软件技术基础实验指导书

实验一顺序表及其相关操作一、实验目的1.掌握线性表的逻辑结构及其特点，并理解物理结构与逻辑结构的关系2.掌握线性表的插入删除操作算法二、预习要求巩固结构体、函数、指针的应用(1)巩固C程序设计中结构体的定义与使用(2)练习指针函数的定义与应用三、实验原理1.顺序表的建立（1）建立一个长度为n的线性表L= (a0，a1，…，ai-1，ai，…a n-1)，注意，在顺序表中，逻辑上相邻的结点其物理位置亦相邻。

其类型定义如下：#define ListSize 100//表空间的大小可根据实际需要而定，这里假设为100typedef int DataType;//DataType的类型可根据实际情况而定，这里假设为int型typedef struct {DataType data[ListSize]; //向量data用于存放表结点int length; //当前的表长度}SeqList;（2）建表算法如下：InitList(SeqList *L,int n){ int i;L->length=0;for(i=0;i<n;i++){ scanf(“%d”,&L->data[i]);L->length++; }}2.顺序表的插入（1）指在表的下标i(0≤i≤n-1)位置上，插入一个新结点x，使长度为n的线性表：(a0，…，ai-1，ai，…an-1)变成长度为n+1的线性表：(a0，…，ai-1，x，ai，…an)。

（2）算法描述：void insertList(SeqList *L，DataType x，int i){ //将新结点 x插入L所指的顺序表的第i个结点的位置上int j;if (i<0||i>L->length-1)Error("position error"); //非法位置，退出运行if (L->length>=ListSize)Error("overflow"); //表空间溢出，退出运行for(j=L->length-1;j>=i;j--)L->data[j+1]=L->data[j]; //结点后移L->data[i]=x; //插入xL->Length++; //表长加1}3.顺序表的删除指删除下标为i（0≤i≤n-1）的结点，使长度为n的线性表： (a0，…，ai-1，ai，…a n-1)变成长度为n-1的线性表(a0，…，ai-1，ai+1，…a n-1)。

请同学们自行考虑并实现。

四、实验内容通过C语言编程，实现线性表的建立、插入和删除操作。

五、实验报告要求1.按标准的实验报告格式填写实验报告(1)字迹工整，内容属实规范；(2)报告不得打印或复印，也不得抄袭或有雷同。

2.本实验为软件设计，报告中应先画程序流程图，再阐述你的设计思路和过程；3.避免纯粹的抄写源程序，应适当地填写一些调试情况以及问题的产生原因和处理办法；4.设计感想可包括你对本次实验的收获、启示以及不足和希望。

六、实验环境、条件1. P4、Windows操作系统、台式计算机每人一套；2. Turbo C/VC++ 软件编程环境；3. 学生自备实验报告纸一张，最好有磁盘用以备份自己的程序。

实验二 单链表的建立一、 实验目的1.掌握线性表的链式存储结构(1)线性表的链式存储原理(2)链式存储结构的优缺点2.掌握结构体的应用以及数据结点的生成(1)结构体的定义(2)动态存储分配函数的使用(3)强制类型转换的方法3.掌握指针的应用(1)巩固指针的含义和用法(2)结构体指针的使用二、 预习要求1.复习C 语言(1)巩固C 语言程序设计的基本方法(2)巩固在TC 或VC 环境中编写和调试C 程序2.复习指针和结构体两部分的知识(1)巩固指针的含义以及定义方式(2)理解结构体的定义以及其成员的赋值和引用3.理解课本关于单链表部分的知识(1)掌握单链表的生成原理和过程(2)在草稿纸上画出简单程序流程图三、 实验原理1.头插法建立单链表(1)算法原理：从一个空表开始,重复读入数据,生成新结点,将读入数据存放在新结点的数据域中,然后将新结点插入到当前链表的表头上,直到读入结束标志为止。

(2)算法示意图：若要建立L=（A ，B ，C ，D ，E ）的单链表，则链表结构为：(3)算法描述：//结点结构体定义struct node{char data;struct node *next;};//头插法建立n 个结点的单链表Lstruct node* CreateList(struct node *L,int n){int i;char ch;struct node *p;L=(struct node *) malloc(sizeof(struct node));L->data=n;LL->next=NULL;for(i=n;i>0;i--){p=(struct node *) malloc(sizeof(struct node));scanf("%c",&ch);p->data=ch;p->next=L->next;L->next=p;}return L;}2.尾插法建立单链表(1)算法原理：从一个空表开始,重复读入数据,生成新结点,将读入数据存放在新结点的数据域中,然后将新结点插入到当前链表的表尾上,直到读入结束标志为止。

