数据结构 实验
数据结构实验
1 线性表及其应用问题：约瑟夫环问题描述：编号为1，2，…，n的n个人按顺时针方向围坐一圈。
每人持有一个密码(正整数)，一开始任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始报数，报到m时停止报数。
报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他顺时针方向的下一个人开始重新从1报数，直至所有人全部出列为止。
试设计一个程序求出出列顺序。
基本要求：利用单向循环链表存储结构模拟此过程。
2 栈和队列及其应用题目：魔王语言解释问题描述：有一个魔王总是使用自己的一种非常精练而抽象的语言讲话，没有人能听的懂，但他的语言是可以逐步解释成人能听懂的语言，因为他的语言是由以下两种形式的规则由人得语言逐步抽象上去的：（1）α→β1β2…βm（2）(θδ1δ2…δn)→θδnθδn-1…θδ1θ在这两种形式中，从左到有均表示解释。
试写一个魔王语言的解释系统，把他的话解释成人能听的懂的话。
基本要求：用下述两条具体规则和上述规则形式（2）实现。
设大写字母表示魔王语言的词汇；小写字母表示人的语言词汇；希腊字母表示可以用大写字母或小写字母代换的变量。
魔王语言可含人的词汇。
（1）B→tAdA（2）A→sae3 串及其应用题目：文学研究助手问题描述：存在一篇英文文章(以串表示)，以及若干关键字。
编写程序统计关键字的出现次数。
基本要求：改进KMP算法以适应多关键字匹配。
4 数组和广义表题目：数组转置问题描述：存在稀疏矩阵A，编写程序将A转置为B。
基本要求：用三元组表示稀疏矩阵，应用算法5.2完成转置。
5 树、图及其应用题目：Huffman编/译码器问题描述：使用Huffman编码进行通信可以节省通信成本。
对于双工系统而言，要求在发送端和接受端均有编码器和译码器。
试为该系统设计一个编/译码器。
基本要求：至少具有功能（1）初始化（2）编码（3）译码（4）打印代码。
6 存储管理、查找和排序题目：内部排序算法比较问题描述：通过随机数据比较各算法的关键字比较次数与移动次数。
数据结构实验报告-答案.doc
数据结构实验报告-答案数据结构(C语言版)实验报告专业班级学号姓名实验1实验题目：单链表的插入和删除实验目的：了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。
实验要求：建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。
实验主要步骤：1、分析、理解给出的示例程序。
2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。
3、修改程序：（1）增加插入结点的功能。
（2）将建立链表的方法改为头插入法。
程序代码:#include“stdio.h“#include“string.h“#include“stdlib.h“#include“ctype. h“typedefstructnode//定义结点{chardata[10];//结点的数据域为字符串structnode*next;//结点的指针域}ListNode;typedefListNode*LinkList;//自定义LinkList单链表类型LinkListCreatListR1();//函数，用尾插入法建立带头结点的单链表LinkListCreatList(void);//函数，用头插入法建立带头结点的单链表ListNode*LocateNode();//函数，按值查找结点voidDeleteList();//函数，删除指定值的结点voidprintlist();//函数，打印链表中的所有值voidDeleteAll();//函数，删除所有结点，释放内存ListNode*AddNode();//修改程序：增加节点。
用头插法，返回头指针//==========主函数==============voidmain(){charch[10],num[5];LinkListhead;head=C reatList();//用头插入法建立单链表，返回头指针printlist(head);//遍历链表输出其值printf(“Deletenode(y/n):“);//输入“y“或“n“去选择是否删除结点scanf(“%s“,num);if(strcmp(num,“y“)==0||strcmp(num,“Y“)==0){printf(“PleaseinputDelete_data:“);scanf(“%s“,ch);//输入要删除的字符串DeleteList(head,ch);printlist(head);}printf(“Addnode?(y/n):“);//输入“y“或“n“去选择是否增加结点scanf(“%s“,num);if(strcmp(num,“y“)==0||strcmp(num,“Y“)==0){head=A ddNode(head);}printlist(head);DeleteAll(head);//删除所有结点，释放内存}//==========用尾插入法建立带头结点的单链表===========LinkListCreatListR1(void){charch[10];LinkListhead=(Li nkList)malloc(sizeof(ListNode));//生成头结点ListNode*s,*r,*pp;r=head;r->next=NULL;printf(“Input#toend“);//输入“#“代表输入结束printf(“\nPleaseinputN ode_data:“);scanf(“%s“,ch);//输入各结点的字符串while(strcmp(ch,“#“)!=0){pp=LocateNode(head,ch);//按值查找结点，返回结点指针if(pp==NULL){//没有重复的字符串，插入到链表中s=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));strcpy(s->data,ch);r->next=s;r=s; r->next=NULL;}printf(“Input#toend“);printf(“PleaseinputNode_data:“);scanf(“%s“,ch);}returnhead;//返回头指针}//==========用头插入法建立带头结点的单链表===========LinkListCreatList(void){charch[100];LinkListhead,p;head =(LinkList)malloc(sizeof(ListNode));head->next=NULL;while(1){printf(“Input#toend“);printf(“PleaseinputNode_data:“);scanf(“%s“,ch);if(strcmp (ch,“#“)){if(LocateNode(head,ch)==NULL){strcpy(head->data,ch);p=(Li nkList)malloc(sizeof(ListNode));p->next=head;head=p;}}elsebreak;}retu rnhead;}//==========按值查找结点，找到则返回该结点的位置，否则返回NULL==========ListNode*LocateNode(LinkListhead,char*key){List Node*p=head->next;//从开始结点比较while(p!=NULL//扫描下一个结点returnp;//若p=NULL则查找失败，否则p指向找到的值为key的结点}//==========修改程序：增加节点=======ListNode*AddNode(LinkListhead){charch[10];ListNode*s,*pp ;printf(“\nPleaseinputaNewNode_data:“);scanf(“%s“,ch);//输入各结点的字符串pp=LocateNode(head,ch);//按值查找结点，返回结点指针printf(“ok2\n“);if(pp==NULL){//没有重复的字符串，插入到链表中s=(ListNode*)malloc(sizeof(ListNode));strcpy(s->data,ch);printf(“ok3\n“);s->next=head->next;head->next=s;}returnhead;}//==========删除带头结点的单链表中的指定结点=======voidDeleteList(LinkListhead,char*key){ListNode*p,*r,*q=hea d;p=LocateNode(head,key);//按key值查找结点的if(p==NULL){//若没有找到结点，退出printf(“positionerror”);exit(0);}while(q->next!=p)//p 为要删除的结点，q为p的前结点q=q->next;r=q->next;q->next=r->next;free(r);//释放结点}//===========打印链表=======voidprintlist(LinkListhead){ListNode*p=head->next;//从开始结点打印while(p){printf(“%s,“,p->data);p=p->next;}printf(“\n“);}//==========删除所有结点，释放空间===========voidDeleteAll(LinkListhead){ListNode*p=head,*r;while( p->next){r=p->next;free(p);p=r;}free(p);}实验结果：Input#toendPleaseinputNode_data:batInput#toendPleaseinputNode_data: catInput#toendPleaseinputNode_data:eatInput#toendPleaseinputNode_da ta:fatInput#toendPleaseinputNode_data:hatInput#toendPleaseinputNode_ data:jatInput#toendPleaseinputNode_data:latInput#toendPleaseinputNode _data:matInput#toendPleaseinputNode_data:#mat,lat,jat,hat,fat,eat,cat,bat ,Deletenode(y/n):yPleaseinputDelete_data:hatmat,lat,jat,fat,eat,cat,bat,Ins ertnode(y/n):yPleaseinputInsert_data:putposition:5mat,lat,jat,fat,eat,put,c at,bat,请按任意键继续...示意图：latjathatfateatcatbatmatNULLheadlatjathatfateatcatbatmatheadlatjatfateat putcatbatmatheadNULLNULL心得体会：本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。
数据结构实验三栈和队列的应用
数据结构实验三栈和队列的应用数据结构实验三：栈和队列的应用在计算机科学领域中，数据结构是组织和存储数据的重要方式，而栈和队列作为两种常见的数据结构，具有广泛的应用场景。
本次实验旨在深入探讨栈和队列在实际问题中的应用，加深对它们特性和操作的理解。
一、栈的应用栈是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构。
这意味着最后进入栈的元素将首先被取出。
1、表达式求值在算术表达式的求值过程中，栈发挥着重要作用。
例如，对于表达式“2 ＋ 3 4”，我们可以通过将操作数压入栈，操作符按照优先级进行处理，实现表达式的正确求值。
