数据结构-无向图的操作-课程设计-实验报告

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《数据结构》实验报告

苏州科技学院数据结构（C语言版）实验报告专业班级测绘1011学号10201151姓名XX实习地点C1 机房指导教师史守正目录封面 (1)目录 (2)实验一线性表 (3)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (3)二、源程序及注释（打包上传） (3)三、运行输出结果 (4)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (6)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (6)实验二栈和队列 (7)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (8)二、源程序及注释（打包上传） (8)三、运行输出结果 (8)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (10)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (10)实验三树和二叉树 (11)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (11)二、源程序及注释（打包上传） (12)三、运行输出结果 (12)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (12)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (12)实验四图 (13)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (13)二、源程序及注释（打包上传） (14)三、运行输出结果 (14)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (15)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (16)实验五查找 (17)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (17)二、源程序及注释（打包上传） (18)三、运行输出结果 (18)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (19)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (19)实验六排序 (20)一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (20)二、源程序及注释（打包上传） (21)三、运行输出结果 (21)四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (24)五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (24)实验一线性表一、程序设计的基本思想，原理和算法描述：程序的主要分为自定义函数、主函数。

《数据结构》实验指导书

四、实验说明
1.单链表的类型定义
#include <stdio.h>
typedef int ElemType；//单链表结点类型
typedef struct LNode
{ElemType data;
struct LNode *next;
2.明确栈、队列均是特殊的线性表。
3.栈、队列的算法是后续实验的基础（广义表、树、图、查找、排序等）。
六、实验报告
根据实验情况和结果撰写并递交实验报告。
实验四串
一、预备知识
1.字符串的基本概念
2.字符串的模式匹配算法
二、实验目的
1.理解字符串的模式匹配算法（包括KMP算法）
typedef struct
{ElemType *base；
int front,rear；
} SqQueue；
4.单链队列的类型定义
typedef struct QNode
{QElemType data;
typedef struct list
{ElemType elem[MAXSIZE];//静态线性表
int length; //顺序表的实际长度
} SqList;//顺序表的类型名
五、注意问题
1.插入、删除时元素的移动原因、方向及先后顺序。
4.三元组表是线性表的一种应用，通过它可以更好地理解线性表的存储结构。同时矩阵又是图的重要的存储方式，所以这个实验对更好地掌握线性表对将来对图的理解都有极大的帮助。
六、实验报告
根据实验情况和结果撰写并递交实验报告。
实验六树和二叉树
一、预备知识
1.二叉树的二叉链表存储结构

算法与数据结构课设(有向图,无向图,有向网,无向网)

算法与数据结构课程设计报告系（院）：计算机科学学院专业班级：教技1001姓名：李##学号： ******### 指导教师：***设计时间：2012.6.16 - 2012.6.24设计地点：4号楼2号机房目录一、设计方案 (1)二、实现过程以及代码 (2)三、测试 (20)四、结论和分析 (23)五、难点和收获 (23)一、设计方案1.程序设计基本过程：拿到课程设计任务书，按照要求，需要设计有向图、有向网、无向图、无向网四种图，以及邻接矩阵、邻接表两种数据存储结构，三层以上的显示菜单。

图的操作中又包含了有关线性表、栈和队列的基本操作。

由于显示菜单已给出，剩下的任务就是把函数写入其中。

2.程序流程图：预定义定义结构体定义变量各种函数3.程序设计的原理：图的操作都是以两种存储结构为基础的：邻接矩阵存储结构和邻接表存储结构，如有向图，有向网，无向图，无向网的创建，其他的操作都是在四种图创建后才开始进行的。

所以，首先必须理解两种存储结构的定义。

图的邻接矩阵存储结构即图的数组表示法。

用两个数组分别存储数据元素（如顶点）的信息和数据元素之间的关系（如边或弧）的信息。

用邻接矩阵存储结构的图具有以下几点特征：（一）：顶点数：vexnum ，边（弧）数：arcnum ，图的种类：kind ；（二）：邻接矩阵：arcs(1顶点关系类型:adj 2相关信息:*info)；（三）：顶点向量（顶点名）：vexs[]；其优点是以二维数组表示有n 个顶点的图时，需存放n 个顶点的信息和n*n 条弧的信息存储量。

借助邻接矩阵容易判定任意两个顶点之间是否有边或弧相连，并容易求出各个顶点的度。

缺点是时间复杂度是O （n*n ）,例如，构造一个具有n 个顶点和e 条边的无向网的时间复杂度为O （n*n+e*n ）。

图的邻接表存储结构是图的一种链式存储结构。

对图中的每个顶点建立一个单链表，每个结点由三个域组成，邻接点域adjvex （弧尾在邻接表链表中的位序），链域nextarc （下一条弧），数据域info(权值)。

数据结构试验报告-图的基本操作

中原工学院《数据结构》实验报告学院：计算机学院专业：计算机科学与技术班级：计科112姓名：康岩岩学号：201100814220 指导老师：高艳霞2012-11-22实验五图的基本操作一、实验目的1、使学生可以巩固所学的有关图的基本知识。

