数据结构课程设计ADT演示

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adt表的编程与实现

adt表的编程与实现

adt表的编程与实现ADT表的编程与实现ADT(Abstract Data Type)表是一种抽象数据类型,用于存储和操作数据集合。

在计算机科学中,ADT表是一种非常常见且重要的数据结构,它提供了一种简单而有效的方式来组织和管理数据。

在本文中,我们将介绍ADT表的编程和实现方法。

一、ADT表的定义在计算机科学中,ADT表是一种抽象数据类型,用于存储一组数据元素,并提供一些操作来操作这些数据元素。

ADT表通常包含以下基本操作:1. 创建一个空表2. 向表中插入一个元素3. 从表中删除一个元素4. 查找表中是否包含某个元素5. 获取表的大小6. 获取表中的元素二、ADT表的实现ADT表可以通过各种不同的数据结构来实现,比如数组、链表、树等。

下面我们将介绍两种常见的ADT表实现方法:数组实现和链表实现。

1. 数组实现使用数组来实现ADT表是一种简单而高效的方法。

我们可以定义一个固定大小的数组来存储表中的元素,然后通过数组下标来访问和操作这些元素。

数组实现的ADT表具有以下特点:- 插入和删除操作的时间复杂度为O(1)- 查找操作的时间复杂度为O(n)- 需要预先确定表的最大容量2. 链表实现链表是另一种常见的数据结构,可以用来实现ADT表。

在链表实现中,每个元素都包含一个指向下一个元素的指针,从而形成一个链式结构。

链表实现的ADT表具有以下特点:- 插入和删除操作的时间复杂度为O(1)- 查找操作的时间复杂度为O(n)- 不需要预先确定表的最大容量三、ADT表的编程下面我们将通过一个简单的例子来演示如何使用C语言来实现一个基于链表的ADT表。

```c#include <stdio.h>#include <stdlib.h>// 定义表节点结构typedef struct Node {int data;struct Node* next;} Node;// 定义表结构typedef struct {Node* head;int size;} Table;// 创建一个空表Table* createTable() {Table* table = (Table*)malloc(sizeof(Table));table->head = NULL;table->size = 0;return table;}// 向表中插入一个元素void insert(Table* table, int data) {Node* newNode = (Node*)malloc(sizeof(Node)); newNode->data = data;newNode->next = table->head;table->head = newNode;table->size++;}// 从表中删除一个元素void remove(Table* table, int data) { Node* current = table->head;Node* prev = NULL;while (current != NULL) {if (current->data == data) {if (prev == NULL) {table->head = current->next; } else {prev->next = current->next; }free(current);table->size--;return;}prev = current;current = current->next;}}// 查找表中是否包含某个元素int find(Table* table, int data) { Node* current = table->head; while (current != NULL) {if (current->data == data) { return 1;}current = current->next;}return 0;}// 获取表的大小int getSize(Table* table) {return table->size;}// 销毁表void destroyTable(Table* table) { Node* current = table->head; Node* next;while (current != NULL) {next = current->next;free(current);current = next;}free(table);}int main() {Table* table = createTable();insert(table, 1);insert(table, 2);insert(table, 3);printf("Size of table: %d\n", getSize(table));if (find(table, 2)) {printf("Table contains 2\n");}remove(table, 2);printf("Size of table: %d\n", getSize(table)); destroyTable(table);return 0;}```通过以上代码,我们实现了一个简单的基于链表的ADT表。

c语言队列adt详解

c语言队列adt详解

c语言队列adt详解队列是一种常见的数据结构,它是一种先进先出(FIFO)的数据结构,类似于排队等待服务的场景。

在计算机科学中,队列是一种抽象数据类型(ADT),它定义了一组操作,这些操作可以用于在队列中添加和删除元素。

C语言是一种广泛使用的编程语言,它提供了许多数据结构和算法的实现。

在C语言中,队列ADT可以通过结构体和函数来实现。

下面我们来详细介绍一下C语言队列ADT的实现。

我们需要定义一个队列结构体,它包含两个成员变量:一个指向队列元素的指针和一个表示队列大小的整数。

队列元素可以是任何类型的数据,例如整数、字符、字符串等。

typedef struct {void *elements;int size;} Queue;接下来,我们需要实现一些队列操作函数,例如创建队列、销毁队列、向队列中添加元素、从队列中删除元素等。

下面是一些常用的队列操作函数的实现。