当遇到数字时，将其压入操作数栈；遇到操作符时，从操作数栈中弹出相应数量的操作数进行计算，将结果压回操作数栈。
最终，操作数栈中的唯一值就是表达式的结果。
2、括号匹配在程序代码中，检查括号是否匹配是常见的任务。
可以使用栈来实现。
遍历输入的字符串，当遇到左括号时，将其压入栈；当遇到右括号时，弹出栈顶元素，如果弹出的左括号与当前右括号类型匹配，则继续，否则表示括号不匹配。
3、函数调用和递归在程序执行过程中，函数的调用和递归都依赖于栈。
当调用一个函数时，当前的执行环境（包括局部变量、返回地址等）被压入栈中。
当函数返回时，从栈中弹出之前保存的环境，继续之前的执行。
递归函数的执行也是通过栈来实现的，每次递归调用都会在栈中保存当前的状态，直到递归结束，依次从栈中恢复状态。
二、队列的应用队列是一种“先进先出”（First In First Out，FIFO）的数据结构。
1、排队系统在现实生活中的各种排队场景，如银行排队、餐厅叫号等，可以用队列来模拟。
新到达的顾客加入队列尾部，服务完成的顾客从队列头部离开。
通过这种方式，保证了先来的顾客先得到服务，体现了公平性。
2、广度优先搜索在图的遍历算法中，广度优先搜索（BreadthFirst Search，BFS）常使用队列。
从起始节点开始，将其放入队列。
数据结构上机实验
目录第1章绪论——上机实验题1解析实验题1.1求素数实验题1.2求一个正整数的各位数字之和实验题1.3求一个字符串是否为回文第2章线性表——上机实验题2解析实验题2.1实现顺序表各种基本运算的算法/*文件名:algo2-1.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 50typedef char ElemType;typedef struct{ElemType elem[MaxSize];int length;} SqList;void InitList(SqList *&L){L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));L->length=0;}void DestroyList(SqList *L){free(L);}int ListEmpty(SqList *L){return(L->length==0);}int ListLength(SqList *L){return(L->length);}void DispList(SqList *L){int i;if (ListEmpty(L)) return;for (i=0;i<L->length;i++)printf("%c",L->elem[i]);printf("\n");}int GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e){if (i<1 || i>L->length)return 0;e=L->elem[i-1];return 1;}int LocateElem(SqList *L, ElemType e){int i=0;while (i<L->length && L->elem[i]!=e) i++;if (i>=L->length)return 0;elsereturn i+1;}int ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e){int j;if (i<1 || i>L->length+1)return 0;i--; /*将顺序表位序转化为elem下标*/for (j=L->length;j>i;j--) /*将elem[i]及后面元素后移一个位置*/L->elem[j]=L->elem[j-1];L->elem[i]=e;L->length++; /*顺序表长度增1*/return 1;}int ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e){int j;if (i<1 || i>L->length)return 0;i--; /*将顺序表位序转化为elem下标*/e=L->elem[i];for (j=i;j<L->length-1;j++)L->elem[j]=L->elem[j+1];L->length--;return 1;}实验题2.2实现单链表各种基本运算的算法*文件名:algo2-2.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct LNode /*定义单链表结点类型*/{ElemType data;struct LNode *next;} LinkList;void InitList(LinkList *&L){L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); /*创建头结点*/L->next=NULL;}void DestroyList(LinkList *&L){LinkList *p=L,*q=p->next;while (q!=NULL){free(p);p=q;q=p->next;}free(p);}int ListEmpty(LinkList *L){return(L->next==NULL);}int ListLength(LinkList *L){LinkList *p=L;int i=0;while (p->next!=NULL){i++;p=p->next;}return(i);}void DispList(LinkList *L){LinkList *p=L->next;while (p!=NULL){printf("%c",p->data);p=p->next;}printf("\n");}int GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e) {int j=0;LinkList *p=L;while (j<i && p!=NULL){j++;p=p->next;}if (p==NULL)return 0;else{e=p->data;return 1;}}int LocateElem(LinkList *L,ElemType e){LinkList *p=L->next;int n=1;while (p!=NULL && p->data!=e){p=p->next;n++;}if (p==NULL)return(0);elsereturn(n);}int ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)int j=0;LinkList *p=L,*s;while (j<i-1 && p!=NULL){j++;p=p->next;}if (p==NULL) /*未找到第i-1个结点*/return 0;else /*找到第i-1个结点*p*/{s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); /*创建新结点*s*/s->data=e;s->next=p->next; /*将*s插p->next=s;return 1;}}int ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e){int j=0;LinkList *p=L,*q;while (j<i-1 && p!=NULL){j++;p=p->next;}if (p==NULL) /*未找到第i-1个结点*/return 0;else /*找到第i-1个结点*p*/{q=p->next; /*q指向要删除的结点*/p->next=q->next; /*从单链表中删除*q结点*/free(q); /*释放*q结点*/return 1;}}第3章栈和队列——上机实验题3解析实验题3.1实现顺序栈各种基本运算的算法*文件名:algo3-1.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct{ElemType elem[MaxSize];int top; /*栈指针*/} SqStack;void InitStack(SqStack *&s){s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));s->top=-1;}void ClearStack(SqStack *&s){free(s);}int StackLength(SqStack *s){return(s->top+1);}int StackEmpty(SqStack *s){return(s->top==-1);}int Push(SqStack *&s,ElemType e){if (s->top==MaxSize-1)return 0;s->top++;s->elem[s->top]=e;return 1;}int Pop(SqStack *&s,ElemType &e){if (s->top==-1)return 0;e=s->elem[s->top];s->top--;return 1;int GetTop(SqStack *s,ElemType &e){if (s->top==-1)return 0;e=s->elem[s->top];return 1;}void DispStack(SqStack *s){int i;for (i=s->top;i>=0;i--)printf("%c ",s->elem[i]);printf("\n");}实验题3.2实现链栈各种基本运算的算法/*文件名:algo3-2.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct linknode{ElemType data; /*数据域*/struct linknode *next; /*指针域*/} LiStack;void InitStack(LiStack *&s){s=(LiStack *)malloc(sizeof(LiStack));s->next=NULL;}void ClearStack(LiStack *&s){LiStack *p=s->next;while (p!=NULL){free(s);s=p;p=p->next;}}int StackLength(LiStack *s){int i=0;LiStack *p;p=s->next;while (p!=NULL){i++;p=p->next;}return(i);}int StackEmpty(LiStack *s){return(s->next==NULL);}void Push(LiStack *&s,ElemType e){LiStack *p;p=(LiStack *)malloc(sizeof(LiStack));p->data=e;p->next=s->next; /*插入*p结点作为第一个数据结点*/s->next=p;}int Pop(LiStack *&s,ElemType &e){LiStack *p;if (s->next==NULL) /*栈空的情况*/return 0;p=s->next; /*p指向第一个数据结点*/e=p->data;s->next=p->next;free(p);return 1;}int GetTop(LiStack *s,ElemType &e){if (s->next==NULL) /*栈空的情况*/return 0;e=s->next->data;return 1;}void DispStack(LiStack *s){LiStack *p=s->next;while (p!=NULL){printf("%c ",p->data);p=p->next;}printf("\n");}实验题3.3实现顺序队列各种基本运算的算法/*文件名:algo3-3.