第8个节点值:0

链表创建完毕

 

输入要访问的值：9

未找到x节点

 

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：3
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=0

元素值为：5
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：5

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：3
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：3

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：3
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：3

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：3
，访问频度=2

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：4

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：3
，访问频度=2

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：4
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：4

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：3
，访问频度=2

元素值为：4
，访问频度=2

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：4

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=3

元素值为：3
，访问频度=2

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：

4

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=4

元素值为：3
，访问频度=2

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：2
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：2

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=4

元素值为：3
，访问频度=2

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：2
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

元素值为：7
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：7

链表重排后从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：4
，访问频度=4

元素值为：3
，访问频度=2

元素值为：5
，访问频度=1

元素值为：2
，访问频度=1

元素值为：7
，访问频度=1

元素值为：1
，访问频度=0

元素值为：6
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)

多位数整数：

建立双向连表，元素类型为int，以0结束输入，不能以0开始

输入第1个节点值:632

输入第2个节点值:753

输入第3个节点值:693

输入第4个节点值:419

输入第5个节点值:355

输入第6个节点值:810

输入第7个节点值:478

输入第8个节点值:0

链表创建完毕

 

输入要访问的值：466

未找到x节点！！ 
排序也没有发生变化

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：419

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：419
，访问频度=1

元素值为：632
，访问频度=0

元素值为：753
，访问频度=0

元素值为：693
，访问频度=0

元素值为：355
，访问频度=0

元素值为：810
，访问频度=0

元素值为：478
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：419

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：419
，访问频度=2

元素值为：632
，访问频度=0

元素值为：753
，访问频度=0

元素值为：693
，访问频度=0

元素值为：355
，访问频度=0

元素值为：810
，访问频度=0

元素值为：478
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：753

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：419
，访问频度=2

元素值为：753
，访问频度=1

元素值为：632
，访问频度=0

元素值为：693
，访问频度=0

元素值为：355
，访问频度=0

元素值为：810
，访问频度=0

元素值为：478
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：478

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：-1
，访问频度=0

元素值为：419
，访问频度=2

元素值为：753
，访问频度=1

元素值为：478
，访问频度=1

元素值为：632
，访问频度=0

元素值为：693
，访问频度=0

元素值为：355
，访问频度=0

元素值为：810
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)

Char型

建立双向连表，元素类型为char，以#结束输入，不能以#开始

输入第1个节点值:q

输入第2个节点值:w

输入第3个节点值:g

输入第4个节点值:l

输入第5个节点值:;

输入第6个节点值:#

链表创建完毕

 

输入要访问的值：r

未找到x节点！！ 
排序也没有发生变化

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：l

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：
，访问频度=0

元素值为：l
，访问频度=1

元素值为：q
，访问频度=0

元素值为：w
，访问频度=0

元素值为：g
，访问频度=0

元素值为：;
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：W

未找到x节点！！ 
排序也没有发生变化

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：;

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：
，访问频度=0

元素值为：l
，访问频度=1

元素值为：;
，访问频度=1

元素值为：q
，访问频度=0

元素值为：w
，访问频度=0

元素值为：g
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：;

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：
，访问频度=0

元素值为：;
，访问频度=2

元素值为：l
，访问频度=1

元素值为：q
，访问频度=0

元素值为：w
，访问频度=0

元素值为：g
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：w

找到了，链表重排后

从左往右，双向链表的元素为：

元素值为：
，访问频度=0

元素值为：;
，访问频度=2

元素值为：l
，访问频度=1

元素值为：w
，访问频度=1

元素值为：q
，访问频度=0

元素值为：g
，访问频度=0

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)1

 

输入要访问的值：W

未找到x节点！！ 
排序也没有发生变化

 

继续查找吗？(1继续，其他退出)

 
 
7．附录
源程序文件清单。

// 第题.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//
#include "stdafx.h"
#include <iostream>
#include <malloc.h>
using namespace std;
//typedef int DatType;
typedef char DatType;
typedef struct linknode
{
DatType data;
int freq;
struct linknode *prior,*next;
}dnodetype;
//创建一个双向连表，用户输入节点的data域值，输入结束
dnodetype *create()
{
DatType d;
dnodetype *head=NULL,*s,*t;
int i=1;
//如果开始符和结束符一样，那么就是无头链表了，不符合本题的意思
//	cout<<"建立双向连表，元素类型为int，以结束输入，不能以开始"<<endl;
cout<<"建立双向连表，元素类型为char，以#结束输入，不能以#开始"<<endl;
while(1)
{
cout<<"输入第"<<i<<"个节点值:";
cin>>d;
//		if (d==0)
if (d=='#')
{
break;
}
if (i==1)
{
head=(dnodetype*)malloc(sizeof(dnodetype));
head->data=d;
head->prior=NULL;
head->next=NULL;
t=head;
}
else
{
s=(dnodetype*)malloc(sizeof(dnodetype));
s->data=d;
s->next=NULL;
t->next=s;
s->prior=t;
t=s;
}
i++;
}
return head;
}
//输出所有节点的data域值
void show(dnodetype *head)
{
dnodetype *p=head;
cout<<"从左往右，双向链表的元素为："<<endl;
if (p==NULL)
{
cout<<"空表"<<endl;
}
while(p!=NULL)
{
cout<<"元素值为："<<p->data<<" ，访问频度="<<p->freq<<endl;
p=p->next;
}
cout<<endl;
}
//令元素值为x的结点的访问频度freg加
//调整node，使得链表中的节点按照访问频度，降序排列
int locate2(dnodetype* head,DatType x)
{
dnodetype *p=head;//p是目标点，它de阈值为x。调整的也是它
while(p!=NULL && x!=p->data)
{
p=p->next;
}
if (p==NULL)
{
return 0;//未找到
}
p->freq++;//频度加
dnodetype *q=p->prior;//向左找。q是指针，p指向的节点需要前挪
while(q!=head && q->freq<p->freq)
{
p->prior=q->prior;
p->prior->next=p;
q->next=p->next;
if (q->next!=NULL)
{
q->next->prior=q;
}
p->next=q;
q->prior=p;
q=p->prior;
}
return 1;
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
dnodetype *head,*p,*s;
DatType x;
int ans;
head=create();
s=(dnodetype* )malloc(sizeof(dnodetype));
s->data=-1;//哨兵
s->prior=NULL;
s->next=head;
head->prior=s;
head=s;
p=head;
while(p!=NULL)
{
p->freq=0;
p=p->next;
}
cout<<"链表创建完毕"<<endl;
//	disp(head);
while(1)
{
cout<<endl<<"输入要访问的值：";
cin>>x;
if (locate2(head,x)==0)
{
cout<<"未找到x节点！！ 排序也没有发生变化"<<endl<<endl;
}
else
{
cout<<"找到了，"<<"链表重排后"<<endl;
show(head);
}
cout<<"继续查找吗？(1继续，其他退出)";
cin>>ans;
if (ans!=1)
{
break;
}
}
return 0;
}