// 创建队列Queue *createQueue(int size) {Queue *queue = (Queue *)malloc(sizeof(Queue)); queue->elements = malloc(size * sizeof(void *)); queue->size = size;return queue;}// 销毁队列void destroyQueue(Queue *queue) {free(queue->elements);free(queue);}// 向队列中添加元素void enqueue(Queue *queue, void *element) {if (queue->size == 0) {return;}void **elements = (void **)queue->elements;elements[queue->size - 1] = element;queue->size--;}// 从队列中删除元素void *dequeue(Queue *queue) {if (queue->size == 0) {return NULL;}void **elements = (void **)queue->elements;void *element = elements[0];for (int i = 0; i < queue->size - 1; i++) {elements[i] = elements[i + 1];}queue->size++;return element;}以上是一些基本的队列操作函数的实现,我们可以根据需要添加其他操作函数,例如获取队列大小、判断队列是否为空等。

数据结构的抽象数据类型(ADT)

数据结构的抽象数据类型(ADT)

数据结构的抽象数据类型(ADT)数据结构是计算机科学中非常重要的概念,它是一种组织和存储数据的方式,能够高效地进行数据操作和管理。

在数据结构中,抽象数据类型(Abstract Data Type,ADT)是一个非常关键的概念,它定义了数据类型的抽象行为和操作,而不涉及具体的实现细节。

本文将介绍数据结构的抽象数据类型(ADT)的概念、特点以及在实际编程中的应用。

### 什么是抽象数据类型(ADT)?抽象数据类型(ADT)是一种数学模型,用来描述数据类型的抽象行为和操作。

它定义了数据类型的逻辑结构和操作集合,而不关心具体的实现方式。

在ADT中,数据类型被看作是一个黑盒子,只暴露了对外的接口和操作,而隐藏了内部的实现细节。

这种抽象的设计思想使得程序员可以更加专注于数据类型的逻辑结构和操作,而不需要关心具体的实现细节,从而提高了代码的可维护性和可扩展性。

### ADT的特点1. **封装性**:ADT将数据类型的逻辑结构和操作封装在一起,隐藏了内部的实现细节,只暴露了对外的接口和操作。

这种封装性使得程序员可以更加专注于数据类型的逻辑结构和操作,而不需要关心具体的实现细节。

2. **独立性**:ADT与具体的编程语言和平台无关,可以在不同的编程语言和平台上实现和使用。

这种独立性使得ADT具有很好的通用性和可移植性。

3. **抽象性**:ADT只关注数据类型的逻辑结构和操作,而不涉及具体的实现细节。

这种抽象性使得程序员可以更加灵活地使用和扩展ADT,从而提高了代码的可维护性和可扩展性。

4. **高效性**:ADT定义了数据类型的逻辑结构和操作,能够高效地进行数据操作和管理。

通过合理设计ADT,可以提高程序的执行效率和性能。

### ADT的应用在实际编程中,ADT广泛应用于各种数据结构和算法中,如栈、队列、链表、树、图等。

通过定义和使用ADT,程序员可以更加方便地实现和操作各种数据结构,提高代码的可读性和可维护性。

adt表的编程与实现

adt表的编程与实现

adt表的编程与实现
ADT表的编程与实现
ADT 表(Abstract Data Type Table)是一种通用的数据结构,在常见的面向对象编程语言中都有其对应的实现,是常用的数据表示方式之一。

ADT 表是一个有序的集合,它的每一项由两部分组成:键和其关联的值,每一项都是一个对,该对由键和其关联的值表示。

ADT表可以根据键确定值,也可以根据值查找对应的键。

ADT表可以用于存储任何键值对,并且支持常见的搜索、插入、删除等操作。

它的实现可以有很多种,具体实现方式可以是哈希表,二叉搜索树,顺序表等。

实现方式
1. 哈希表:这是最常见的实现方式,先对键进行哈希计算,得到一个哈希码;接着通过将哈希码折半,或者以某种形式将哈希码映射到表中,将值和键存储在表中。

优点是快速查找,缺点是容易出现冲突。

2. 二叉搜索树:具有有序性,根据比较大小的规则,将键值对插入到二叉搜索树中。

优点是查找效率高,缺点是插入效率低,而且无法很好的处理较多的重复键值情况。

3. 顺序表:将键值对按照键的大小存入到顺序表中。

优点是插入效率高,缺点是查找效率低。

最佳实现方式
综合以上方式的优缺点,建议采用哈希表的方式实现 ADT表,它的查找效率高,且能够有效解决大量重复键值情况。

同时,还可以采用冲突处理机制,有效解决哈希表出现冲突问题,从而提高查找效率。

数据结构课程设计大课ppt课件

数据结构课程设计大课ppt课件

排队问题仿真
生成“顾客理发所需时间 durtime” 和 “下一顾客到达的时间间隔 intertime” 两个 随机数可从C语言的随机数函数得到。
假设当前事件发生的时刻为 occurtime, 则下一顾客进门事件发生的时刻则为 occurtime + intertime。
该顾客在当前时刻开始理发,经过 durtime 时间之后便可离开理发馆,则应发生 时刻为 occurtime + durtime 。
况,队列中的每个元素应包括顾客进门的 时刻和理发所需的时间。
链表:登录顾客进门和出门的事件。 表中的元素应包括事件类型,还应按事件 发生的先后次序有序。
排队问题仿真
事件表数据类型定义
typedef struct { //数据域 int occurTime; // 事件发生时刻 char NType; // 事件类型
QElemType data; struct Qnode *next; } Qnode ,*QueuePtr;
排队问题仿真
链队列结构定义
typedef struct { QueuePtr front; // 头指针 QueuePtr rear; // 尾指针
} LinkQueue;
排队问题仿真
主算法设计
} ElemType,Event; typedef struct Lnode { //链表结点
ElemType data; struct Lnode *next; }*Link,*Position;
排队问题仿真
事件链表结构定义
typedef struct { Link head,tail; // 头、尾指针 int length; // 链表长度 Link current; //当前指针

数据结构教学设计教案

数据结构教学设计教案

数据结构教学设计教案教学设计教案:数据结构一、教学目标本教学设计旨在匡助学生全面理解数据结构的基本概念、原理和应用,在解决实际问题时能够灵便运用各种数据结构,提高问题解决能力和编程实践能力。

二、教学内容1. 数据结构的基本概念:数据、数据元素、数据对象、数据类型、数据结构的分类等。

2. 线性表:顺序表、链表、栈、队列。

3. 树形结构:二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树、堆、哈夫曼树。

4. 图结构:图的存储结构、图的遍历算法、最短路径算法、最小生成树算法。

5. 查找算法:顺序查找、二分查找、哈希查找。