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 5typedef char ElemType;typedef struct{ElemType elem[MaxSize];int front,rear; /*队首和队尾指针*/} SqQueue;void InitQueue(SqQueue *&q){q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));q->front=q->rear=0;}void ClearQueue(SqQueue *&q){free(q);}int QueueEmpty(SqQueue *q){return(q->front==q->rear);}int QueueLength(SqQueue *q){return (q->rear-q->front+MaxSize)%MaxSize; }int enQueue(SqQueue *&q,ElemType e){if ((q->rear+1)%MaxSize==q->front) /*队满*/return 0;q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;q->elem[q->rear]=e;return 1;}int deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e){if (q->front==q->rear) /*队空*/return 0;q->front=(q->front+1)%MaxSize;e=q->elem[q->front];return 1;}实验题3.4实现链队各种基本运算的算法/*文件名:algo3-4.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct qnode{ElemType data;struct qnode *next;} QNode;typedef struct{QNode *front;QNode *rear;} LiQueue;void InitQueue(LiQueue *&q){q=(LiQueue *)malloc(sizeof(LiQueue));q->front=q->rear=NULL;}void ClearQueue(LiQueue *&q){QNode *p=q->front,*r;if (p!=NULL) /*释放数据结点占用空间*/{r=p->next;while (r!=NULL){free(p);p=r;r=p->next;}}free(q); /*释放头结点占用空间*/ }int QueueLength(LiQueue *q){int n=0;QNode *p=q->front;while (p!=NULL){n++;p=p->next;}return(n);}int QueueEmpty(LiQueue *q){if (q->rear==NULL)return 1;elsereturn 0;}void enQueue(LiQueue *&q,ElemType e){QNode *s;s=(QNode *)malloc(sizeof(QNode));s->data=e;s->next=NULL;if (q->rear==NULL) /*若链队为空,则新结点是队首结点又是队尾结点*/q->front=q->rear=s;else{q->rear->next=s; /*将*s结点链到队尾,rear指向它*/q->rear=s;}}int deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e){QNode *t;if (q->rear==NULL) /*队列为空*/return 0;if (q->front==q->rear) /*队列中只有一个结点时*/{t=q->front;q->front=q->rear=NULL;}else /*队列中有多个结点时*/{t=q->front;q->front=q->front->next;}e=t->data;free(t);return 1;}第4章串——上机实验题4解析实验题4.1实现顺序串各种基本运算的算法/*文件名:algo4-1.cpp*/#include <stdio.h>#define MaxSize 100 /*最多的字符个数*/typedef struct{ char ch[MaxSize]; /*定义可容纳MaxSize个字符的空间*/ int len; /*标记当前实际串长*/} SqString;void StrAssign(SqString &str,char cstr[]) /*str为引用型参数*/ {int i;for (i=0;cstr[i]!='\0';i++)str.ch[i]=cstr[i];str.len=i;}void StrCopy(SqString &s,SqString t) /*s为引用型参数*/ {int i;for (i=0;i<t.len;i++)s.ch[i]=t.ch[i];s.len=t.len;}int StrEqual(SqString s,SqString t){int same=1,i;if (s.len!=t.len) /*长度不相等时返回0*/same=0;else{for (i=0;i<s.len;i++)if (s.ch[i]!=t.ch[i]) /*有一个对应字符不相同时返回0*/same=0;}return same;}int StrLength(SqString s){return s.len;}SqString Concat(SqString s,SqString t){SqString str;int i;str.len=s.len+t.len;for (i=0;i<s.len;i++) /*将s.ch[0]～s.ch[s.len-1]复制到str*/ str.ch[i]=s.ch[i];for (i=0;i<t.len;i++) /*将t.ch[0]～t.ch[t.len-1]复制到str*/ str.ch[s.len+i]=t.ch[i];return str;}SqString SubStr(SqString s,int i,int j){SqString str;int k;str.len=0;if (i<=0 || i>s.len || j<0 || i+j-1>s.len){printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/}for (k=i-1;k<i+j-1;k++) /*将s.ch[i]～s.ch[i+j]复制到str*/str.ch[k-i+1]=s.ch[k];str.len=j;return str;}SqString InsStr(SqString s1,int i,SqString s2){int j;SqString str;str.len=0;if (i<=0 || i>s1.len+1) /*参数不正确时返回空串*/{printf("参数不正确\n");return s1;}for (j=0;j<i-1;j++) /*将s1.ch[0]～s1.ch[i-2]复制到str*/str.ch[j]=s1.ch[j];for (j=0;j<s2.len;j++) /*将s2.ch[0]～s2.ch[s2.len-1]复制到str*/str.ch[i+j-1]=s2.ch[j];for (j=i-1;j<s1.len;j++) /*将s1.ch[i-1]～s.ch[s1.len-1]复制到str*/str.ch[s2.len+j]=s1.ch[j];str.len=s1.len+s2.len;return str;}SqString DelStr(SqString s,int i,int j){int k;SqString str;str.len=0;if (i<=0 || i>s.len || i+j>s.len+1) /*参数不正确时返回空串*/{printf("参数不正确\n");return str;}for (k=0;k<i-1;k++) /*将s.ch[0]～s.ch[i-2]复制到str*/str.ch[k]=s.ch[k];for (k=i+j-1;k<s.len;k++)/*将s.ch[i+j-1]～ch[s.len-1]复制到str*/ str.ch[k-j]=s.ch[k];str.len=s.len-j;return str;}SqString RepStr(SqString s,int i,int j,SqString t){int k;SqString str;str.len=0;if (i<=0 || i>s.len || i+j-1>s.len) /*参数不正确时返回空串*/ {printf("参数不正确\n");return str;}for (k=0;k<i-1;k++) /*将s.ch[0]～s.ch[i-2]复制到str*/str.ch[k]=s.ch[k];for (k=0;k<t.len;k++) /*将t.ch[0]～t.ch[t.len-1]复制到str*/str.ch[i+k-1]=t.ch[k];for (k=i+j-1;k<s.len;k++) /*将s.ch[i+j-1]～ch[s.len-1]复制到str*/str.ch[t.len+k-j]=s.ch[k];str.len=s.len-j+t.len;return str;}void DispStr(SqString str){int i;if (str.len>0){for (i=0;i<str.len;i++)printf("%c",str.ch[i]);printf("\n");}}实验题4.2实现链串各种基本运算的算法*文件名:algo4-2.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef struct snode{char data;struct snode *next;} LiString;void StrAssign(LiString *&s,char t[]){int i;LiString *r,*p;s=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));s->next=NULL;r=s;for (i=0;t[i]!='\0';i++){p=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));p->data=t[i];p->next=NULL;r->next=p;r=p;}}void StrCopy(LiString *&s,LiString *t){LiString *p=t->next,*q,*r;s=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));s->next=NULL;s->next=NULL;r=s;while (p!=NULL) /*将t的所有结点复制到s*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}}int StrEqual(LiString *s,LiString *t){LiString *p=s->next,*q=t->next;while (p!=NULL && q!=NULL && p->data==q->data){p=p->next;q=q->next;}if (p==NULL && q==NULL)return 1;elsereturn 0;}int StrLength(LiString *s){int i=0;LiString *p=s->next;while (p!