2、熟练掌握图的存储结构。

3、熟练掌握图的两种遍历算法。

二、实验内容[问题描述]对给定图，实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。

[基本要求]以邻接表为存储结构，实现连通无向图的深度优先和广度优先遍历。

以用户指定的结点为起点，分别输出每种遍历下的结点访问序列。

【测试数据】由学生依据软件工程的测试技术自己确定。

三、实验前的准备工作1、掌握图的相关概念。

2、掌握图的逻辑结构和存储结构。

3、掌握图的两种遍历算法的实现。

四、实验报告要求1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。

2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。

3、结合运行结果，对程序进行分析。

【设计思路】【代码整理】#include "stdafx.h"#include <iostream>#include <malloc.h>using namespace std;typedef int Status;#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -1#define MAX_SIZE 20typedef enum{DG,DN,UDG,UDN}Kind;typedef struct ArcNode{int adjvex; //顶点位置struct ArcNode *nextarc; //下一条弧int *info; //弧信息};typedef struct{char info[10]; //顶点信息ArcNode *fistarc; //指向第一条弧}VNode,AdjList[MAX_SIZE];typedef struct{AdjList vertices;int vexnum,arcnum; //顶点数，弧数int kind; //图的种类，此为无向图}ALGraph;//这是队列的节点，仅用于广度优先搜索typedef struct Node{int num;struct Node* next;};//队列的头和尾typedef struct{Node * front;Node *rear;}PreBit;int LocateV ex(ALGraph G,char info[]);//定位顶点的位置Status addArcNode(ALGraph &G,int adjvex); //图中加入弧Status CreatGraph(ALGraph&G);//创建图的邻接表Status DFSTraverse(ALGraph G);//深度优先搜索Status BFSTraverse(ALGraph G);//广度优先搜索Status DFS(ALGraph G,int v);//深度优先搜索中的数据读取函数，用于递归bool visited[MAX_SIZE]; // 访问标志数组//初始化队列Status init_q(PreBit&P_B){P_B.front=P_B.rear=(Node*)malloc(sizeof(Node));if(!P_B.front){exit(OVERFLOW);}P_B.front->next=NULL;}//将数据入队Status en_q(PreBit & P_B,int num){Node *p=(Node*)malloc(sizeof(Node));if(!p){exit(OVERFLOW);}p->num=num;p->next=NULL;P_B.rear->next=p;P_B.rear=p;return OK;}//出队Status de_q(PreBit & P_B){if(P_B.front==P_B.rear){return ERROR;}Node* p=P_B.front->next;P_B.front->next=p->next;if(P_B.rear==p){P_B.rear=P_B.front;}free(p);return OK;}Status CreatGraph(ALGraph&G){cout<<"请输入顶点数目和弧数目"<<endl;cin>>G.vexnum>>G.arcnum;//依次输入顶点信息for(int i=0;i<G.vexnum;i++){cout<<"请输入顶点名称"<<endl;cin>>G.vertices[i].info;G.vertices[i].fistarc=NULL;}//依次输入弧信息for(int k=1;k<=G.arcnum;k++){char v1[10],v2[10]; //用于表示顶点名称的字符数组int i,j; //表示两个顶点的位置BACK: //返回点cout<<"请输入第"<<k<<"条弧的两个顶点"<<endl;cin>>v1>>v2;i=LocateV ex(G,v1); //得到顶点v1的位置j=LocateV ex(G,v2); //得到顶点v2的位置if(i==-1||j==-1){ //头信息不存在则返回重输cout<<"不存在该节点!"<<endl;goto BACK; //跳到BACK 返回点}addArcNode(G,i); //将弧的顶点信息插入表中addArcNode(G,j);}return OK;}//倒序插入弧的顶点信息Status addArcNode(ALGraph &G,int adjvex){ArcNode *p; //弧节点指针p=(ArcNode*)malloc(sizeof(ArcNode));p->adjvex=adjvex;p->nextarc=G.vertices[adjvex].fistarc;//指向头结点的第一条弧G.vertices[adjvex].fistarc=p; //头结点的第一条弧指向p，即将p作为头结点的第一条弧return OK;}//定位顶点的位置int LocateV ex(ALGraph G,char info[]){for(int i=0;i<G.vexnum;i++){if(strcmp(G.vertices[i].info,info)==0){ //头结点名称与传入的信息相等，证明该头节点存在return i; //此时返回位置}}return -1;}//深度优先搜索Status DFSTraverse(ALGraph G){for(int v=0;v<G.vexnum;v++){visited[v]=false;}char v1[10];int i;BACK:cout<<"请输入首先访问的顶点"<<endl;cin>>v1;i=LocateV ex(G,v1);if(i==-1){cout<<"不存在该节点!"<<endl;goto BACK;}DFS(G,i);return OK;}//深度优先搜索递归访问图Status DFS(ALGraph G,int v){visited[v]=true;cout<<G.vertices[v].info<<" ";//输出信息ArcNode *p;p=G.vertices[v].fistarc; //向头节点第一条while(p) //当弧存在{if(!visited[p->adjvex]){DFS(G,p->adjvex); //递归读取}p=p->nextarc;}return OK;}//广度优先搜索Status BFSTraverse(ALGraph G){for(int v=0;v<G.vexnum;v++){visited[v]=false;}char v1[10];int v;BACK:cout<<"请输入首先访问的顶点"<<endl;cin>>v1;v=LocateV ex(G,v1);if(v==-1){cout<<"不存在该节点!"<<endl;goto BACK;}PreBit P_B;init_q(P_B);ArcNode *p;visited[v]=true;cout<<G.vertices[v].info<<" ";//输出信息en_q(P_B,v); //将头位置v入队while(P_B.front!=P_B.rear){//当队列不为空时，对其进行访问int w=P_B.front->next->num;//读出顶点位置de_q(P_B);//顶点已经访问过，将其出队列p=G.vertices[w].fistarc;//得到与顶点相关的第一条弧while(p){if(!visited[p->adjvex]){en_q(P_B,p->adjvex);//将弧入队，但不读取，只是将其放在队尾}p=p->nextarc;}}return OK;}int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]){ALGraph G;CreatGraph(G);cout<<"深度优先搜索图:"<<endl;DFSTraverse(G);cout<<endl;cout<<"广度优先搜索图:"<<endl;BFSTraverse(G);cout<<endl;system("pause");return 0;}。

数据结构实验总结

数据结构实验总结数据结构实验是计算机科学与技术专业的一门重要实践课程，通过实际操作和实验验证，帮助学生理解和掌握各种常见的数据结构及其应用。

本文将对数据结构实验进行总结，包括实验目的、实验内容、实验过程和实验收获等方面。

一、实验目的数据结构实验的主要目的是帮助学生：1. 理解数据结构的基本概念和原理；2. 掌握各种数据结构的特点、操作和应用场景；3. 学会使用编程语言实现各种数据结构；4. 分析和解决实际问题时，选择合适的数据结构和算法。

二、实验内容数据结构实验通常包括以下几个方面的内容：1. 线性表：实现顺序表和链表，并比较它们在插入、删除、查找等操作上的性能差异；2. 栈和队列：实现顺序栈、链栈、顺序队列和链队列，并应用于实际问题中；3. 树：实现二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树等，并进行遍历、插入、删除等操作；4. 图：实现有向图和无向图，并进行深度优先搜索和广度优先搜索；5. 排序和查找：实现各种排序算法（如冒泡排序、插入排序、快速排序等）和查找算法（如顺序查找、二分查找等）；6. 哈希表：实现哈希表，并解决冲突问题；7. 字符串：实现字符串的匹配算法（如KMP算法）；8. 综合实验：综合应用各种数据结构解决实际问题。

三、实验过程数据结构实验的进行通常包括以下几个步骤：1. 理解实验要求和目标，阅读实验指导书和相关资料；2. 设计实验方案，包括选择适当的数据结构和算法，并合理安排实验的步骤和操作；3. 编写程序代码，实现所选数据结构及其相关操作；4. 运行程序，测试和调试，确保程序的正确性和稳定性；5. 进行实验数据的收集和分析，比较不同数据结构和算法的性能差异；6. 总结实验结果，得出结论，分析实验中遇到的问题及解决方法；7. 撰写实验报告，包括实验目的、内容、过程、结果和分析等内容。

四、实验收获通过数据结构实验的学习和实践，我获得了以下几方面的收获：1. 对各种常见的数据结构有了更深入的理解，包括它们的特点、操作和应用场景；2. 学会使用编程语言实现各种数据结构，并掌握了相应的算法；3. 锻炼了分析和解决实际问题的能力，能够选择合适的数据结构和算法；4. 培养了团队合作和沟通能力，在与同学们一起完成实验任务的过程中，学会了相互配合和交流；5. 培养了耐心和细致的工作态度，实验过程中需要不断调试和优化，要求我保持耐心和细致地分析问题。

数据结构实验报告

数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程，通过本次实验，旨在加深对常见数据结构（如链表、栈、队列、树、图等）的理解和应用，提高编程能力和解决实际问题的能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发工具为Visual Studio 2019。