6. 排序算法:插入排序、冒泡排序、选择排序、快速排序、归并排序、堆排序。

三、教学步骤1. 导入与激发兴趣(10分钟)- 引入数据结构的概念,通过实际例子解释数据结构在日常生活和计算机科学中的重要性。

- 引起学生对数据结构的兴趣,激发学习的动力。

2. 理论讲解与示例演示(30分钟)- 介绍数据结构的基本概念和分类,让学生了解不同数据结构的特点和适合场景。

- 通过示例演示线性表、树形结构、图结构的基本操作和算法,让学生理解数据结构的实际应用。

3. 实践操作与编程实现(40分钟)- 分组进行实践操作,使用编程语言实现线性表、树形结构、图结构等数据结构的基本操作。

- 引导学生思量如何选择合适的数据结构来解决实际问题,培养问题解决能力和编程实践能力。

4. 综合案例分析与讨论(30分钟)- 提供一个综合案例,让学生运用所学的数据结构知识解决实际问题。

- 分组讨论,分享解决方案和思路,培养学生的合作能力和创新思维。

5. 总结与评价(10分钟)- 对本节课的内容进行总结,强调数据结构的重要性和应用价值。

- 对学生的表现进行评价,鼓励他们继续深入学习和探索数据结构的更多知识。

四、教学资源与评估方式1. 教学资源:- 讲义、教材、多媒体投影仪等教学工具。

- 编程环境和相关编程语言的开辟工具。

2. 评估方式:- 学生的课堂参预度和表现。

《数据结构》课程课件第二章线性表

《数据结构》课程课件第二章线性表

Step2:数据域赋值
插入后: Step3:插入(连接)
X q
(1)式和(2)式的顺序颠倒,可以吗?
4、插入元素(在第i个元素之前插入元素e)
为什么时间复杂度不再是O(1)?
第i-1个元素
第i个元素
p
s
新插入元素
5、删除p所指元素的后继元素
P
删除前:
P->next P->next->next
删除:
五、线性表ADT的应用举例
Void mergelist(list La,list Lb,list &Lc)
{ //已知线性表La和Lb中的数据元素按值非递减排列
//归并La和Lb得到新的线性表Lc,Lc中的元素也按值非递减排列
例: 将两个各有n个元素的有序表归并成一个有序表, 其最小的比较次数是( )。 A、n B、2n-1 C、2n D、n-1
三、线性表的ADT
四、线性表的分类
五、线性表ADT的应用举例
例1:已知有线性表L,要求删除所有X的出现
五、线性表ADT的应用举例
例2: 已知有两个分别有序的线性表(从小到大),要 求合并两个线性表,且合并后仍然有序。——归并 方法1: 合并,再排序O((m+n)2)
方法2: 归并,利用分别有序的特点O((m+n))
二、线性表上常见的运算
8、删除 Delete(L,i):删除线性表的第i个元素 删除前 a1 a2 … ai-1 ai ai+1 … an 删除后 a1 a2 … ai-1 ai+1 … an 9、判断是否为空 Empty(L):线性表空,则返回TRUE, 否则FALSE 10、输出线性表 Print(L):输出线性表的各个元素 11、其它操作 复制、分解、合并、分类等

数据结构课程实验演示系统(答辩)

数据结构课程实验演示系统(答辩)
界面设计与交互
良好的界面设计和交互体验能够提高数据结构课程实 验演示系统的易用性和吸引力。在设计界面时,应考虑 用户需求和习惯,采用直观的布局和易于理解的图标。 同时,系统应提供清晰的提示和反馈,帮助用户更好地 理解和操作系统。在交互方面,系统应支持多种输入方 式,如键盘、鼠标或触摸屏,并提供灵活的操作方式, 以满足不同用户的需求。
03
演示系统架构与模块
系统架构
1 2
前端架构
使用HTML5、CSS3和JavaScript构建用户界面, 利用JQuery和Bootstrap框架简化开发过程。
后端架构
采用Node.js和Express框架,提供RESTful API 接口,与前端进行数据交互。
3
数据库架构
使用MongoDB数据库存储用户信息、实验数据 等,通过Mongoose ODM进行数据操作。
实验步骤
学生需要在实验平台上完成数据结构的定义、实现和应用,并完成 相应的测试用例。
实验实现方法
实验平台
实现语言
采用在线实验平台,学生可以通过网页浏 览器进行实验操作。

采用C或Java等编程语言进行实现。
实现过程
实验结果
学生需要根据实验要求,自行设计并实现 数据结构,完成相应的算法演示。
学生可以通过实验平台提交自己的代码, 并查看实验结果和测试报告,了解自己的 代码质量和存在的问题。
系统目标
方便学生进行数据结构课 程实验的演示和交流
提供学生实验操作的平台
辅助教师进行数据结构课 程教学
01
03 02
系统功能
用户管理功能
用户注册、登录、信息修改等
实验管理功能
实验任务发布、实验结果提交、实验成绩查询等

3 数据结构的ADT和类

3 数据结构的ADT和类

time24 的C++ 结构体定义和实现


struct time24{
int hour; int minute; void addTime( int m ); time24 duration( time24 t ); void readTime( ); void writeTime( ); 结构体的数据成员和成员函 int getHour( ); 数默认都是public属性 int getMinute( );

};

测试






int main() { 创建结构体对象变量 time24 t1,t2,t3,t4; t1.hour= 10; 结构体对象变量不能访问私有的数据成员 t1.minute=40; t1.writeTime(); 结构体对象变量访问成员函数 t1.addTime(25); t1.writeTime(); t3.readTime(); 只有public成员才可以在这里访问 t3.writeTime(); cout<<t1.getHour()<<endl; cout<<t3.getMinute()<<endl; t4=t3.duration(t1); t4.writeTime(); return 0; }

addTime的定义

ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ

time24 addTime(time24 t,int m) { time24 t0; t0.hour = t.hour; t0.minute = t.minute+m; if (t0.minute>=60){ t0.hour++; t0.minute-=60; } return t0; }

《数据结构与算法》PPT课堂课件-第4章-队列

《数据结构与算法》PPT课堂课件-第4章-队列

y^
front
rear
x出队
x
y^
front
rear
y出队
^
2021/6/13
front rear
5
4.3 队列的顺序存储结构
¡ 实现:用一维数组实现sq[M]
front=-1 rear=-1
队空
5
5
5
4
4
4
3
rear
2
J3