=NULL){i++;p=p->next;}return i;}LiString *Concat(LiString *s,LiString *t){LiString *str,*p=s->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;while (p!=NULL) /*将s的所有结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}p=t->next;while (p!=NULL) /*将t的所有结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *SubStr(LiString *s,int i,int j){int k;LiString *str,*p=s->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s) || j<0 || i+j-1>StrLength(s)) {printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/ }for (k=0;k<i-1;k++)p=p->next;for (k=1;k<=j;k++) /*将s的第i个结点开始的j个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *InsStr(LiString *s,int i,LiString *t){int k;LiString *str,*p=s->next,*p1=t->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s)+1) /*参数不正确时返回空串*/{printf("参数不正确\n");return str;}for (k=1;k<i;k++) /*将s的前i个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}while (p1!=NULL) /*将t的所有结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p1->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p1=p1->next;}while (p!=NULL) /*将*p及其后的结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *DelStr(LiString *s,int i,int j){int k;LiString *str,*p=s->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s) || j<0 || i+j-1>StrLength(s)) {printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/ }for (k=0;k<i-1;k++) /*将s的前i-1个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}for (k=0;k<j;k++) /*让p沿next跳j个结点*/p=p->next;while (p!=NULL) /*将*p及其后的结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *RepStr(LiString *s,int i,int j,LiString *t){int k;LiString *str,*p=s->next,*p1=t->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s) || j<0 || i+j-1>StrLength(s)) {printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/ }for (k=0;k<i-1;k++) /*将s的前i-1个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}for (k=0;k<j;k++) /*让p沿next跳j个结点*/p=p->next;while (p1!=NULL) /*将t的所有结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p1->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p1=p1->next;}while (p!=NULL) /*将*p及其后的结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}void DispStr(LiString *s){LiString *p=s->next;while (p!=NULL){printf("%c",p->data);p=p->next;}printf("\n");}第5章数组和稀疏矩阵——上机实验题5解析实验题5.1求5×5阶螺旋方阵/*文件名:exp5-1.cpp*/#include <stdio.h>#define MaxLen 10void fun(int a[MaxLen][MaxLen],int n){int i,j,k=0,m;if (n%2==0) //m=én/2ùm=n/2;elsem=n/2+1;for (i=0;i<m;i++){for (j=i;j<n-i;j++){k++;a[i][j]=k;}for (j=i+1;j<n-i;j++){k++;a[j][n-i-1]=k;}for (j=n-i-2;j>=i;j--){k++;a[n-i-1][j]=k;}for (j=n-i-2;j>=i+1;j--){k++;a[j][i]=k;}}}void main(){int n,i,j;int a[MaxLen][MaxLen];printf("\n");printf("输入n(n<10):");scanf("%d",&n);fun(a,n);printf("%d阶数字方阵如下:\n",n);for (i=0;i<n;i++){for (j=0;j<n;j++)printf("%4d",a[i][j]);printf("\n");}printf("\n");}实验题5.2求一个矩阵的马鞍点/*文件名:exp5-2.cpp*/#include <stdio.h>#define M 4#define N 4void MinMax(int A[M][N]){int i,j,have=0;int min[M],max[N];for (i=0;i<M;i++) /*计算出每行的最小值元素,放入min[0..M-1]之中*/{min[i]=A[i][0];for (j=1;j<N;j++)if (A[i][j]<min[i])min[i]=A[i][j];}for (j=0;j<N;j++) /*计算出每列的最大值元素,放入max[0..N-1]之中*/{max[j]=A[0][j];for (i=1;i<M;i++)if (A[i][j]>max[j])max[j]=A[i][j];}for (i=0;i<M;i++)for (j=0;j<N;j++)if (min[i]==max[j]){printf(" A[%d,%d]=%d\n",i,j,A[i][j]); /*显示马鞍点*/have=1;}if (!have)printf("没有鞍点\n");}void main(){int i,j;int A[M][N]={{9, 7, 6, 8},{20,26,22,25},{28,36,25,30},{12,4, 2, 6}};printf("A矩阵:\n");for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++)printf("%4d",A[i][j]);printf("\n");}printf("A矩阵中的马鞍点:\n");MinMax(A); /*调用MinMax()找马鞍点*/}实验题5.3求两个对称矩阵之和与乘积/*文件名:exp5-3.cpp*/#include <stdio.h>#define n 4#define m 10int value(int a[],int i,int j){if (i>=j)return a[(i*(i-1))/2+j];elsereturn a[(j*(j-1))/2+i];}void madd(int a[],int b[],int c[n][n]){int i,j;for (i=0;i<n;i++)for (j=0;j<n;j++)c[i][j]=value(a,i,j)+value(b,i,j);}void mult(int a[],int b[],int c[n][n]){int i,j,k,s;for (i=0;i<n;i++)for (j=0;j<n;j++){s=0;for (k=0;k<n;k++)s=s+value(a,i,k)*value(b,k,j); c[i][j]=s;}}void disp1(int a[]){int i,j;for (i=0;i<n;i++){for (j=0;j<n;j++)printf("%4d",value(a,i,j));printf("\n");}}void disp2(int c[n][n]){int i,j;for (i=0;i<n;i++){for (j=0;j<n;j++)printf("%4d",c[i][j]);printf("\n");}}void main(){int a[m]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int b[m]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};int c1[n][n],c2[n][n];madd(a,b,c1);mult(a,b,c2);printf("\n");printf("a矩阵:\n");disp1(a);printf("b矩阵:\n");disp1(b);printf("a+b:\n");disp2(c1);printf("a*b:\n");disp2(c2);printf("\n");}实验题5.4实现稀疏矩阵（采用三元组表示）的基本运算/*文件名:exp5-4.cpp*/#include <stdio.h>#define N 4typedef int ElemType;#define MaxSize 100 /*矩阵中非零元素最多个数*/ typedef struct{ int r; /*行号*/int c; /*列号*/ElemType d; /*元素值*/} TupNode; /*三元组定义*/typedef struct{ int rows; /*行数值*/int cols; /*列数值*/int nums; /*非零元素个数*/TupNode data[MaxSize];} TSMatrix; /*三元组顺序表定义*/void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[N][N]){int i,j;t.rows=N;t.cols=N;t.nums=0;for (i=0;i<N;i++){for (j=0;j<N;j++)if (A[i][j]!=0){t.data[t.nums].r=i;t.data[t.nums].c=j;t.data[t.nums].d=A[i][j];t.nums++;}}}void DispMat(TSMatrix t){int i;if (t.nums<=0)return;printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.rows,t.cols,t.nums);printf("\t------------------\n");for (i=0;i<t.nums;i++)printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.data[i].r,t.data[i].c,t.data[i].d); }void TranMat(TSMatrix t,TSMatrix &tb){int p,q=0,v; /*q为tb.data的下标*/tb.rows=t.cols;tb.cols=t.rows;tb.nums=t.nums;if (t.nums!