操作系统为 Windows 10。

三、实验内容1、链表的实现与操作创建一个单向链表，并实现插入、删除和遍历节点的功能。

对链表进行排序，如冒泡排序或插入排序。

2、栈和队列的应用用栈实现表达式求值，能够处理加、减、乘、除和括号。

利用队列实现银行排队系统的模拟，包括顾客的到达、服务和离开。

3、二叉树的遍历与操作构建一棵二叉树，并实现前序、中序和后序遍历。

进行二叉树的插入、删除节点操作。

4、图的表示与遍历用邻接矩阵和邻接表两种方式表示图。

实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。

四、实验步骤及结果1、链表的实现与操作首先，定义了链表节点的结构体：｀｀｀cppstruct ListNode ｛int data;ListNode next;ListNode(int x) ： data(x)， next(NULL) ｛｝｝；｀｀｀插入节点的函数：｀｀｀cppvoid insertNode(ListNode& head, int val) ｛ListNode newNode ＝ new ListNode(val)；head ＝ newNode;｝ else ｛ListNode curr ＝ head;while （curr>next!＝ NULL) ｛curr ＝ curr>next;｝curr>next ＝ newNode;｝｝｀｀｀删除节点的函数：｀｀｀cppvoid deleteNode(ListNode& head, int val) ｛if （head ＝＝ NULL) ｛return;｝ListNode temp ＝ head;head ＝ head>next;delete temp;return;｝ListNode curr ＝ head;while （curr>next!＝ NULL ＆＆ curr>next>data!＝ val) ｛curr ＝ curr>next;｝if （curr>next!＝ NULL) ｛ListNode temp ＝ curr>next;curr>next ＝ curr>next>next;delete temp;｝｝｀｀｀遍历链表的函数：｀｀｀cppvoid traverseList(ListNode head) ｛ListNode curr ＝ head;while （curr!＝ NULL) ｛std:：cout ＜＜ curr>data ＜＜＂＂；curr ＝ curr>next;｝std:：cout ＜＜ std:：endl;｝｀｀｀对链表进行冒泡排序的函数：｀｀｀cppvoid bubbleSortList(ListNode& head) ｛if （head ＝＝ NULL ｜｜ head>next ＝＝ NULL) ｛return;｝bool swapped;ListNode ptr1;ListNode lptr ＝ NULL;do ｛swapped ＝ false;ptr1 ＝ head;while （ptr1-＞next!＝ lptr) ｛if （ptr1-＞data ＞ ptr1-＞next>data) ｛int temp ＝ ptr1-＞data;ptr1-＞data ＝ ptr1-＞next>data;ptr1-＞next>data ＝ temp;swapped ＝ true;｝ptr1 ＝ ptr1-＞next;｝lptr ＝ ptr1;｝ while （swapped)；｝｀｀｀测试结果：创建了一个包含 5、3、8、1、4 的链表，经过排序后，输出为 1 3 4 5 8 。

数据结构课程设计实践报告

数据结构实验报告实验名称：结构图提交文档学生姓名：提交文档学生学号：同组成员名单：指导教师姓名：结构图一、实验目的和要求1、设计目的1．掌握图的相关概念，包括图，有向图，无向图，完全图，子图，连通图，度，入度，出度，简单回路和环等定义。

2．重点掌握图的各种存储结构，包括邻接矩阵和邻接表等。

3．重点掌握图的基本运算，包括创建图，输出图，深度优先遍历，广度优先遍历等。

4．掌握图的其他运算，包括最小生成树，最短路径，拓扑排序和关键路径等算法。

5. 灵活运用图这种数据结构解决一些综合应用问题。

2、设计内容和要求1、编写一个程序algo8-1.cpp，实现不带权图和带权图的邻接矩阵与邻接表的相互转换算法、输出邻接矩阵与邻接表的算法，并在此基础上设计一个程序exp8-1.cpp实现如下功能：①建立如图1所示的有向图G的邻接矩阵，并输出；②由有向图G的邻接矩阵产生邻接表，并输出；③再由②的邻接表产生对应的邻接矩阵，并输出。

图12、编写一个程序algo8-2.cpp，实现图的遍历运算，并在此基础上设计一个程序exp8-2.cpp完成如下功能：①输出图1所示的有向图G从顶点0开始的深度优先遍历序列（递归算法）；②输出图1所示的有向图G从顶点0开始的深度优先遍历序列（非递归算法）；③输出图1所示的有向图G从顶点0开始的广度优先遍历序列。

3、设计一个程序exp8-3.cpp,采用邻接表存储图，并输出图8.1（a）中从指定顶点1出发的所有深度优先遍历序列。

二、运行环境（软、硬件环境）软件环境：Visual C++6.0运行平台： Win32硬件：普通个人pc机三、实验过程描述文件graph.h中定义了图的邻接矩阵表示类型和邻接表表示类型，该头文件在以下三个实验中都会使用到。

其代码如下：#ifndef GRAPH_H_INCLUDED#define GRAPH_H_INCLUDEDtypedef int InfoType;#define MAXV 100 //最大顶点个数#define INF 32767 //INF表示无限大//以下定义邻接矩阵类型typedef struct{int no;InfoType info;}VertexType;typedef struct{int edges[MAXV][MAXV];int n,e;VertexType vexs[MAXV];}MGraph;//以下定义邻接表类型typedef struct ANode{int adjvex;struct ANode* nextarc;InfoType info;}ArcNode;typedef int Vertex;typedef struct VNode{Vertex data;ArcNode* firstarc;}VNode;typedef VNode AdjList[MAXV];typedef struct{AdjList adjlist;int n,e;}ALGraph;#endif // GRAPH_H_INCLUDED实验①源程序。

数据结构课程设计

《数据结构》课程设计实践指导书一、实践的目的和任务《数据结构》课程设计是计算机科学技术专业集中实践性环节之一，是学习完《数据结构》课程后进行的一次全面的综合练习。

开设本课程设计实践的主要目的就是要达到理论与实际应用相结合，提高学生的动手能力，完成计算机应用能力的培养；主要任务是通过对给定问题的求解，使学生在运用《数据结构》、程序设计以及其它所学课程中的各种基本技术和理论，在建立问题模型、构造求解算法、设计数据结构、编程及上机调试等方面得到全面的锻炼，从而能更深刻地理解《数据结构》的精髓，为后续软件课程的学习及软件设计能力的提高奠定良好的基础。

二、实践的内容和要求（一）实践内容实践内容为数据结构课程完成后，运用《数据结构》、程序设计以及其它所学课程中的知识和技术来解决实际的问题。

在解决实际应用性问题时，按照计算机解决问题的步骤进行以下几个方面的工作：采用简明、严格的问题描述，建立模型，设计求解方法，用计算机实现求解方法，最后进行测试和文档制作。

1、建立模型许多问题的最初描述既不精确又不简练，还有一些问题不可能简单而精确地用计算机可求解的形式来描述，即使有些可用计算机求解的问题，也需要在很大范围内确定问题的参数，而那些合理的参数值只有通过实验才能确定。

因此，要用计算机解决问题，必须首先要以简明、严格的方式将问题描述清楚。

数学或其它科学中的几乎所有分支都可作为某一类具体问题的抽象模型。

例如，在涉及到若干对象及其相互间关系的问题时所用的数学模型为图论；数值计算问题中常用的数学模型为线性方程组（用于求解电路的电流强度或结构中的应力）或微分方程（用于预报人口增长情况或化学反应速度等）；在符号与文本处理问题时常用字符串及形式语法作为模型（如编译系统）。

《数据结构》课程中所介绍的各种结构均可作为一种模型。

2、构造算法对问题建立了适当的数学模型后，就可以依据这一模型求解。

最初的目标是给出一个算法形式的解法，这是设计的核心部分。

《数据结构与算法》教学大纲

《数据结构与算法》教学大纲引言：数据结构与算法是计算机科学领域中非常重要的基础知识，它是计算机程序设计的基础。

本文将针对《数据结构与算法》这门课程，分析其教学大纲，并探讨其重要性和实际应用。

一、课程概述1.1 课程目标本课程旨在培养学生对数据结构和算法的理解和应用能力，使其能够灵活运用各种数据结构和算法解决实际问题，提高程序的效率和性能。

1.2 课程内容本课程主要包括以下内容：- 基本数据结构：数组、链表、栈、队列等- 高级数据结构：树、图、堆等- 常用算法：排序算法、查找算法、图算法等- 算法复杂度分析- 动态规划和贪心算法二、课程详细内容2.1 基本数据结构2.1.1 数组：线性表的顺序存储结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。