(2)算法示意图：同上，若要建立L=（A ，B ，C ，D ，E ）的单链表，则链表结构为：(3)算法描述：//结点结构体定义如前所述//尾插法建立n 个结点的单链表Lstruct node* CreateList(struct node *L,int n){int i;char ch;struct node *p,*q;L=(struct node *) malloc(sizeof(struct node));L->data=n;L->next=NULL;q=L;for(i=n;i>0;i--){p=(struct node *) malloc(sizeof(struct node));scanf("%c",&ch);p->data=ch;q->next=p;p->next=NULL;q=p;}return L;}四、 实验内容1.通过C 语言编程，用函数实现不低于五个结点的单链表的建立：(1)要求编写功能函数实现单链表的建立，参考上述算法用两种方法实现；(2)链表中结点的数据类型为任意原子类型，以上算法假设的是字符型；(3)采用循环结构建表，请同学自定义循环结束标志，以上是次数循环，同学们可设计为输入某个键值结束，如字符‘Q’；(4)把建成的单链表顺序输出，该环节请在主程序中完成。

L2.用自己的方法测试一下自己的程序性能，如程序执行时间和执行空间等。

五、实验报告要求1.按标准的实验报告格式填写实验报告(1)字迹工整，内容属实规范；(2)报告不得打印或复印，也不得抄袭或有雷同。

2.本实验为软件设计，报告中应先画程序流程图，再阐述你的设计思路和过程；3.避免纯粹的抄写源程序，应适当地填写一些调试情况以及问题的产生原因和处理办法；4.设计感想可包括你对本次实验的收获、启示以及不足和希望。

六、思考题1.如果结点指针P指向链表中某一中间结点，问：如何用P表示P之后的每一个结点？2.单链表可以按随意顺序输出吗？3.单链表和顺序表所花的存储空间相同吗？七、注意事项1.算法和程序是不同的，课本上的算法不能直接拿来调试和运行，必须将其改写为程序；2.算法到程序的转变方法：(1)将变量类型具体化；(2)将每一个语句标准化；(3)补充主函数，实现变量定义、函数调用等功能。

八、实验环境、条件如实验一所述。

实验三 单链表的插入一、 实验目的1.充分理解“链”的含义(1)理解在一个单链表上寻找某一个结点的方法；(2)充分理解结点的“串联”原理。

2.掌握单链表的插入操作过程(1)掌握单链表中断开某结点的方法；(2)掌握用指针“链”入一个新结点的原理和方法。

二、 预习要求1.如实验一所述。

2.巩固C 语言中“内部函数和外部函数”一节，熟练外部函数的定义和用法。

三、 实验原理1.算法原理：在一个已有的单链表中（实验一的结果），在指定位置插入一个新的结点。

2.算法示意图：例如在实验一“头插法”建立单链表的基础上，要在3号位置插入一个数据域为w 的结点，则链表结构变为：3.算法描述：//结点结构体定义如实验一所述//在第i 个位置上插入一个新结点xstruct node * insert(struct node * L,int i){p=L;j=0;while(p->next!=NULL && j<i-1){p=p->next;j++;}if(j!=i-1){printf("i is invalid!\n");exit(0);}t=(struct node *)malloc(sizeof(struct node));scanf("%c",&x);t->data=x;t->next=p->next;p->next=t;return L;}四、 实验内容1.通过C 语言编程，在实验一的基础上实现单链表的插入。

L(1)要求编写功能函数实现单链表的插入算法；(2)插入结点的数据类型与原链表中的数据类型一致；(3)插入位置信息必须由键盘输入；(4)将插入后的单链表顺序输出。

2.用自己的方法测试一下自己的程序性能，如程序执行时间和执行空间等。

五、实验报告要求如实验一所述。

六、思考题1.无论是头插法还是尾插法建立单链表，其插入算法一样吗？2.如何定义和使用外部函数？请在实验一和实验二上练习。

七、注意事项1.设计程序时，注意考虑其算法的纠错能力，如输入的位置超界、出错时的处理；2.注意函数的返回值，应该如何确定和使用。

八、实验环境、条件如实验一所述。

实验四矩阵运算一、实验目的1.了解矩阵加减乘除的运算规则2.掌握矩阵的乘法、转置运算的编程技术3.能够正确高效率编写矩阵的乘法、转置程序二、预习要求1.查询数学中矩阵运算的相关规则。

2.巩固C语言中数组和循环的程序编写。

三、实验原理1.矩阵相乘矩阵A有M*L个元素，矩阵B有L*N个元素，则矩阵C=A*B有M*N个元素。

2.算法描述//自行定义M、L、N的大小，注意规则。

void mv(int a[M][L], int b[L][N], int c[M][N]){ int i, j, k;for(i=0; i<M; i++)for(j=0; j<N; j++){ c[i][j]=0;for(k=0; k<L; k++)c[i][j]+=a[i][k]*b[k][j];}}3.矩阵转置将矩阵A的行列交换。