=0){for (v=0;v<t.cols;v++) /*tb.data[q]中的记录以c 域的次序排列*/for (p=0;p<t.nums;p++) /*p为t.data的下标*/if (t.data[p].c==v){tb.data[q].r=t.data[p].c;tb.data[q].c=t.data[p].r;tb.data[q].d=t.data[p].d;q++;}}}int MatAdd(TSMatrix a,TSMatrix b,TSMatrix &c){int i=0,j=0,k=0;ElemType v;if (a.rows!=b.rows || a.cols!=b.cols)return 0; /*行数或列数不等时不能进行相加运算*/c.rows=a.rows;c.cols=a.cols; /*c的行列数与a的相同*/while (i<a.nums && j<b.nums) /*处理a和b中的每个元素*/{if (a.data[i].r==b.data[j].r) /*行号相等时*/{if(a.data[i].c<b.data[j].c) /*a元素的列号小于b 元素的列号*/{c.data[k].r=a.data[i].r;/*将a元素添加到c中*/c.data[k].c=a.data[i].c;c.data[k].d=a.data[i].d;k++;i++;}else if (a.data[i].c>b.data[j].c)/*a元素的列号大于b元素的列号*/{c.data[k].r=b.data[j].r; /*将b元素添加到c中*/c.data[k].c=b.data[j].c;c.data[k].d=b.data[j].d;k++;j++;}else /*a元素的列号等于b元素的列号*/{v=a.data[i].d+b.data[j].d;if (v!=0) /*只将不为0的结果添加到c中*/{c.data[k].r=a.data[i].r;c.data[k].c=a.data[i].c;c.data[k].d=v;k++;}i++;j++;}}else if (a.data[i].r<b.data[j].r) /*a元素的行号小于b元素的行号*/{c.data[k].r=a.data[i].r; /*将a元素添加到c中*/c.data[k].c=a.data[i].c;c.data[k].d=a.data[i].d;k++;i++;}else /*a元素的行号大于b元素的行号*/{c.data[k].r=b.data[j].r; /*将b元素添加到c中*/c.data[k].c=b.data[j].c;c.data[k].d=b.data[j].d;k++;j++;}c.nums=k;}return 1;}int value(TSMatrix c,int i,int j){int k=0;while (k<c.nums && (c.data[k].r!=i || c.data[k].c!=j))k++;if (k<c.nums)return(c.data[k].d);elsereturn(0);}int MatMul(TSMatrix a,TSMatrix b,TSMatrix &c){int i,j,k,p=0;ElemType s;if (a.cols!=b.rows) /*a的列数不等于b的行数时不能进行相乘运算*/return 0;for (i=0;i<a.rows;i++)for (j=0;j<b.cols;j++){s=0;for (k=0;k<a.cols;k++)s=s+value(a,i,k)*value(b,k,j);if (s!=0) /*产生一个三元组元素*/{c.data[p].r=i;c.data[p].c=j;c.data[p].d=s;p++;}}c.rows=a.rows;c.cols=b.cols;c.nums=p;return 1;}void main(){ElemType a1[N][N]={{1,0,3,0},{0,1,0,0},{0,0,1,0},{0,0,1,1}};ElemType b1[N][N]={{3,0,0,0},{0,4,0,0},{0,0,1,0},{0,0,0,2}};TSMatrix a,b,c;CreatMat(a,a1);CreatMat(b,b1);printf("a的三元组:\n");DispMat(a);printf("b的三元组:\n");DispMat(b);printf("a转置为c\n");TranMat(a,c);printf("c的三元组:\n");DispMat(c);printf("c=a+b\n");MatAdd(a,b,c);printf("c的三元组:\n");DispMat(c);printf("c=a*b\n");MatMul(a,b,c);printf("c的三元组:\n");DispMat(c);}实验题5.5实现广义表的基本运算#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct lnode{ int tag; /*结点类型标识*/ union{ElemType data;struct lnode *sublist;}val;struct lnode *link; /*指向下一个元素*/} GLNode;extern GLNode *CreatGL(char *&s);extern void DispGL(GLNode *g);void Change(GLNode *&g,ElemType s,ElemType t) /*将广义表g中所有原子s 替换成t*/{if (g!=NULL){if (g->tag==1) /*子表的情况*/Change(g->val.sublist,s,t);else if (g->val.data==s) /*原子且data域值为s的情况*/g->val.data=t;Change(g->link,s,t);}}void Reverse(GLNode *&g) /*将广义表g所有元素逆置*/{GLNode *p,*q,*t;t=NULL;if (g!=NULL){p=g;while (p!=NULL) /*将同级的兄弟逆置*/{q=p->link;if (t==NULL){t=p;p->link=NULL;}else{p->link=t;t=p;}p=q;}g=t;p=g;while (p!=NULL){if (p->tag==1)Reverse(p->val.sublist);p=p->link;}}}int Same(GLNode *g1,GLNode *g2) /*判断两个广义表是否相同*/ {int s;if (g1==NULL && g2==NULL) /*均为NULL的情况*/return 1;else if ((g1==NULL && g2!=NULL) || (g1!=NULL && g2==NULL)) /*一个为NULL,另一不为NULL的情况*/return 0;else{s=1;while (g1!=NULL && g2!=NULL && s==1){if (g1->tag==1 && g2->tag==1)/*均为子表的情况*/s=Same(g1->val.sublist,g2->val.sublist);else if (g1->tag==0 && g2->tag==0)/*均为原子的情况*/{if (g1->val.data!=g2->val.data)s=0;}else /*一个为原子,另一为子表的情况*/s=0;g1=g1->link;g2=g2->link;}if (g1!=NULL || g2!=NULL) /*有一个子表尚未比较完时*/s=0;return s;}}ElemType MaxAtom(GLNode *g) /*求广义表g中最大的原子*/{ElemType m=0,m1; /*m赋初值0*/while (g!=NULL){if (g->tag==1) /*子表的情况*/{m1=MaxAtom(g->val.sublist); /*对子表递归调用*/if (m1>m) m=m1;}else{if (g->val.data>m) /*为原子时,进行原子比较*/m=g->val.data;}g=g->link;}return m;}void DelAtom(GLNode *&g,ElemType x) /*删除广义表g中的第一个为x原子*/{GLNode *p=g,*q,*pre;while (p!=NULL){q=p->link;if (p->tag==1) /*子表的情况*/DelAtom(p->val.sublist,x); /*对子表递归调用*/else{if (p->val.data==x) /*为原子时,进行原子比较*/{if (p==g)/*被删结点是本层的第1个结点*/{g=q;free(p); /*释放结pre=g;}else /*被删结{pre->link=q;free(p);}return;}}pre=p;p=q;}}void DelAtomAll(GLNode *&g,ElemType x) /*删除广义表g中的所有为x原子*/{GLNode *p=g,*q,*pre;while (p!=NULL){q=p->link;if (p->tag==1) /*子表的情况*/DelAtomAll(p->val.sublist,x); /*对子表递归调用*/else{if (p->val.data==x) /*为原子时,进行原子比较*/if (p==g)/*被删结点是本层的第1个结点*/{g=q;free(p); /*释放结pre=g;}else /*被删结{pre->link=q;free(p);}}pre=p;p=q;}}void PreOrder(GLNode *g) /*采用先根遍历g*/{if (g!=NULL){if (g->tag==0) /*为原子结点时*/printf("%c ",g->val.data);elsePreOrder(g->val.sublist); /*为子表时*/ PreOrder(g->link);}}void main(){GLNode *g1,*g2,*g3,*g4;char *str1="(a,(a),((a,b)),((a)),a)";char *str2="(a,(b),((c,d)),((e)),f)";char *str3="(a,(a,b),(a,b,c)))";char *str4="(a,(b),((c,d)),((e)),f)";g1=CreatGL(str1);printf("\n");printf(" 广义表g1:");DispGL(g1);printf("\n");printf(" 将广义表g1中所有'a'改为'b'\n");Change(g1,'a','b');printf(" 广义表g1:");DispGL(g1);printf("\n\n");g2=CreatGL(str2);printf(" 广义表g2:");DispGL(g2);printf("\n");printf(" 广义表g2中最大原子:%c\n",MaxAtom(g2));printf(" 将g2的元素逆置\n");Reverse(g2);printf(" 广义表g2:");DispGL(g2);printf("\n\n");printf(" 广义表g1和g2%s\n\n",(Same(g1,g2)?"相同":"不相同"));g3=CreatGL(str3);printf(" 广义表g3:");DispGL(g3);printf("\n");printf(" 删除广义表g3的第一个为'a'的原子\n");DelAtom(g3,'a');printf(" 广义表g3:");DispGL(g3);printf("\n\n");printf(" 删除广义表g3中的所有'a'原子\n");DelAtomAll(g3,'a');printf(" 广义表g3:");DispGL(g3);printf("\n\n");g4=CreatGL(str4);printf(" 广义表g4:");DispGL(g4);printf("\n");printf(" 采用先根遍历g4的结果:");PreOrder(g4);printf("\n\n");}。