2.1.2 链表：线性表的链式存储结构，包括单链表、双链表和循环链表，介绍其定义、基本操作和应用场景。

2.1.3 栈：先进后出的数据结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。

2.1.4 队列：先进先出的数据结构，介绍其定义、基本操作和应用场景。

2.2 高级数据结构2.2.1 树：介绍二叉树、平衡二叉树和二叉搜索树，包括其定义、基本操作和应用场景。

2.2.2 图：介绍有向图和无向图，包括其定义、基本操作和应用场景。

2.2.3 堆：介绍最大堆和最小堆，包括其定义、基本操作和应用场景。

2.3 常用算法2.3.1 排序算法：介绍冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等排序算法的原理和实现。

2.3.2 查找算法：介绍顺序查找、二分查找等查找算法的原理和实现。

2.3.3 图算法：介绍深度优先搜索和广度优先搜索算法，以及最短路径算法。

2.4 算法复杂度分析2.4.1 时间复杂度：介绍算法的时间复杂度分析方法，包括最好情况、最坏情况和平均情况的复杂度。

2.4.2 空间复杂度：介绍算法的空间复杂度分析方法，包括辅助空间和输入空间的复杂度。

2.5 动态规划和贪心算法2.5.1 动态规划：介绍动态规划算法的原理和基本步骤，以及常见的动态规划问题。

《数据结构》课程标准

01
分支限界策略
类似于回溯法，但在搜索过程中通过剪枝等操作来减少搜索空间，提高效率。
05
03
贪心策略
每一步都采取当前状态下最好或最优的选择，从而希望导致结果是全局最好或最优的。
04
回溯策略
通过探索所有可能的解来求解问题，当发现当前路径无法得到解时，回溯到上一步重新选择。
05
排序与查找算法专题
《数据结构》课程标准
目录
• 课程概述与目标 • 基本数据类型与操作 • 复杂数据类型与操作 • 算法设计与分析基础 • 排序与查找算法专题 • 文件组织与处理技术 • 实验环节与项目实践指导
01
课程概述与目标
数据结构定义及重要性
数据结构定义
数据结构是计算机存储、组织数据的方式，指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
01
02
03
时间复杂度
衡量算法执行时间随问题规模增长的速度，常用大 O表示法。
空间复杂度
衡量算法执行过程中所需额外空间的数量级，也常用大O表示法。
其他指标
包括算法的稳定性、可读性、可维护性等。
典型算法设计策略
分治策略
将原问题分解为若干个子问题，分别求解后再合并结果。
02
动态规划
通过保存子问题的解，避免重复计算，提高效率。
06
文件组织与处理技术
文件概念及分类方法
文件定义
文件是存储在外部介质上的数据集合，通常以记录为单位进行组织。
文件分类
根据文件的性质和记录的组织方式，文件可分为顺序文件、索引文件、散列文件和链式文件等。
顺序文件组织方式
顺序文件的定义
顺序文件是按照某种顺序（如记录的逻辑顺序或物理顺序）进行组织的文件。

数据结构实验报告-无向图的邻接矩阵存储结构

数学与计算机学院课程设计说明书课程名称: 数据结构与算法课程设计课程代码: 6014389 题目: 无向图的邻接矩阵存储结构年级/专业/班: 2010级软件4班学生姓名: 吴超学号: 312010*********开始时间: 2011 年 12 月 9 日完成时间: 2011 年 12 月 30 日课程设计成绩：指导教师签名：年月日数据结构课程设计任务书学院名称：数学与计算机学院课程代码：__6014389______ 专业：软件工程年级：2010一、设计题目无向图的邻接矩阵存储结构二、主要内容图是无向带权图，对下列各题，要求写一算法实现。

1）能从键盘上输入各条边和边上的权值；2）构造图的邻接矩阵和顶点集。

3）输出图的各顶点和邻接矩阵4）插入一条边5）删除一条边6）求出各顶点的度7）判断该图是否是连通图，若是，返回1；否则返回0.8）使用深度遍历算法，输出遍历序列。

三、具体要求及应提交的材料用C/C++语言编程实现上述内容，对每个问题写出一个算法实现，并按数学与计算机学院对课程设计说明书规范化要求，写出课程设计说明书，并提交下列材料：1)课程设计说明书打印稿一份2)课程设计说明书电子稿一份；3)源程序电子文档一份。

四、主要技术路线提示用一维数组存放图的顶点信息，二维数组存放各边信息。

五、进度安排按教学计划规定，数据结构课程设计为2周，其进度及时间大致分配如下：六、推荐参考资料[1] 严蔚敏，吴伟民.数据结构.清华大学出版社出版。

[2] 严蔚敏，吴伟民. 数据结构题集(C语言版) .清华大学出版社.2003年5月。

[3]唐策善，李龙澎.数据结构(作C语言描述) .高等教育出版社.2001年9月[4] 朱战立.数据结构(C++语言描述)（第二版本）.高等出版社出版.2004年4月[5]胡学钢.数据结构(C语言版) .高等教育出版社.2004年8月指导教师签名日期年月日系主任审核日期年月日目录引言 (7)1 需求分析 (7)1.1任务与分析 (7)1.2测试数据 (8)2 概要设计 (8)2.1 ADT描述 (8)2.2程序模块结构 (9)2.3各功能模块 (11)3详细设计 (11)3.1类的定义 (11)3.2 初始化 (12)3.3 图的构建操作 (13)3.4 输出操作 (13)3.5 get操作 (14)3.6 插入操作 (14)3.7 删除操作 (15)3.8 求顶点的度操作 (15)3.10 判断连通操作 (17)3.11 主函数 (17)4 调试分析 (17)4.1 测试数据 (20)4.2调试问题 (20)4.3 算法时间复杂度 (20)4.4 经验和心得体会 (21)5用户使用说明 (21)6测试结果 (21)6.1 创建图 (21)6.2插入节点 (22)6.3 深度优先遍历 (22)6.4 求各顶点的度 (22)6.5 输出图 (23)6.6 判断是否连通 (23)6.7 求边的权值 (24)6.8 插入边 (24)6.9 删除边 (25)结论 (26)致谢 (27)摘要随着计算机的普及，涉及计算机相关的科目也越来越普遍，其中数据结构是计算机专业重要的专业基础课程与核心课程之一，为适应我国计算机科学技术的发展和应用，学好数据结构非常必要，然而要掌握数据结构的知识非常难，所以对“数据结构”的课程设计比不可少。

数据结构_图_采用邻接矩阵存储，构造无向图

1.采用邻接矩阵（邻接表）存储，构造无向图（网）输入：顶点数、边数、顶点信息、边信息输出：图的顶点，图的边邻接矩阵（数组表示法）处理方法：用一个一维数组存储图中顶点的信息，用一个二维数组（称为邻接矩阵）存储图中各顶点之间的邻接关系。

假设图G＝(V,E)有n个顶点，则邻接矩阵是一个n×n 的方阵，定义为：如果(vi,vj)属于边集，则edges[i][j]=1，否则edges[i][j]=0。

邻接表存储的处理方法：对于图的每个顶点vi，将所有邻接于vi的顶点链成一个单链表，称为顶点vi的边表（对于有向图则称为出边表），所有边表的头指针和存储顶点信息的一维数组构成了顶点表。