1 rear J2
3 rear 2 front
1 front
J3 J2
3 2 1
印机就从缓冲区中按照先进先出的原则依次读取数据
并打印,这样做即保证了打印数据的正确性,又提高
了主机的使用效率。由此可见,打印机缓冲区实际上
就是一个队列结构。
2021/6/13
10
【举例3】CPU分时系统
§
在一个带有多个终端的计算机系统中,同时有多
个用户需要使用CPU运行各自的应用程序,它们分别
通过各自的终端向操作系统提出使用CPU的请求,操
012345678 cq 2 3 4 5 6 7 8 9
f 0
1
2
3
4
5
6
7
8r
newr 0 1 0 0 0 0 0 0 0
012345678
result 1 0 0 0 0 0 0 0 0
2021/6/13
16
¡ 算法描述
R={ (2,8), (9,4), (2,9), (2,1), (2,5), (6,2), (5,9), (5,6), (5,4), (7,5), (7,6), (3,7), (6,3) }
列。
2021/6/13

C语言ADT(抽象数据类型编程)(含Demo演示文件)

C语言ADT(抽象数据类型编程)(含Demo演示文件)

C语⾔ADT(抽象数据类型编程)(含Demo演⽰⽂件)C语⾔是⼀种计算机程序设计语⾔。

它既具有⾼级语⾔的特点,⼜具有汇编语⾔的特点。

它可以作为⼯作系统设计语⾔,编写系统应⽤程序,也可以作为应⽤程序设计语⾔,编写不依赖计算机硬件的应⽤程序。

因此,它的应⽤范围⼴泛,不仅仅是在软件开发上,⽽且各类科研都需要⽤到C语⾔,具体应⽤⽐如单⽚机以及嵌⼊式系统开发。

(摘⾃“百度百科”)在嵌⼊式系统开发中,随着系统功能要求越来越多,除了硬件系统不断扩展外,芯⽚中软件设计的规模也越来⼤,算法越来越复杂,所以需要对程序结构进⾏良好设计,⽅便后来的修改和维护。

下⾯是对ADT的⼀些简单介绍:1.2.1 ADT定义及主要特点:为类型的属性和可对类型执⾏的操作提供⼀个抽象的描述。

不受特定的实现和编程语⾔的约束。

这种正式的抽象描述被称为抽象数据类型(Abstract Data Type,ADT)。

抽象数据类型概念的引⼊,降低了⼤型软件设计的复杂性;提⾼了系统的可读性与可维护性;使系统的各部分相对隔离,在⼀定程序上解决了软件的可靠性、⽣产率等⽅⾯的问题。

1.2.2定义步骤:1、定义⼀个数据类型。

提供存储数据的⽅式,提供操作数据的⽅式。

2、开发⼀个实现该ADT的编程接⼝。

即说明如何存储数据,并描述⽤于执⾏所需操作的函数集合。

例如,提供⼀个结构体类型的定义,同时提供⽤来操作该结构体的函数的原型。

3、编写代码实现这个接⼝。

1.2.3抽象数据类型优点:程序便于维护,灵活应对需求的变更;如果有些功能运⾏不正常,可以将问题集中到⼀个函数上;如果想⽤更好的办法来完成⼀个任务,⽐如添加项⽬,则只需重新编写那⼀个函数;如果需要增加新的属性或操作,则修改抽象类型即可。

上⾯的都是在本科阶段学习C++⾥⾯的⼀讲《抽象数据类型》⾥⾯的内容。

当时教学时是先讲C++基本的语法规则,再讲类。

C++基本的语法规则和C语⾔基本类似,所以在讲C++“⾯向对象”最重要的特点――类之前,⽤“抽象数据类型”进⾏了⼀次过渡。

(完整版)数据结构教案

(完整版)数据结构教案

(完整版)数据结构教案1. 引言本教案旨在介绍数据结构的基本概念和常用算法,并提供相应的教学资源和活动设计,以帮助学生掌握数据结构的核心知识和能力。

2. 教学目标- 了解数据结构的概念和作用;- 能够使用常见的数据结构(如链表、栈、队列、树、图等)进行问题建模和解决;- 掌握基本的数据结构算法(如排序、查找、遍历等);- 培养学生的编程能力和解决实际问题的能力。

3. 教学内容3.1 数据结构基础- 数据结构的定义和分类;- 数组和链表的比较与应用;- 栈和队列的概念及应用;- 树的基本概念和遍历方法;- 图的基本概念和遍历方法。

3.2 数据结构算法- 排序算法:插入排序、选择排序、冒泡排序、快速排序、归并排序;- 查找算法:顺序查找、二分查找;- 图的最短路径算法:Dijkstra算法、Floyd算法。

4. 教学方法- 讲授理论知识:通过讲解、示意图和实例等形式,向学生介绍数据结构的基本概念和算法;- 编程实践:让学生通过编写程序来实现常见的数据结构和算法,并解决相关问题;- 组织小组讨论和实践活动:让学生合作完成数据结构相关的实际案例分析和解决方案设计。

5. 教学评估为了评价学生的研究效果和能力,我们将采用以下评估方式:- 课堂作业:包括理论题和编程题,用于检查学生对数据结构的理解和应用能力;- 项目实践:学生需要独立或小组完成一个数据结构相关的实际项目,并进行展示和报告;- 期末考试:综合测试学生对数据结构知识的掌握情况。

6. 教学资源为了辅助教学和学生的研究,我们准备了以下教学资源:- 教材:精选的数据结构教材,供学生进行参考和深入研究;- 幻灯片:用于课堂讲解和学生研究的幻灯片,清晰呈现数据结构的概念和算法;- 编程实践指导:提供编程实践的指导和示例代码,帮助学生快速上手;- 练题和答案:提供大量的练题和详细答案,供学生巩固理论知识和算法思维。

7. 教学活动设计为了培养学生的研究兴趣和主动性,我们将设计以下教学活动:- 小组讨论:学生分组进行数据结构相关的主题讨论,分享思路和解决方案;- 编程比赛:组织学生参加数据结构编程比赛,以提高他们的编程能力和算法思维;- 实例分析:选取经典的数据结构实例,引导学生进行分析和实现,加深对数据结构的理解;- 视频讲解:录制有关数据结构的视频讲解,在线平台上供学生随时观看和研究。

数据结构与算法教案

数据结构与算法教案

数据结构与算法教案引言:数据结构与算法是计算机科学中非常重要的基础知识,对于软件工程师或者计算机科学专业的学生来说都是必修的课程。

本教案旨在介绍数据结构与算法的基本概念、常见数据结构的实现及其相关算法的设计与分析。

一、课程概述1.1 课程名称:数据结构与算法1.2 课程学时:48学时1.3 课程目标:通过本课程的学习,学生能够掌握以下内容:- 理解数据结构与算法的基本概念- 熟悉常见数据结构的实现及其操作- 掌握常见算法的设计与分析方法- 能够应用所学内容解决实际问题二、教学内容与安排2.1 数据结构的基本概念(4学时)2.1.1 数据结构的定义与分类2.1.2 抽象数据类型(ADT)2.1.3 算法的基本思想与复杂度分析2.2 线性表与链表(8学时)2.2.1 线性表的定义与实现2.2.2 线性表的操作:插入、删除、查找2.2.3 单链表、双链表、循环链表的介绍与实现2.3 栈与队列(6学时)2.3.1 栈的定义与实现2.3.2 栈的应用:括号匹配、逆波兰表达式2.3.3 队列的定义与实现2.3.4 队列的应用:循环队列、优先队列2.4 树与二叉树(10学时)2.4.1 树的基本概念与性质2.4.2 二叉树的定义与实现2.4.3 二叉树的遍历:先序、中序、后序2.4.4 二叉树的应用:表达式树、二叉查找树2.5 图与图算法(10学时)2.5.1 图的基本概念与表示方法2.5.2 图的遍历:深度优先搜索、广度优先搜索2.5.3 最小生成树算法:Prim算法、Kruskal算法2.5.4 最短路径算法:Dijkstra算法、Floyd算法2.6 排序与查找算法(10学时)2.6.1 常见排序算法的介绍与实现:冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序2.6.2 查找算法的介绍与实现:线性查找、二分查找、哈希表三、教学方法与策略3.1 教学方法- 讲授结合实例演示:通过具体的案例对数据结构与算法的概念进行讲解,并辅以实例演示,增强学生的理解与记忆。