数据结构实验
数据结构实验数据结构实验是计算机科学与技术专业的重要课程之一。
通过对这门课程的学习和实验，可以让学生深入了解数据结构在计算机科学中的重要性和应用。
一、实验的目的与意义数据结构实验的主要目的是帮助学生更深入地理解数据结构在计算机科学中的应用。
在实验中，学生可以通过编写代码和执行各种数据结构算法来更好地理解数据结构的实现原理。
通过实验，学生可以更清楚地了解算法的效率、时间复杂度和空间复杂度等概念。
此外，数据结构实验也有助于提高学生的编程能力。
在实验中，学生需要编写具有规范的代码，确保算法的正确性，同时还需要处理大量的数据，这可以提高学生的编程能力和耐心。
二、实验内容简介数据结构实验通常包括以下几个方面的内容：1.线性结构：顺序存储和链式存储线性表、栈、队列等。
2.非线性结构：数组、链表、二叉树等。
3.查找算法：顺序查找、二分查找、哈希查找等。
4.排序算法：插入排序、选择排序、归并排序、堆排序等。
5.图论算法：图的遍历、最短路径、最小生成树等。
6.字符串算法：KMP算法、BM算法等。
三、实验中的具体操作实验中的具体操作是根据具体的算法和数据结构来进行的。
以下是一个简单的例子：线性表的实验假设学生已经学习了顺序存储结构和链式存储结构的操作，以下是在实验中需要进行的具体操作：1.顺序存储结构创建一个空的顺序表插入一个元素到指定位置删除一个元素查找指定元素的位置输出顺序表的所有元素2.链式存储结构创建一个空的链表插入一个元素到指定位置删除一个元素查找指定元素的位置输出链表的所有元素在实验中，学生需要将这些操作封装成具体的函数，并且通过调用这些函数来实现对线性表的操作。
同时，学生还需要进行大量的测试和调试，以保证代码的正确性和实验的效果。
四、实验中的注意事项在进行数据结构实验时，学生需要注意以下几个方面：1.理论和实验相结合：不仅要理解理论知识，还要进行实验操作，才能更好地掌握数据结构。
2.代码规范：要写出规范、可读性强的代码，让他人容易理解。
数据结构形考实践实验
数据结构形考实践实验一、背景介绍数据结构是计算机科学中重要的基础概念之一，是研究数据组织、存储、管理和操作的方法和原则。
在计算机科学领域，对于数据结构的掌握和实践是非常重要的，因为它直接影响着程序的效率和性能。
为了更好地理解和应用数据结构，形考实践实验是必不可少的一环。
二、实验目的数据结构形考实践实验的目的是通过实际应用的方式，巩固和加深对数据结构的理解，并提高对数据结构的实践能力。
本实验旨在让学生通过解决实际问题的方式，熟悉和掌握常见的数据结构及其应用场景。
三、实验内容3.1实验环境在进行数据结构形考实践实验之前，我们需要准备好实验环境，包括以下方面的内容：-操作系统：建议使用W in do ws/L in ux/M a cO S等常见操作系统；-集成开发环境（ID E）：可以选择V is ua l St ud io Co de、E cl i ps e等常用ID E；-编程语言：可以选择C/C++、J av a、Py t ho n等常用编程语言。
3.2实验步骤在进行数据结构形考实践实验时，我们可以按照以下步骤进行：1.阅读实验要求和相关文献，了解本次形考实验的目标和要求。
2.分析问题需求，确定合适的数据结构和算法。
3.设计和实现相应的数据结构和算法，注意代码的可读性和可维护性。
4.编写测试用例，对实现的数据结构和算法进行测试和验证。
5.解决实际问题，并对实现的数据结构和算法的效率进行评估和分析。
6.总结实验过程和结果，撰写实验报告。
3.3实验要求在进行数据结构形考实践实验时，需要满足以下要求：1.合理选择和使用数据结构和算法，解决实际问题。
2.程序必须能够正确运行，并具有较高的效率和性能。
3.实验报告要求详细描述实验过程、实验结果和分析。
四、实验案例为了更好地理解数据结构的应用，下面我们给出一个实验案例作为参考。
4.1问题描述假设我们需要设计一个学生信息管理系统，其中包括学生姓名、年龄、性别和成绩等信息。
数据的结构实验的1
数据的结构实验的1：数据结构实验的1第一点：数据结构实验的重要性和目的数据结构实验是计算机科学和软件工程领域中非常重要的一部分。
它不仅是理论知识的具体实践，而且也是理解和掌握数据结构的关键步骤。
数据结构是计算机科学中的基础，它研究如何有效地存储、组织和处理数据。
通过实验，学生可以深入了解数据结构的工作原理和性能，培养解决问题的能力，提高编程技能，为将来的职业生涯打下坚实的基础。
数据结构实验的目的在于通过实际的操作和观察，让学生更好地理解和掌握各种数据结构的特点和应用场景。
通过实验，学生可以学习如何选择合适的数据结构来解决实际问题，如何设计和实现数据结构的相关算法，以及如何分析数据结构的性能和优化算法。
这些能力和技能对于计算机科学和软件工程领域的人才来说至关重要。
第二点：数据结构实验的基本内容和步骤数据结构实验通常包括多个基本内容和步骤，旨在帮助学生全面掌握数据结构的知识和技能。
以下是常见的数据结构实验内容和步骤：1.实验准备：在实验之前，学生需要了解实验要求和目的，阅读相关的理论知识，熟悉实验中所使用的编程语言和工具。
2.实验设计：学生需要根据实验要求，设计合适的数据结构和算法，选择合适的数据输入和测试用例，以确保实验结果的准确性和可靠性。
3.实验实现：学生需要根据设计方案，编写相应的代码来实现数据结构和算法。
在这个过程中，学生需要注重代码的可读性和可维护性，遵循编程规范和习惯。
4.实验测试：学生需要对实现的数据结构和算法进行测试，验证其正确性和性能。
测试可以包括手工测试和自动化测试，以保证实验结果的准确性和可靠性。
5.实验报告：学生需要根据实验结果和观察，撰写实验报告，总结实验中的发现和收获，反思实验中的问题和不足，提出改进的建议和思考。
通过这些基本内容和步骤，学生可以全面地掌握数据结构的知识和技能，培养解决问题的能力和创新思维，为将来的职业生涯打下坚实的基础。
数据结构实验是计算机科学和软件工程领域中不可或缺的一部分，学生应该重视并积极参与其中。
数据结构实验
数据结构实验
数据结构实验是计算机科学专业的必修课程之一，旨在通过实践来让学生掌握数据结
构的基本概念、操作及应用等知识，提高程序设计能力和算法实现能力。
以下是数据结构
实验的相关内容。
一、实验目的
1. 理解基本数据结构及其操作的实现方法。
2. 掌握数据结构中各种算法的实现方式，如顺序查找、二分查找、快速排序等。
3. 学会通过编程实现各种数据结构和算法，并能解决各种实际问题。
二、实验内容
1. 数组和链表的操作实现。
2. 栈和队列的实现。
3. 二叉树和图的操作实现。
4. 常见查找算法的实现，如顺序查找、二分查找等。
5. 常见排序算法的实现，如冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。
6. 哈希表和堆的实现。
三、实验步骤
1. 数组和链表的操作实现
在这个实验中，我们将学习如何使用数组和链表来存储数据，并实现一些基本的操作，如查找、添加、删除等。
4. 常见查找算法的实现
顺序查找、二分查找等是常见的算法，我们将通过编程来实现这些算法，并掌握其原
理和使用方法。
5. 常见排序算法的实现
冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等是常见的排序算法，在本实验中，我们
将通过编程来实现这些算法，并学习如何调用这些算法来解决实际问题。
6. 哈希表和堆的实现
哈希表和堆是常用的高效数据结构，在本实验中，我们将学习如何使用哈希表和堆来解决实际问题，并学习哈希算法及堆操作的实现方法。
四、实验结果。
数据结构课程实验报告
数据结构课程实验报告目录1. 实验简介1.1 实验背景1.2 实验目的1.3 实验内容2. 实验方法2.1 数据结构选择2.2 算法设计2.3 程序实现3. 实验结果分析3.1 数据结构性能分析3.2 算法效率比较3.3 实验结论4. 实验总结1. 实验简介1.1 实验背景本实验是数据结构课程的一次实践性操作，旨在帮助学生加深对数据结构的理解和运用。
1.2 实验目的通过本实验，学生将学会如何选择合适的数据结构来解决特定问题，了解数据结构与算法设计的关系并能将其应用到实际问题中。
1.3 实验内容本实验将涉及对一些经典数据结构的使用，如链表、栈、队列等，并结合具体问题进行算法设计和实现。
2. 实验方法2.1 数据结构选择在实验过程中，需要根据具体问题选择合适的数据结构，比如针对需要频繁插入删除操作的情况可选择链表。
2.2 算法设计针对每个问题，需要设计相应的算法来实现功能，要考虑算法的效率和实际应用情况。
2.3 程序实现根据算法设计，编写相应的程序来实现功能，并进行调试测试确保程序能够正确运行。
3. 实验结果分析3.1 数据结构性能分析在实验过程中，可以通过对不同数据结构的使用进行性能分析，如时间复杂度和空间复杂度等，以便选择最优的数据结构。
3.2 算法效率比较实验完成后，可以对不同算法在同一数据结构下的效率进行比较分析，找出最优算法。
3.3 实验结论根据实验结果分析，得出结论并总结经验教训，为后续的数据结构和算法设计提供参考。
4. 实验总结通过本次实验，学生将对数据结构与算法设计有更深入的了解，并能将所学知识应用到实际问题中，提高自己的实践能力和解决问题的能力。
数据结构与算法综合实验
04
经典问题分析与实现方法论述
最短路径问题——Dijkstra算法和Floyd算法比较
Dijkstra算法
Floyd算法
比较
适用于没有负权边的有向图，通过贪 心策略每次找到距离起点最近的顶点 ，并更新其邻居顶点的距离。时间复 杂度为O(|V|^2)，其中|V|为顶点数。
队列是一种特殊的线性 表，其只允许在表的一 端进行插入操作，而在 另一端进行删除操作。 插入元素的一端称为队 尾，删除元素的一端称 为队头。
包括初始化、入队、出 队、判断队列是否为空 等。
包括表达式求值、括号 匹配、迷宫问题、CPU 任务调度等。
树和二叉树基本概念
树定义
树是一种非线性数据结构，由n（ n>=0）个有限结点组成一个具有层 次关系的集合。
未来算法的发展将更加注重高效性、 稳定性和可解释性。例如，启发式算 法、近似算法等将在解决NP难问题 中发挥更大作用，通过牺牲部分精度 换取更高的计算效率。同时，随着人 工智能和机器学习的快速发展，智能 算法如神经网络、遗传算法等将在更 多领域得到应用，实现自动化决策和 优化。
要点三
比较
Prim算法适用于稠密图，而Kruskal 算法适用于稀疏图。Prim算法通过不 断扩展已选择顶点的集合来构建最小 生成树，而Kruskal算法通过不断合 并连通分量来构建最小生成树。
拓扑排序问题——Kahn算法和DFS深度优先搜索法比较
Kahn算法
DFS深度优先搜索法
比较
从入度为0的顶点开始，不断删除该 顶点和以该顶点为起点的所有有向边 ，并更新相关顶点的入度。重复此过 程直到所有顶点都被删除或者发现存 在环为止。时间复杂度为O(|V|+|E|) ，其中|V|为顶点数，|E|为边数。
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告(一)
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告一、实验目的本实验旨在帮助学生掌握数据结构的基本概念，熟练掌握数据结构的基本操作，进一步提高学生的编程能力和数据处理能力。