程序代码：#include<iostream>using namespace std;#define MAX_VERTEX_NUM 20 //最大顶点个数#define OK 1typedef int Status;//图的数组（邻接矩阵）存储表示typedef struct ArcCell { // 弧的定义int adj; // VRType是顶点关系类型。

// 对无权图，用1或0表示相邻否；// 对带权图，则为权值类型。

int *info; // 该弧相关信息的指针} ArcCell, AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM];typedef struct { // 图的定义char vexs[MAX_VERTEX_NUM];//顶点向量AdjMatrix arcs; // 邻接矩阵int vexnum, arcnum; // 图的当前顶点数、弧数} MGraph;int LocateV ex(MGraph G, char v){int a;for (int i = 0; i <= G.vexnum; i++){if (G.vexs[i] == v)a= i;}return a;}Status CreateUDN(MGraph &G) { //采用邻接矩阵表示法，构造无向网Gint i, j, k, w;char v1, v2;cout <<"输入顶点数，边数："<< endl;cin >> G.vexnum >> G.arcnum;//IncInfo为0,表示各弧无信息cout <<"各顶点分别为："<< endl;for (i = 0; i<G.vexnum; i++)cin >> G.vexs[i]; //构造顶点向量for (i = 0; i<G.vexnum; i++) //初始化邻接矩阵for (j = 0; j<G.vexnum; j++){G.arcs[i][j].adj =NULL;}cout <<"顶点信息、边信息："<< endl;for (k = 0; k<G.arcnum; k++) { //构造邻接矩阵cin >> v1 >> v2 >> w; //输入一条边依附的顶点及权值i = LocateV ex(G, v1); j = LocateV ex(G, v2);G.arcs[i][j].adj = w;G.arcs[j][i] = G.arcs[i][j];} return OK;} //CreateUDN (p162 算法7.2)Status printf1(MGraph G){cout <<"该图的顶点分别为：";for (int i = 0; i<G.vexnum; i++)cout << G.vexs[i] <<"";return OK;}Status printf2(MGraph G){cout <<"该图的边为：";for (int i = 1; i<G.vexnum; i++) //初始化邻接矩阵for (int j = 0; j<i; j++){if (G.arcs[i][j].adj !=NULL)cout << G.vexs[j]<< G.vexs[i] <<"," ;}return OK;}int main(){MGraph G;CreateUDN(G);printf1(G);cout << endl;printf2(G);cout << endl;system("pause");return 0;}。

算法与数据结构课程设计(有向图,无向图,有向网,无向网)

算法与数据结构课程设计报告系（院）：计算机科学学院专业班级：教技1001班*名：***学号：*********指导教师：***设计时间：2012.6.16 - 2012.6.24设计地点：4号楼2号机房目录一、设计方案及实现过程******************第3页二、实现代码***********************************第4页三、测试******************************************第19页四、难点与收获********************************第21页一、设计方案及实现过程这次课程设计要求实现无向图、有向图、无向网以及有向网的一些基本操作以及应用，大体的方案是先进入界面后，选择无向图、有向图、无向网、无向网中的一个，然后创建相应的图或者网，创建好后，在此基础上选择进行相关的操作，具体的函数放在main函数前面，通过多次函数调用已达到具体操作的实现。

流程图如下：进入选择界面1 无向图创建无向图1 创建无向图的邻接矩阵函数调用2 创建无向图的邻接表函数调用3无向图的深度优先遍历函数调用4 无向图的广度优先遍历函数调用5 返回选择主界面2 有向图3 无向网4 有向网5 退出有向图、无向网、有向网的操作和无向图类似，在这里不一一列举。