施磊磊的数据结构课程设计及报告2 表达式求值问题

施磊磊的数据结构课程设计及报告2 表达式求值问题

课程设计题目名称表达式求值问题课程名称数据结构课程设计学生姓名施磊磊学号0813022057班级计082指导教师管致锦数据结构课程设计及报告表达式求值一、问题描述实验题目为表达式求值。

要求接受用户输入一个中缀表达式(运算符为加、减、乘、除),然后通过借助于顺序栈实现将其转换为后缀表达式并将其打印,最后求出其值。

设计主函数,使用户可以重复输入中缀表达式,求得表达式的后缀表达式和表达式的值。

二、数据结构算法设计(一)堆栈ADTADT Stack{数据:0个或多个元素的线性序列(a0,a1,...,an-1),其最大允许长度为MaxStackSize。

运算:Create(): 建立一个空栈。

Destroy(): 撤销一个栈。

IsEmpty(): 若空栈,则返回true;否则返回false。

IsFull(): 若栈满,则返回true;否则返回false。

Top(): 在x中返回栈顶元素。

若操作成功,则返回true;否则返回false。

Push(): 在栈顶插入元素x(入栈)。

若操作成功,则返回true;否则返回false。

Pop(): 从栈中删除栈顶元素(出栈)。

若操作成功,则返回true;否则返回false。

Clear(): 清除堆栈中全部元素。

}(二)顺序栈类在此题目中,借助了c++的模板抽象类来定义栈抽象数据类型,程序如下:顺序堆栈类:includetemplateclass Stack{private:T * stack; //指向数组的指针int top; //栈顶指针int maxTop; //最大栈顶指针public:Stack(); //构建一个构造函数;初始化栈void Push(T item); //进栈T Pop(); //出栈,删除栈顶元素T Peek(); //返回栈顶元素bool EmptyStack(); //判断是否为空栈~Stack() {delete []stack;}; //释放并清空栈的存储空间void Clear(){top=-1;} //清除栈中全部元素三、算法原理(一)头文件名在本程序中,运用的头文件有一些是在平时经常用到的,也有一些是少见甚至是很陌生的。

数据结构ADT

数据结构ADT

/****DynaSeqList.cpp - 动态顺序表,即顺序表的动态数组实现*题目:实验-1 线性表的动态顺序存储实现***/#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#include<memory.h>#include<assert.h>#include"DynaSeqList.h"const int LIST_INIT_SIZE = 100; // 表初始分配的最大长度const int LISTINCREMENT = 10; // 分配存的增量/*-------------------------------------------------- 操作目的:初始化顺序表初始条件:无操作结果:构造一个空的线性表函数参数:SqList *L 待初始化的线性表返回值:bool 操作是否成功-------------------------------------------------*/ bool InitList(SqList *L){assert(L != NULL);L->elem = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType) * LIST_INIT_SIZE);if(L->elem == NULL)return false;L->length = 0;L->listsize = LIST_INIT_SIZE;return true;}/*-------------------------------------------------- 操作目的:销毁顺序表初始条件:线性表L已存在操作结果:销毁线性表L函数参数:SqList *L 待销毁的线性表返回值:无------------------------------------------------*/ void DestroyList(SqList *L){assert(L != NULL);free(L->elem);L->elem = NULL;}/*--------------------------------------------------操作目的:判断顺序表是否为空初始条件:线性表L已存在操作结果:若L为空表,则返回true,否则返回false函数参数:SqList L 待判断的线性表返回值:bool 是否为空------------------------------------------------*/ bool ListEmpty(SqList L){assert(L.elem != NULL);return(L.length == 0);}/*--------------------------------------------------操作目的:得到顺序表的长度初始条件:线性表L已存在操作结果:返回L中数据元素的个数函数参数:SqList L 线性表L返回值:int 数据元素的个数-------------------------------------------------*/ int ListLength(SqList L){assert(L.elem != NULL);return L.length;}/*-------------------------------------------------- 操作目的:得到顺序表的第i个元素初始条件:线性表L已存在,<=i<=ListLength(L)操作结果:用e返回L中第i个数据元素的值函数参数:SqList L 线性表Lint i 数据元素的位置ElemType *e 第i个数据元素的值返回值:bool 操作是否成功-------------------------------------------------*/ bool GetElem(SqList L, int i, ElemType *e){assert(L.elem != NULL);if(i<1 || i>L.length) return false;*e = L.elem[i-1];return true;}/*-------------------------------------------------- 操作目的:得到顺序表指定元素的位置初始条件:线性表L已存在操作结果:返回L中第一个与e满足关系compare()的数据元素的位序。