二、实验内容1. 数据结构的基本概念在实验中，我们首先介绍了数据结构的基本概念，包括数据的逻辑结构和物理结构，以及数据结构的分类和应用场景。
2. 数据结构的基本操作接着，我们介绍了数据结构的基本操作，包括插入、删除、查找等操作，通过具体的案例和代码演示，让学生理解和掌握这些基本操作的实现原理和方法。
3. 编程实践在实验的第三部分，我们组织学生进行数据结构的编程实践，要求学生通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作，加深对数据结构的理解和掌握。
三、实验过程1. 数据结构的基本概念在本部分，我们通过课堂讲解和案例分析的方式，向学生介绍了数据结构的基本概念，包括线性结构、树形结构、图形结构等，让学生对数据结构有一个整体的认识。
2. 数据结构的基本操作在这一部分，我们通过具体的案例和代码演示，向学生介绍了数据结构的基本操作，包括插入、删除、查找等操作的实现原理和方法，让学生掌握这些基本操作的具体实现。
3. 编程实践最后，我们组织学生进行数据结构的编程实践，要求他们通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作，加深对数据结构的理解和掌握，同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
四、实验结果与分析通过本次实验，学生们对数据结构有了更深入的理解和掌握，他们能够熟练地使用各种数据结构的基本操作，编写出高效、稳定的代码，提高了他们的编程能力和数据处理能力。
五、实验总结本实验对于学生掌握数据结构的基本概念和操作起到了很好的辅助作用，通过实际的编程实践，学生们不仅加深了对数据结构的理解和掌握，同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
这对于他们今后的学习和工作都具有重要的意义。
六、参考文献1. 《数据结构与算法分析》2. 《数据结构(C语言版)》3. 《数据结构与算法》以上是我对“国开数据结构(本)数据结构课程实验报告”的详细报告，希望能够满足您的要求。
(完整版)数据结构实验报告全集
数据结构实验报告全集实验一线性表基本操作和简单程序1．实验目的（1）掌握使用Visual C++ 6.0上机调试程序的基本方法；（2）掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。
2．实验要求（1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
（2）认真阅读和掌握本章相关内容的程序。
（3）上机运行程序。
（4）保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。
（5）按照你对线性表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果实验代码：1）头文件模块#include iostream.h>//头文件#include<malloc.h>//库头文件-----动态分配内存空间typedef int elemtype;//定义数据域的类型typedef struct linknode//定义结点类型{elemtype data;//定义数据域struct linknode *next;//定义结点指针}nodetype;2）创建单链表nodetype *create()//建立单链表，由用户输入各结点data域之值，//以0表示输入结束{elemtype d;//定义数据元素dnodetype *h=NULL,*s,*t;//定义结点指针int i=1;cout<<"建立一个单链表"<<endl;while(1){cout <<" 输入第"<< i <<"结点data域值：";cin >> d;if(d==0) break;//以0表示输入结束if(i==1)//建立第一个结点{h=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype));//表示指针hh->data=d;h->next=NULL;t=h;//h是头指针}else//建立其余结点{s=(nodetype*) malloc(sizeof(nodetype));s->data=d;s->next=NULL;t->next=s;t=s;//t始终指向生成的单链表的最后一个节点}i++;}return h;}3）输出单链表中的元素void disp(nodetype*h)//输出由h指向的单链表的所有data域之值{nodetype *p=h;cout<<"输出一个单链表:"<<endl<<" ";if(p==NULL)cout<<"空表";while(p!=NULL){cout<<p->data<<" ";p=p->next;}cout<<endl;}4）计算单链表的长度int len(nodetype *h)//返回单链表的长度{int i=0;nodetype *p=h;while(p!=NULL){p=p->next;i++;}return i;}5）寻找第i个节点nodetype *find(nodetype *h,int i)//返回第i个节点的指针{nodetype *p=h;int j=1;if(i>len(h)||i<=0)return NULL;//i上溢或下溢celse{while (p!=NULL&&j<1)//查找第i个节点，并由p指向该节点{j++;p=p->next;}return p;} }6）单链表的插入操作nodetype *ins(nodetype *h,int i,elemtype x)//在单链表head中第i个节点//（i>=0）之后插入一个data域为x的节点{nodetype *p,*s;s=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype));//创建节点ss->data=x;s->next=NULL;if(i==0)//i=0:s作为该单链表的第一个节点{s->next=h;h=s;}else{p=find(h,i);//查找第i个节点，并由p指向该节点if(p!=NULL){s->next=p->next;p->next=s;}return h;}}7）单链表的删除操作nodetype *del(nodetype *h,int i)//删除第i个节点{nodetype *p=h, *s;int j=1;if(i==1)//删除第1个节点{h=h->next;free(p);}else{p=find(h,i-1);//查找第i-1个节点，并由p指向该节点 if(p!=NULL&&p->next!=NULL){s=p->next;//s指向要删除的节点p->next=s->next;free(s);}else cout<<"输入i的值不正确"<<endl;}return h;}8）释放节点空间void dispose(nodetype *h)//释放单链表的所有节点占用的空间{nodetype *pa=h,*pb;if(pa!=NULL){pb=pa->next;if(pb==NULL)//只有一个节点的情况free(pa);else{while (pb!=NULL)//有两个及以上节点的情况{free(pa);pa=pb;pb=pb->next;}free(pa);}}}9)主程序模块:#include"slink.h"//包含头文件slinkvoid main(){nodetype *head;//定义节点指针变量head=create();//创建一个单链表disp(head);//输出单链表cout<<"单链表长度:"<<len(head)<<endl;ins(head, 2,0);//在第二个节点之后插入以0为元素的节点 disp(head);//输出新链表del(head,2);//删除第二个节点disp(head);//输出新链表}5．实验结果建立一个单链表：输入第1结点data域值：1输入第2结点data域值：2输入第3结点data域值：3输入第4结点data域值：4输入第5结点data域值：5输入第6结点data域值：6输入第7结点data域值：7输入第8结点data域值：8输入第9结点data域值：9输入第10结点data域值0：输出一个单链表：1 2 3 4 5 6 7 8 9单链表长度：9输出一个单链表：1 02345678 9输出一个单链表：1 2 3 4 5 6 7 8实验二顺序栈的实现1.实验目的掌握顺序栈的基本操作：初始化栈、判栈空否、入栈、出栈、取栈顶数据元素等运算以及程序实现方法。
《数据结构》实验书
目录实验一线性表基本操作的编程实现 (201)实验二堆栈或队列基本操作的编程实现 (49)实验四二维数组基本操作的编程实现 (18)实验五二叉树基操作的编程实现 (20)实验六图基本操作的编程实现 (45)（特别提示：程序设计包含两个方面的错误。
其一是错误，其二是能错误。
为了提高学生的编程和能力，本指导书给出的程序代码并的两种错误。
并且也不保证程序的完整性，有一些语句已经故意删除，就是要求学生自己编制完成，这样才能达到我们的要求。
希望大家以自己所学高级语言的基本功和点为基础，不要过于依赖给出的参考代码，这样才能有所进步。
如果学生能够根据要求完全自己编制，那就不好了。
）实验一线性表基本操作的编程实现【实验目的】线性表基本操作的编程实现要求：线性表基本操作的编程实现（2学时，验证型），掌握线性表的建立、遍历、插入、删除等基本操作的编程实现，也可以进一步编程实现查找、逆序、排序等操作，存储结构可以在顺序结构或链表结分主要功能，也可以用菜单进行管理完成大部分功能。
还鼓励学生利用基本操作进行一些更实际的应用型程序设计。
【实验性质】【实验内容】把线性表的顺序存储和链表存储的数据插入、删除运算其中某项进行程序实现。
建议实现键盘输入数据以实现程序的通据的函数。
【注意事项】【思考问题】1.线性表的顺序存储和链表存储的差异？优缺点分析？2.那些操作引发了数据的移动？3.算法的时间效率是如何体现的？4.链表的指针是如何后移的？如何加强程序的健壮性？【参考代码】（一）利用顺序表完成一个班级学生课程成绩的简单管理1、预定义以及顺序表结构类型的定义(1)#define ListSize //根据需要自己设定一个班级能够容纳的最大学生数(2)typedef struct Stu{int num; //学生的学号char name[10]; //学生的姓名float wuli; //物理成绩float shuxue; //数学成绩float yingyu; //英语成绩}STUDENT; //存放单个学生信息的结构体类型typedef struct List{stu[ListSize]; //存放学生的数组定义，静态分配空间int length; //记录班级实际学生个数}LIST; //存放班级学生信息的顺序表类型2、建立班级的学生信息void listcreate(LIST *Li,int m) //m为该班级的实际人数{int i;Li->length=0;for(i=0;i<m;i++) //输入m个学生的所有信息{printf("please input the %dth student's information:\n",i+1);printf("num=");scanf("%d", ); //输入第i个学生的学号printf("name=");scanf("%s", ); //输入第i个学生的姓名printf("wuli=");scanf("%f", ); //输入第i个学生的物理成绩printf("shuxue=");scanf("%f", ); //输入第i个学生的数学成绩printf("yingyu=");scanf("%f", ); //输入第i个学生的英语成绩Li->length++; //学生人数加1}}3、插入一个学生信息int listinsert(LIST *Li,int i) //将学生插入到班级Li的第i个位置。