二、实现代码#include<stdio.h># include <stdlib.h># define maxlen 10# define large 999# define true 1# define false 0# define ok 1# define error 0# define overflow -2# define null 0typedef int status;#include <ctype.h>#include <string.h>#include <queue>#include <stack>#include <process.h>using namespace std;#define MAX_VERTEX_NUM 20#define MAX 1000typedef struct{int a[maxlen],b[maxlen],h[maxlen];char vexs[maxlen];int vexnum,arcnum;int kind;int arcs[maxlen][maxlen];}graph;typedef struct node{int adjvex;int info;struct node *next;}edgenode;typedef struct{int id;char data;edgenode *link;}vexnode;typedef struct{vexnode adjs[maxlen];int vexnum,arcnum;int kind;}adjlist;typedef struct qnode{int data;struct qnode *next;}linkqlist;typedef struct{linkqlist *front;linkqlist *rear;} linkqueue;typedef struct{int stack[maxlen];int top;}stackstru;int cnull=-1;graph g;adjlist adjl;stackstru *t;stackstru *s;linkqueue *q;graph printf_adjmatrix(graph g){int i,j;printf("邻接矩阵:\n");printf("vertex\t");for (i=0;i<g.vexnum;i++) printf("%4c",g.vexs[i]);printf("\n");for(i=0;i<g.vexnum;i++){printf("% 4c \t",g.vexs[i]);for(j=0;j<g.vexnum;j++) printf("%4d",g.arcs[i][j]);printf("\n");}return g;}void create_2(graph g){ //构造有向图int i,j,k,c=0;for (i=0;i<g.vexnum;i++)for(j=0;j<g.vexnum;j++)g.arcs[i][j]=c;for(k=0;k<g.arcnum;k++)g.arcs[g.a[k]-1][g.b[k]-1]=1;printf_adjmatrix(g);}void create_1(graph g){ //构造无向图int i,j,k,c=0;for (i=0;i<g.vexnum;i++)for(j=0;j<g.vexnum;j++)g.arcs[i][j]=c;for(k=0;k<g.arcnum;k++){g.arcs[g.a[k]-1][g.b[k]-1]=1;g.arcs[g.b[k]-1][g.a[k]-1]=1;}printf_adjmatrix(g);}graph create_4(graph g){ //构造有向网int i,j,k,c=999;for (i=0;i<g.vexnum;i++)for(j=0;j<g.vexnum;j++)g.arcs[i][j]=c;for(k=0;k<g.arcnum;k++)g.arcs[g.a[k]-1][g.b[k]-1]=g.h[k];printf_adjmatrix(g);return g;}graph create_3(graph g){ //构造无向网int i,j,k,c=999;for (i=0;i<g.vexnum;i++)for(j=0;j<g.vexnum;j++)g.arcs[i][j]=c;for (k=0;k<g.arcnum;k++){g.arcs[g.a[k]-1][g.b[k]-1]=g.h[k];g.arcs[g.b[k]-1][g.a[k]-1]=g.h[k];}printf_adjmatrix(g);return g;}void creategraph(graph g){switch(g.kind){case 1:create_1(g);break;case 2:create_2(g);break;case 3:create_3(g);break;case 4:create_4(g);break;default:printf("Error\n");}}adjlist createlist (graph g ,adjlist adjl){ //创建邻接表int i;edgenode *p;if(g.kind==1||g.kind==3){//创建有向邻接表for(i=0;i<adjl.arcnum;i++){p=(edgenode*)malloc(sizeof(edgenode));p->adjvex=g.b[i];p->info=g.h[i];p->next=adjl.adjs[g.a[i]-1].link;adjl.adjs[g.a[i]-1].link=p;}}if(g.kind==2||g.kind==4){//创建无向邻接表for(i=0;i<adjl.arcnum;i++){p=(edgenode*)malloc(sizeof(edgenode));p->info=g.h[i];p->adjvex=g.b[i];p->next=adjl.adjs[g.a[i]-1].link;adjl.adjs[g.a[i]-1].link=p;p=(edgenode*)malloc(sizeof(edgenode));p->info=g.h[i];p->adjvex=g.a[i];p->next=adjl.adjs[g.b[i]-1].link;adjl.adjs[g.b[i]-1].link=p;}}printf("邻接表为:\n");for(i=0;i<g.vexnum;i++){printf("[%d,%c]=>",i+1,adjl.adjs[i].data);p=adjl.adjs[i].link;while(p!=null){printf("[%c,%d]-->",adjl.adjs[(p->adjvex)-1].data,p->info);p=p->next;}printf("^\n");}return adjl;}void initqueue(linkqueue *p){ //构造空队列p->front=(linkqlist *)malloc(sizeof(linkqlist));p->rear=p->front;(p->front)->next=null;}status empty(linkqueue *q){ //判断是否为空int v;if(q->front==q->rear) v=true;else v=false;return v;}int addqueue(linkqueue *q,int e){q->rear->next=(linkqlist *)malloc(sizeof(linkqlist));q->rear=q->rear->next;if(!q->rear) return -1;q->rear->data=e;q->rear->next=null;return ok;}status delqueue(linkqueue *q){ //linkqlist *p;int e;if (q->front==q->rear)printf("the linklist is overflow");else p=(q->front)->next;(q->front)->next=p->next;e=p->data;if(q->rear==p)q->rear=q->front;free(p);return(e);}bool visit[maxlen]; //深度优先搜索void DFS(adjlist adjl,int i){edgenode *p;visit[i]=1;printf("%c ",adjl.adjs[i].data);for(p=adjl.adjs[i].link;p;p=p->next){if(!visit[p->adjvex]) DFS(adjl,p->adjvex);}}void DFSTraverse(adjlist adjl){int i;printf("\t\t深度优先搜索:");for( i=0;i<maxlen;i++)visit[i]=false;for( i=0;i<=adjl.vexnum;i++)if(!visit[i]) DFS(adjl,i);}queue <int> Q;void BFSTraverse(adjlist adjl) { //广度优先搜索edgenode *w;int i,j;printf("\n\t\t广度优先搜索:");for( i=0;i<maxlen;i++)visit[i]=0;for(i=0;i<=adjl.vexnum;i++){if(!visit[i]){visit[i]=1;printf("%c ",adjl.adjs[i].data);Q.push(i);while(!Q.empty()){j=Q.front();Q.pop();for( w=adjl.adjs[i].link;w;w=w->next)if(!visit[w->adjvex]){visit[w->adjvex]=1;printf("%c ",adjl.adjs[w->adjvex-1].data);Q.push(w->adjvex);}}}}}status initstack(stackstru *s){ //构造空栈s->top=0;return ok;}status push(stackstru *s,int x) { //进栈if (s->top==maxlen)printf("the stack is overflow!\n");else{s->top=s->top+1;s->stack[s->top]=x;}return 1;}status pop(stackstru *s) //出栈{int y;if(s->top==0)printf("the stack is empty!\n");else{y=s->stack[s->top];s->top=s->top-1;}return y;}status stackempty(stackstru *s) //判断栈是否为空{ if (s->top==maxlen) return (true);else return (false);}int TopologicalSort(adjlist adjl) //拓扑排序{stack <int> S;edgenode *p;int i,j,count=0;printf("\n拓扑排序：");for(i=0;i<=adjl.vexnum;i++)if(adjl.adjs[i].id==0)S.push(i);count=0;while(!S.empty()){j=S.top(); S.pop();count++;printf("(%d %c) ",j,adjl.adjs[j].data);for(p=adjl.adjs[i].link;p;p=p->next){int k=p->adjvex;int d=--(adjl.adjs[k].id);if(!d)S.push(k);}}if(count<adjl.vexnum){ printf("\n网中有环!\n");return error;}else return ok;}void prim(graph g){int i,j,k,min;int lowcost[maxlen];int closet[maxlen];printf("最小生成树的边为:\n");for(i=1;i<g.vexnum;i++){lowcost[i]=g.arcs[0][i];closet[i]=1;}closet[1]=0;j=1;for(i=1;i<g.vexnum;i++){min=lowcost[j];k=i;for(j=1;j<g.vexnum;j++)if(lowcost[j]<min&&closet[j]!=0){min=lowcost[j];k=j;}printf("(%c,%c),",g.vexs[k-1],g.vexs[closet[k-1]]);closet[k]=0;for(j=1;j<g.vexnum;j++)if(g.arcs[k][j]<lowcost[j]&&closet[j]!=0){lowcost[j]=g.arcs[k][j];closet[j]=k;}}}int ve[maxlen];int vl[maxlen];status toporder(adjlist adjl,stackstru *t){ //关键路径int i,j,count,k;edgenode *p;initstack(s);initstack(t);for(i=0;i<adjl.vexnum;i++)if(adjl.adjs[i].id==0) push(s,i);count=0;for(i=0;i<adjl.vexnum;i++) ve[i]=0;while(!stackempty(s)){j=pop(s);push(t,j);++count;for(p=adjl.adjs[j].link;p;p=p->next){k=p->adjvex;if(--adjl.adjs[k-1].id==0) push(s,k-1);if(ve[j]+(p->info)>ve[k-1]) ve[k-1]=ve[j]+(p->info);}}if(count<adjl.vexnum) return error;else return ok;}int criticalpath(adjlist adjl){int i,j,k,dut,ee,el;edgenode *p;if(!toporder(adjl,t)) return error;for(i=0;i<adjl.vexnum;i++) vl[i]=ve[i-1];printf("关键路径为:\n");while(!stackempty(t))for(j=pop(t), p=adjl.adjs[j].link;p;p=p->next){k=p->adjvex; dut=(p->info);if(vl[k]-dut<vl[j]) vl[j]=vl[k]-dut;}for(j=0;j<adjl.vexnum;++j)for(p=adjl.adjs[j].link;p;p=p->next){k=p->adjvex;dut=p->info;ee=ve[j];el=vl[k-1]-dut;if(ee==el) printf("(%c,%c)->",adjl.adjs[j].data,adjl.adjs[k-1].data);}return ok;}void shortpath_dijkstra(graph g) //有向网的最短路径{int cost[maxlen][maxlen];int dist[maxlen];int path[maxlen];int s[maxlen];int i,j,v0,min,u;printf("\n请输入起点的编号:");scanf("%d",&v0);v0--;for(i=0;i<g.vexnum;i++){for(j=0;j<g.vexnum;j++)cost[i][j]=g.arcs[i][j];}for(i=0;i<g.vexnum;i++){dist[i]=cost[v0][i];if(dist[i]<large&&dist[i]>0) path[i]=v0;s[i]=0;}s[v0]=1;for(i=0;i<g.vexnum;i++){min=large;u=v0;for(j=0;j<g.vexnum;j++)if(s[j]==0&&dist[j]<min){min=dist[j];u=j;}s[u]=1;for(j=0;j<g.vexnum;j++)if(s[j]==0&&dist[u]+cost[u][j]<dist[j]){dist[j]=dist[u]+cost[u][j];path[j]=u;}}printf("\n顶点%d到各顶点的最短路径长度为:\n",v0);for(i=0;i<g.vexnum;i++)if(s[i]==1){u=i;while(u!=v0){ printf("%4c<-",g.vexs[u]);u=path[u];}printf("%4c",g.vexs[u]);printf(":%d\n",path[i]);}else printf("%4c<-%4c:无路径\n",g.vexs[i],g.vexs[v0]);}void ShowMainMenu(){printf("\n");printf("**************图的基本操作及应用***************\n");printf("* 1 无向图的基本操作及应用*\n");printf("* 2 有向图的基本操作及应用*\n");printf("* 3 无向网的基本操作及应用*\n");printf("* 4 有向网的基本操作及应用*\n");printf("* 5 退出\n");printf("***********************************************\n");}void UDG(){int n;do{printf("\n");printf("**************无向图的基本操作及应用***************\n");printf("* 1 创建无向图的邻接矩阵*\n");printf("* 2 创建无向图的邻接表*\n");printf("* 3 无向图的深度优先遍历*\n");printf("* 4 无向图的广度优先遍历*\n");printf("* 5 退出\n");printf("***************************************************\n");printf("请选择：");scanf("%d",&n);switch(n){case 1:printf("----------wait-------");creategraph(g);break; //邻接矩阵case 2:printf("----------wait-------");createlist (g,adjl);break; //邻接表case 3:printf("----------wait-------");DFSTraverse(adjl);break; //深度优先搜索case 4:printf("----------wait-------");BFSTraverse(adjl);break; //广度优先搜索case 5:break;default:printf("ERROR!");}}while(n!=5);}void DG(){int n;do{printf("\n");printf("**************有向图的基本操作及应用***************\n");printf("* 1 创建有向图的邻接矩阵*\n");printf("* 2 创建有向图的邻接表*\n");printf("* 3 拓扑排序*\n");printf("* 4 退出*\n");printf("***************************************************\n");printf("请选择：");scanf("%d",&n);switch(n){case 1:printf("--------wait-------");creategraph(g);break; //邻接矩阵case 2:printf("--------wait-------");createlist (g,adjl);break; //邻接表case 3:printf("--------wait-------");createlist(g,adjl);TopologicalSort(adjl);break; //拓扑排序case 4:break; //退出default:printf("ERROR!");}}while(n!=4);}void UDN(){int n;do{printf("\n");printf("**************无向网的基本操作及应用***************\n");printf("* 1 创建无向网的邻接矩阵*\n");printf("* 2 创建无向网的邻接表*\n");printf("* 3 Prim算法求最小生成树*\n");printf("* 4 kraskal算法求最小生成树*\n");printf("* 5 退出\n");printf("***************************************************\n");printf("请选择：");scanf("%d",&n);switch(n){case 1:printf("---------wait-------");creategraph(g);break; // 创建无向网的邻接矩阵case 2:printf("--- ----wait-------");createlist (g,adjl);break; // 创建无向网的邻接表case 3:printf("---------wait-------");prim(g);break; //Prim算法求最小生成树case 4:printf("---------wait-------");break;case 5:break;default:printf("ERROR!");}}while(n!=5);}void DN(){int n;do{printf("\n");printf("**************有向网的基本操作及应用***************\n");printf("* 1 创建有向网的邻接矩阵*\n");printf("* 2 创建有向网的邻接表*\n");printf("* 3 关键路径*\n");printf("* 4 单源顶点最短路径问题*\n");printf("* 5 退出\n");printf("***************************************************\n");printf("请选择：");scanf("%d",&n);switch(n){case 1:printf("---------wait-------");creategraph(g);break; //创建有向网的邻接矩阵case 2:printf("---------wait-------");createlist (g,adjl);break; //创建有向网的邻接表case 3:printf("---------wait-------");criticalpath(adjl);break; //关键路径case 4:printf("---------wait-------");criticalpath(adjl);break; //单源顶点最短路径问题case 5:break; //退出default:printf("ERROR!");}while(n!=5);}void main(){int i,j,k,h,n;do{ShowMainMenu();printf("请选择：");scanf("%d",&n);if(n>5) error;else{g.kind=n;h=n;printf("请输入顶点数,边数:");scanf("%d,%d",&i,&j);g.vexnum=i;adjl.vexnum=i;g.arcnum=j;adjl.arcnum=j;for (i=0;i<g.vexnum;i++){printf("第%d个顶点的信息:",i+1);scanf("%s",&g.vexs[i]);adjl.adjs[i].data=g.vexs[i];adjl.adjs[i].link=null;adjl.adjs[i].id=0;}for (k=1;k<=g.arcnum;k++){//label:if (g.kind==2||g.kind==4)printf("第%d条边的起点编号,终点编号:",k);else printf("第%d条边的两个顶点的编号:",k);scanf("%d,%d",&i,&j);g.a[k-1]=i;g.b[k-1]=j;while (i<1||i>g.vexnum||j<1||j>g.vexnum){printf(" 编号超出范围,重新输入");//goto label;}if (g.kind==3||g.kind==4){printf("\t该边的权值:");scanf("%d",&h);g.h[k-1]=h;}else g.h[k-1]=null;adjl.adjs[i].id++;}switch(n){case 1:UDG();break;case 2:DG();break;case 3:UDN();break;case 4:DN();break;case 5:break;default:printf("ERROR!");break;}}while(n!=5);}三、测试a)程序开始运行，进入选择界面b）选择无向图，并创建无向图C）基于已创建的的无向图选择各项具体的操作四、难点与收获这次的实习报告相对我而言算是比较难的，因为在学这门课程的时候就没怎么专心听讲，所以在拿到计划书的时候，对很多地方感觉很陌生，甚至有一种没办法动手的感觉，加之开始学JAVA以后就很少用C语言编写程序，导致对很多很简单的东西都很陌生，所以熟悉整个C语言的编程环境都花了一段时间。