数据结构实现简单的复数ADT

数据结构实现简单的复数ADT

数据结构实现简单的复数ADT 复数ADT(抽象数据类型, Abstruct Data Type)ADT Complex{数据对象:{ e1, e2 | e1, e2(-R, R是实数集 }数据关系 : { <e1, e2>| e1是复数的实部, e2是复数的虚部 }基本操作 :create(&C, x, y)操作结果:构造复数C. 其实部和虚部分别被赋予以参数x和y的值。

getReal(C)初始条件:复数C已存在。

操作结果:返回复数C的实部值。

getImag(C)初始条件:复数C已存在。

操作结果:返回复数C的虚部值。

add(C1, C2)初始条件:C1, C2是复数。

操作结果:返回两个复数C1, C2的和。

sub(C1, C2)初始条件:C1, C2是复数。

操作结果:返回两个复数C1, C2的差}ADT ComplexC语⾔实现和简单测试,指针传参版/*** 数据对象和数据关系的实现*/struct Complex{double real;double imag;//imaginary:想象的,虚构的};/*** 基本操作的实现*/Complex* create( Complex* C, double x, double y){C->real = x;C->imag = y;}double getReal(const Complex* C){return C->real;}double getImga(const Complex* C){return C->imag;}Complex* add(const Complex* C1, const Complex* C2){Complex* C = new Complex;C->real = C1->real + C2->real;C->imag = C1->imag + C2->imag;return C;}Complex* sub(const Complex* C1, const Complex* C2){Complex* C = new Complex;C->real = C1->real - C2->real;C->imag = C1->imag - C2->imag;return C;}int main(){Complex *C1 = new Complex;create(C1,12,1);Complex *C2 = new Complex;create(C2,3,5);Complex *C = add(C1,C2);cout<<getReal(C)<<endl;cout<<getImga(C)<<endl;return0;}c语⾔实现和简单测试,不使⽤指针传参/*** 数据对象和数据关系的实现*/struct Complex{double real;double imag;//imaginary:想象的,虚构的};/*** 基本操作的实现*/Complex create(double x, double y){Complex c;c.real = x;c.imag = y;return c;}double getReal(const Complex c){return c.real;}double getImag(const Complex c){return c.imag;}Complex add(Complex c1, Complex c2){Complex c;c.real = c1.real + c2.real;c.imag = c1.imag + c2.imag;return c;}int main() {Complex c1 = create(123,1);Complex c2 = create(131,2333);Complex c = add(c1, c2);cout<<c.real<<""<<c.imag<<endl;Complex c3{12,12};cout<<c3.real<<""<<c3.imag<<endl;return0;}测试为了⽅便,使⽤了C++的输出⽅式运⾏时需要额外增加包含头⽂件iostream的代码和使⽤std名称空间的代码#include<stdio.h>#include<iostream>using namespace std;。

《数据结构与算法分析——C语言描述》ADT实现(NO.02):队列(Queue)

《数据结构与算法分析——C语言描述》ADT实现(NO.02):队列(Queue)

《数据结构与算法分析——C语⾔描述》ADT实现(NO.02):队列(Queue)第三个结构——队列(Queue)队列与上次的栈相反,是⼀种先进先出(FIFO)的线性表。

写⼊时只暴露尾部,读取时只暴露头部。

本次只实现了数组形式的队列。

原因是链表形式的队列极为简单,只需要实现简单的删除⾸结点和尾部插⼊两种操作,在此便不再具体实现。

⽽对于数组形式的队列,内存单元固定,⼜不具备像栈⼀样⼀端固定的特性,为使数组中的空间可被重复使⽤,需使得队列的头部随着Dequeue的操作⽽移动。

如果每次Dequeue都将整个队列的内容前移⼀个单元,将是⼀个O(n)复杂度的操作,对于删除操作⽽⾔开销过⼤。

因此,我们不对元素本⾝进⾏移动,⽽是通过两个标识来指⽰队列的头(Front)和尾(Rear),随着Dequeue操作,向后移动Front。

这样⼀来,前⾯的空间空余出来,当尾部达到数组尽头时,回过头使⽤数组头部的空间。

也就是形成⼀个循环数组。

此时,我们通过Front和Rear之间的⼤⼩关系即可得知队列的长度,是否为满,是否为空。

特别需要注意的是,⼀旦形成循环,我们设想⼀下当Front确定之后,共可以形成多少种不同长度的队列?显然,Rear可以取的值的数⽬与数组的长度(设为m)相等。

也就是说,相应的队列长度可能为0, 1, 2, 3, ..., m-1. 这就是问题所在,⼀个长度为m的数组,形成循环结构后所能表⽰的队列的最⼤长度是m-1.我们不妨思考⼀下原因。

事实上,假如我们使⽤长度为m的数组表⽰最⼤长度为m的队列,如果: (i)Front指⽰第⼀个元素的位置,Rear指⽰最后⼀个元素的位置。

那么我们⽆法表⽰空队列的情况。

(ii)Front指⽰⾸元素之前的位置(类似于链表中的头结点,不保存实际数据),当Rear与Front重合时表⽰空队列,那么将⽆法表⽰长度为m的队列。

因为不论Front处于什么位置、不论队列长度是多少,总有⼀个位置是不保存数据的。

6.1 集合的ADT(新模板)

6.1 集合的ADT(新模板)