数据结构实验十
数据结构实验十数据结构实验十：树的遍历算法实现及性能比较一、实验背景和目的树是一种重要的数据结构，广泛应用于计算机科学和信息技术领域。
树的遍历是指按照一定规则依次访问树中的每个节点，以达到对树中所有节点的访问目的。
本实验旨在探究树的遍历算法的实现方法，并通过性能比较，分析不同算法的优劣。
二、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 实现二叉树的先序遍历算法。
2. 实现二叉树的中序遍历算法。
3. 实现二叉树的后序遍历算法。
4. 比较三种遍历算法的性能。
三、实验步骤和方法1. 实现二叉树的先序遍历算法：先序遍历算法的实现方法可以使用递归或非递归方式。
递归方式较为简单，可以按照以下步骤进行实现：- 如果树为空，则返回。
- 先访问根节点。
- 递归地先序遍历左子树。
- 递归地先序遍历右子树。
2. 实现二叉树的中序遍历算法：中序遍历算法的实现方法也可以使用递归或非递归方式。
递归方式较为简单，可以按照以下步骤进行实现：- 如果树为空，则返回。
- 递归地中序遍历左子树。
- 访问根节点。
- 递归地中序遍历右子树。
3. 实现二叉树的后序遍历算法：后序遍历算法的实现方法同样可以使用递归或非递归方式。
递归方式较为简单，可以按照以下步骤进行实现：- 如果树为空，则返回。
- 递归地后序遍历左子树。
- 递归地后序遍历右子树。
- 访问根节点。
4. 比较三种遍历算法的性能：为了比较三种遍历算法的性能，可以使用相同的测试数据集进行测试，并记录下每种算法的运行时间。
可以选择不同规模的树进行测试，以观察算法的时间复杂度和空间复杂度。
四、实验结果和分析经过实验，记录下了三种遍历算法的运行时间，并进行了性能比较。
以下是实验结果的分析：1. 先序遍历算法的运行时间较短，因为先序遍历是从根节点开始访问，直接按照顺序遍历即可。
2. 中序遍历算法的运行时间较长，因为需要先遍历左子树，再访问根节点，最后遍历右子树。
3. 后序遍历算法的运行时间最长，因为需要先遍历左子树，再遍历右子树，最后访问根节点。
数据结构排序实验报告
数据结构排序实验报告一、实验目的本次数据结构排序实验的主要目的是深入理解和掌握常见的排序算法，包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序，并通过实际编程和实验分析，比较它们在不同规模数据下的性能表现，从而为实际应用中选择合适的排序算法提供依据。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python 3x，开发环境为 PyCharm。
实验中使用的操作系统为 Windows 10。
三、实验原理1、冒泡排序（Bubble Sort）冒泡排序是一种简单的排序算法。
它重复地走访要排序的数列，一次比较两个数据元素，如果顺序不对则进行交换，并一直重复这样的走访操作，直到没有要交换的数据元素为止。
2、插入排序（Insertion Sort）插入排序是一种简单直观的排序算法。
它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入，直到整个数组有序。
3、选择排序（Selection Sort）首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。
以此类推，直到所有元素均排序完毕。
4、快速排序（Quick Sort）通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。
5、归并排序（Merge Sort）归并排序是建立在归并操作上的一种有效、稳定的排序算法，该算法是采用分治法(Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。
将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。
四、实验步骤1、算法实现使用 Python 语言分别实现上述五种排序算法。
为每个算法编写独立的函数，函数输入为待排序的列表，输出为排序后的列表。
2、生成测试数据生成不同规模（例如 100、500、1000、5000、10000 个元素）的随机整数列表作为测试数据。
数据结构实验二 线性表
数据结构实验二线性表数据结构实验二线性表1. 实验目的1.1 理解线性表的概念和特性1.2 学习线性表的顺序存储结构和链式存储结构1.3 掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、查找、修改、遍历等1.4 熟悉线性表的应用场景2. 实验内容2.1 线性表的顺序存储结构实现2.1.1 定义线性表结构体2.1.2 初始化线性表2.1.3 插入元素2.1.4 删除元素2.1.5 查找元素2.1.6 修改元素2.1.7 遍历线性表2.2 线性表的链式存储结构实现2.2.1 定义链表节点结构体2.2.2 初始化链表2.2.3 插入元素2.2.4 删除元素2.2.5 查找元素2.2.6 修改元素2.2.7 遍历链表3. 实验步骤3.1 实现顺序存储结构的线性表3.2 实现链式存储结构的线性表3.3 编写测试程序，验证线性表的各种操作是否正确3.4 进行性能测试，比较两种存储结构的效率差异4. 实验结果与分析4.1 执行测试程序，检查线性表的操作结果是否正确4.2 对比顺序存储结构和链式存储结构的性能差异4.3 分析线性表的应用场景，总结线性表的优缺点5. 实验总结5.1 总结线性表的定义和基本操作5.2 回顾实验中遇到的问题和解决方法5.3 提出对线性表实现的改进方向和思考附件：请参考附件中的源代码和实验报告模板。
法律名词及注释：1. 版权：指对某一作品享有的法律上的权利，包括复制权、发行权、改编权等。
2. 法律责任：指违反法律或合同规定所承担的责任。
3. 保密义务：指个人或组织根据法律、法规、合同等规定需要承担的保密责任。
4.知识产权：指人们在社会实践中所创造的智力劳动成果所享有的权利，包括专利权、著作权、商标权等。
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if(fp[j]>fp[j+1])
{
temp=fp[j];
fp[j]=fp[j+1];
fp[j+1]=temp;
}
printf("排序完成!\n下面输出排序后的数组:\n");
#include <stdio.h>
void quicksort(int a[],int left,int right)
{
int i,j,temp;
i=left;
j=right;
temp=a[left];
if(left>right)
{
return;
void SequenceSearch(int *fp,int Length);
void Search(int *fp,int length);
void Sort(int *fp,int length);
int main()
{
int count;
int arr[LENGTH];
return;
}
}
printf("经过%d次查找，未能查找到数据%d.\n",i,data);
}
void Sort(int *fp,int length)
{
printf("现在开始为数组排序，排列结果将是从小到大.\n");
int temp;
for(int i=0;i<length;i++)
left = midle + 1;
else
return midle;
}
return -1;
}
int main()
{
int a_long=7;
int a[7]={17,2,6,12,1,9,5};
int i;
quicksort(a,0,6);
printf("请输入你的数据的个数:\n");
scanf("%d",&count);
printf("请输入%d个数据\n",count);
for(int i=0;i<count;i++)
{
scanf("%d",&arr[i]);
}
int choise=0;
do
i++;
if(fp[middle]<data)
{
bottom=middle+1;
}
else if(fp[middle]>data)
{
top=middle-1;
}
else
{
printf("经过%d次查找，查找到数据%d.\n",i,data);
}
while(i!=j)
{
while(a[j]>=teห้องสมุดไป่ตู้p&&j>i)
{
j--;
}
if(j>i)
a[i++]=a[j];
while(a[i]<=temp&&j>i)
{
i++;
}
int right = keys - 1;
int midle;
while (left <= right) {
midle = (left + right) / 2;
if (arr[midle] > value)
right = midle -1;
else if (arr[midle] < value)
}
void Search(int *fp,int length)
{
int data;
printf("开始使用二分法查询.\n请输入你想要查找的数据.\n");
scanf("%d",&data);
printf("由于二分查找法要求数据是有序的，现在开始为数组排序.\n");
{
printf("1.使用顺序查询.\n2.使用二分查找法查找.\n3.退出\n");
scanf("%d",&choise);
if(choise==1)
SequenceSearch(arr,count);
else if(choise==2)
Search(arr,count);
Sort(fp,length);
printf("数组现在已经是从小到大排列,下面将开始查找.\n");
int bottom,top,middle;
bottom=0;
top=length;
int i=0;
while (bottom<=top)
{
middle=(bottom+top)/2;
if(retData==-1)
{
printf("\n未查找到\n");
}
else
{printf("\n查找到了为第%d数\n",retData+1);}
return 0;
}
/*
#include <stdio.h>
#define LENGTH 20
if(j>i)
a[j--]=a[i];
}
a[i]=temp;
quicksort(a,left,i-1);
quicksort(a,i+1,right);
}
int search(int *arr, int keys, int value)
{
int left = 0;
for(int k=0;k<length;k++)
{
printf("%5d",fp[k]);
}
printf("\n");
}
*/
else if(choise==3)
break;
} while (choise==1||choise==2||choise==3);
}
void SequenceSearch(int *fp,int Length)
{
int data;
printf("开始使用顺序查询.\n请输入你想要查找的数据.\n");
scanf("%d",&data);
for(int i=0;i<Length;i++)
if(fp[i]==data)
{
printf("经过%d次查找，查找到数据%d.\n",i+1,data);
return ;
}
else
printf("经过%d次查找，未能查找到数据%d.\n",i,data);
for(i=0;i<a_long;i++)
{
printf("%4d",a[i]);
}
//开始查找
int key;
printf("\n你要查找的是：");
scanf("%d",&key) ;
int retData = search(a,a_long,key);