数据结构实验报告--

数据结构实验报告--实验一、线性表的实现线性表是常用的数据结构之一，其中最常用的是顺序存储结构。

本实验使用C语言实现了顺序存储结构的线性表。

首先，定义了一个结构体来表示线性表：```#define MAXSIZE 100 //线性表最大长度typedef struct {int data[MAXSIZE]; //存放线性表元素int length; //线性表当前长度} SqList; //线性表类型定义```其中，data数组存放线性表元素，length表示线性表当前长度。

接着，定义了三个基本操作：1. 初始化线性表```void InitList(SqList *L) {L->length = 0;}```2. 插入元素```bool ListInsert(SqList *L, int i, int e) {if (i < 1 || i > L->length + 1) { //插入位置不合法}if (L->length >= MAXSIZE) { //线性表已满return false;}for (int j = L->length; j >= i; j--) { //将第i个位置之后的所有元素后移一位L->data[j] = L->data[j - 1];}L->data[i - 1] = e; //将元素e插入到第i个位置L->length++; //线性表长度加1return true;}```3. 删除元素以上三个操作就是线性表的基本操作，通过这三个操作就能完成线性表的所有操作。

实验二、栈和队列的实现2.1 栈的实现栈是一种后进先出(Last In First Out)的数据结构。

我们可以用线性表来实现栈，只需要对线性表的插入和删除操作进行限制就行了。

具体实现如下：void InitStack(Stack *S) {S->top = -1; //初始化栈顶指针}bool Push(Stack *S, int e) {if (S->top == STACK_SIZE - 1) { //栈已满，无法插入元素}S->top++; //栈顶指针加1S->data[S->top] = e; //插入元素e到栈顶return true;}以上代码实现了栈的初始化、入栈和出栈操作。