集合和搜索Content 集合的抽象数据类型1顺序搜索2二分搜索3平均搜索长度分析4PART ONE 集合的抽象数据类型四种基本的逻辑结构集合结构线性结构树形结构图形结构无关系一对一关系一对多关系多对多关系基本概念☐集合:在数学上,集合是不同对象的无序汇集。

例如:集合{1,2,3}与{3,2,1}相同。

☐元素:集合的对象。

在集合中,每个元素仅出现一次。

☐集合运算求集合的并求集合的差求集合的交判断两集合是否相等动态集:数据结构意义上,集合通常是动态的,在集合中可以插入和删除元素,因而称为动态集集合的抽象数据类型ADT Set{数据: 同类元素的有限汇集,其最大允许长度为maxLength。

元素由关键字标识,集合的元素各不相同。

运算:Create():创建一个空集合。

Destroy():撤消一个集合。

IsEmpty():若集合空,则返回TRUE,否则返回FALSE。

IsFull():若集合满,则返回TRUE,否则返回FALSE。

集合的抽象数据类型(续)Search(k):在集合中搜索关键字值等于k的元素,如果存在该元素,则将其返回;否则返回NotPresent。

Insert(x): 在集合中搜索关键字值与x的关键字值相同的元素。

若集合中存在该元素,则返回Duplicate。

否则,若集合已满,则函数返回Overflow;若集合未满,则在集合中插入x元素,函数返回Success。

Remove(k): 在集合中搜索关键字值为k的元素。

如果存在该元素,则将从集合中删除,函数返回Success;否则返回NotPresent。

}集合的表示形式组织集合的方法很多,组织的方法不同,实现搜索等运算的方法也不同,它直接影响运算的效率。

集合可以用线性表、搜索树、散列表表示。

本章讨论集合的线性表表示,重点讨论在顺序表表示方式下的搜索算法。

顺序表表示下的集合typedef struct{int n;int maxLength;ElemType*element;} ListSet;假设线性表中数据元素只有一个数据项,类型为ElemType,ElemType称为关键字类型,应为可比较大小的类型。

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#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<iostream.h>#include<malloc.h>#define List_init_size 100 //线性表的初始化容量设置为100#define List_increase_size 10 //线性表的增量#define OVERFLOW -1 // 返回OVERFLOW表示下标越界或者内存分配失败#define OK 1 //表示函数成功返回#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10#include "math.h"#define ERROR 0#define N 100#define MAXV 100#define OVERFLOW1 0#define OK1 1#define NULL1 0#define FALSE 0#define TRUE 1typedef int KeyTypei;typedef char KeyTypec;typedef int Status;///////////////////////////////////线性表的基本操作///////////////////////////////////typedef char TElemType; //定义结点数据为字符型typedef int Status; //定义函数类型为int型typedef int ElemType;typedef ElemType ET;typedef struct{ET *data;//用来储存线性表的基址int size;//用来记录线性表的容量int length;//用来储存线性表的当前元素个数}AdtList;int InitList(AdtList &L){//初始化线性表,传入的是线性表的引用L.data = (ET *)malloc(List_init_size * sizeof(ET));if(L.data == NULL){return OVERFLOW;//内存分配失败}L.length = 0;L.size = List_init_size;return OK;}int DestroyList(AdtList &L){//销毁线性表,传入参数L的引用if(L.data)//如果L.data不为NULL,即线性表存在free(L.data);//释放空间return OK;}int clearList(AdtList &L){//清空线性表if(L.data)//如果线性表存在L.length = 0;//置为空表return 0;}bool ListEmpty(AdtList &L){//判断线性表时候为空if(L.data){//如果线性表存在if(L.length == 0) return true;//如果当前元素个数为0说明为空表else return false;}return false;}int GetElem(AdtList L,int i, ET &e){//用e返回线性表L的第i个元素e = *(L.data+i - 1);return OK;}int compare(ET a, ET *b){//compare函数,用来判断a和b是否相等if(a == *b) return 1;//如果相等则返回-1else return 0;}int LocateElem(AdtList L, ET e,int (* compare)(ET, ET *)){//***************查找int i;for(i = 0; i < L.length; i++){if(compare(e, L.data+i) == 0) continue;//如果e不等于第i个元素就继续查找else break;}if(i == L.length) return 0;//如果搜索完毕都没有找到e这个元素,说明e不是L中的元素返回-1else return i;//如果找到了的话就返回下标}int PriorElem(AdtList L, ET cur_e, ET &pre_e){//查找e的前趋if(L.data){if(LocateElem(L,cur_e,compare) && LocateElem(L,cur_e,compare) != 0){//如果e是L 中的元素,并且e对应的下标不为0pre_e = *(L.data + LocateElem(L,cur_e,compare) - 1);return OK;}else return -1;}}int NextElem(AdtList L, ET cur_e, ET &next_e){//查找e的后继if(L.data){if(LocateElem(L,cur_e,compare) && LocateElem(L,cur_e,compare) != L.length - 1){//如果e是L中的元素,并且e对应的下标不为最后一个next_e = *(L.data + LocateElem(L,cur_e,compare) + 1);return OK;}else return -1;}}int List_insert(AdtList &L, int i, ET e){//在线性表的第i个位置之前插入e元素if(i < 1 || i > L.length + 1) return -1;//i值不合法if(L.length >= L.size){ET *p;p = (ET *)realloc(L.data,(L.size + List_increase_size) * sizeof(ET));if(p == NULL) exit(-1);L.data = p;L.size = L.size + List_increase_size;}int flag = i - 1;//想要插入e的位置for(int j = L.length - 1; j >= flag ;j--){L.data[j + 1] = L.data[j];}*(L.data + flag) = e;++L.length;return 1;}int Listdelete(AdtList &L,int i, ET &e){//删除线性表if(L.data && L.length){if(i < 1||i > L.length) return -1;e = *(L.data + i - 1);for(int j = i - 1; j < L.length - 1; j++){L.data[j] = L.data[j + 1];}}--L.length;return 1;}void print_ADT(AdtList L){//打印线性表for(int i = 0; i < L.length; i++){printf("%d ",*(L.data + i));}printf("\n");}void getinitAdt(AdtList &L){//得到一个含有元素的初始线性表int n,a;printf("***********您好!您已进入线性表的操作页面**********************\n");printf(" 请构造初始线性表\n");printf("请输入初始线性表元素的个数:\n");scanf("%d", &n);printf("请输入%d个数字,中间用空格隔开:\n", n);for(int i = 0; i < n; i++){scanf("%d", &a);List_insert(L,L.length+1,a);}printf("初始化完成,您初始化的线性表是:\n");print_ADT(L);}////////////////////////////////////链表的基本操作///////////////////////////////////typedef struct node1{int data;struct node1 *next;}lnode,*linkedlist;linkedlist linkedlistcreat()//****************************单循环链表建立{int x;linkedlist L,p,r;L=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));L->next=NULL;r=L;scanf("%d",&x);while(x!=-1){p=(lnode*)malloc(sizeof(lnode));p->data=x;r->next=p;r=p;scanf("%d",&x);}r->next=L;return L;}void linkedlistprint(linkedlist L)//*********************打印链表{linkedlist p=L->next;printf("\n///////////////////////*打印链表*////////////////////////////\n");while(p!=L){printf("%5d",p->data);p=p->next;}}void linkedlistlenght(linkedlist L)//**************************求单循环链表的长度{int x=0;linkedlist p=L->next;while(p!=L){x++;p=p->next;}printf("\n//////////////////////////*求单循环链表的长度*///////////////////////////");printf("\n本单循环链表的长度是:%d",x);}void linkedlistget(linkedlist L)//**********************求第i个元素{ int x,j=1;linkedlist p=L->next;printf("\n//////////////////////////*求第i个元素*///////////////////////////\n");printf("\n您要求第几个元素请输入:");scanf("%d",&x);while(j<x){j++;p=p->next;}printf("您要求的第%d个元素是%d",x,p->data);}void linkedlistlocate(linkedlist L)//********************元素定位{linkedlist p=L->next;int x,j=1;printf("\n/////////////////////////*元素定位*///////////////////////////\n");printf("您要定位的元素是什么请输入:");scanf("%d",&x);while(p->data!=x){j++;p=p->next;}printf("您要定位的元素%d是本单循环链表中的第%d个元素",x,j);}void linkedlistprior(linkedlist L)//***************************求某元素前驱{linkedlist pre=L,p=L->next;int x;printf("\n////////////////////////////*求某元素前驱*////////////////////////////\n");printf("\n您要用于求其前驱的元素是请输入:");scanf("%d",&x);if(p->data==x) printf("\n%d就是本单循环链表的第一个元素,故其没有前驱。

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