《数据结构课程设计》最短路径问题实验报告

目录一、概述 0二、系统分析 0三、概要设计 (1)四、详细设计 (2)4.1建立图的存储结构 (2)4.2单源最短路径 (3)4.3任意一对顶点之间的最短路径 (4)五、运行与测试 (5)参考文献 (6)附录 (7)交通咨询系统设计（最短路径问题）一、概述在交通网络日益发达的今天，针对人们关心的各种问题，利用计算机建立一个交通咨询系统。

在系统中采用图来构造各个城市之间的联系，图中顶点表示城市，边表示各个城市之间的交通关系，所带权值为两个城市间的耗费。

这个交通咨询系统可以回答旅客提出的各种问题，例如：如何选择一条路径使得从A城到B城途中中转次数最少；如何选择一条路径使得从A城到B城里程最短；如何选择一条路径使得从A城到B城花费最低等等的一系列问题。

二、系统分析设计一个交通咨询系统，能咨询从任何一个城市顶点到另一城市顶点之间的最短路径(里程)、最低花费或是最少时间等问题。

对于不同的咨询要求，可输入城市间的路程、所需时间或是所需费用等信息。

针对最短路径问题，在本系统中采用图的相关知识，以解决在实际情况中的最短路径问题，本系统中包括了建立图的存储结构、单源最短问题、对任意一对顶点间最短路径问题三个问题，这对以上几个问题采用了迪杰斯特拉算法和弗洛伊德算法。

并未本系统设置一人性化的系统提示菜单，方便使用者的使用。

可以将该系统大致分为三个部分：①建立交通网络图的存储结构；②解决单源最短路径问题；③实现两个城市顶点之间的最短路径问题。

迪杰斯特拉算法流图：弗洛伊德算法流图：费洛依德算法（任意建立图的存储迪杰斯特拉算4.1建立图的存储结构定义交通图的存储结构。

邻接矩阵是表示图形中顶点之间相邻关系的矩阵。

设G=(V,E)是具有n个顶点的图，则G的邻接矩阵是具有如下定义的n阶方阵。

注：一个图的邻接矩阵表示是唯一的！其表示需要用一个二维数组存储顶点之间相邻关系的邻接矩阵并且还需要用一个具有n个元素的一维数组来存储顶点信息（下标为i的元素存储顶点V的信息）。

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，培养学生的数据结构分析和问题解决能力，提高学生的编程能力和算法设计水平。

二、教学内容1. 数据结构的基本概念和分类2. 线性表：顺序表、链表、栈、队列3. 树结构：二叉树、二叉搜索树、平衡二叉树、堆4. 图结构：有向图、无向图、图的遍历和最短路径算法5. 排序算法：冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序、归并排序6. 查找算法：顺序查找、二分查找、哈希查找三、教学过程1. 导入与概念解释（10分钟）- 引导学生思量和回顾数据结构的基本概念，并解释数据结构在计算机科学中的重要性。

- 介绍数据结构的分类，包括线性表、树结构和图结构。

2. 线性表的介绍与实现（30分钟）- 详细讲解线性表的定义和特点，包括顺序表和链表。

- 演示如何使用数组和指针实现顺序表和链表，并比较它们的优缺点。

- 引导学生思量线性表的应用场景，并讨论其在实际问题中的应用。

3. 树结构的介绍与实现（40分钟）- 介绍二叉树的定义和性质，包括遍历算法和二叉搜索树。

- 讲解平衡二叉树的概念和实现原理，以及其在提高搜索效率方面的重要性。

- 演示如何使用指针实现二叉树和二叉搜索树，并说明其操作的复杂度。

- 引导学生思量树结构的应用场景，并讨论其在数据库、操作系统等领域中的应用。

4. 图结构的介绍与实现（40分钟）- 介绍有向图和无向图的定义和性质，以及图的遍历算法。

- 讲解最短路径算法，包括迪杰斯特拉算法和弗洛伊德算法。

- 演示如何使用邻接矩阵和邻接表实现图结构，并比较它们的优缺点。

- 引导学生思量图结构的应用场景，并讨论其在社交网络、路由算法等领域中的应用。

5. 排序算法与查找算法的介绍与实现（40分钟）- 介绍常见的排序算法，包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。

- 比较各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度，并讨论它们的优缺点。

数据结构专题实验

上机实验要求及规范《数据结构》课程具有比较强的理论性，同时也具有较强的可应用性和实践性，因此上机实验是一个重要的教学环节。

一般情况下学生能够重视实验环节，对于编写程序上机练习具有一定的积极性，但是容易忽略实验的总结，忽略实验报告的撰写。

对于一名大学生必须严格训练分析总结能力、书面表达能力。

需要逐步培养书写科学实验报告以及科技论文的能力。

拿到一个题目，一般不要急于编程，而是应该按照面向过程的程序设计思路（关于面向对象的训练将在其它后继课程中进行），首先理解问题，明确给定的条件和要求解决的问题，然后按照自顶向下，逐步求精，分而治之的策略，逐一地解决子问题。

具体步骤如下：1.问题分析与系统结构设计充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么（而不是怎么做），限制条件是什么。

按照以数据结构为中心的原则划分模块，搞清数据的逻辑结构（是线性表还是树、图？），确定数据的存储结构（是顺序结构还是链表结构？），然后设计有关操作的函数。

在每个函数模块中，要综合考虑系统功能，使系统结构清晰、合理、简单和易于调试。

最后写出每个模块的算法头和规格说明，列出模块之间的调用关系（可以用图表示），便完成了系统结构设计。

2.详细设计和编码详细设计是对函数（模块）的进一步求精，用伪高级语言（如类C语言）或自然语言写出算法框架，这时不必确定很多结构和变量。

编码，即程序设计，是对详细设计结果的进一步求精，即用某种高级语言（如C/C++语言）表达出来。

尽量多设一些注释语句，清晰易懂。

尽量临时增加一些输出语句，便于差错矫正，在程序成功后再删去它们。

3.上机准备熟悉高级语言用法，如C语言。

熟悉机器（即操作系统），基本的常用命令。

静态检查主要有两条路径，一是用一组测试数据手工执行程序（或分模块进行）；二是通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑，在这个过程中再加入一些注释和断言。

如果程序中逻辑概念清楚，后者将比前者有效。

4.上机调试程序调试最好分块进行，自底向上，即先调试底层函数，必要时可以另写一个调用驱动程序，表面上的麻烦工作可以大大降低调试时所面临的复杂性，提高工作效率。

数据结构设计无向图

数据结构课程设计——无向图学校专业班级姓名学号任课教师题目3：以邻接链表的方式确定一个无向网，完成：⑴建立并显示出它的邻接矩阵；⑵对该图进行广度优先遍历，显示遍历的结果，（并随时显示队列的入、出情况）；⑶普里姆算法构造其最小生成树，随时显示其构造的过程；⑷用克鲁斯卡尔算法构造其最小生成树，随时显示其构造的过程。

一、需求分析1.运行环境：Microsoft Visual Studio 20122.程序所实现的功能：a)建立并显示图的邻接矩阵；b)广度优先遍历该图，显示遍历结果；c)用普里姆算法构造该图的最小生成树，显示构造过程；d)用克鲁斯卡尔算法构造该图的最小生成树，显示构造过程。

3.程序的输入，包含输入的数据格式和说明：a)输入顶点数，及各顶点信息(数据格式为整形)；b)输入弧以及其权值(数据格式为整形)。

1.程序的输出，程序输出的形式：a)输出图的邻接矩阵；b)广度优先遍历结果；c)普里姆算法构造最小生成树的结果；d)克鲁斯卡尔算法构造最小生成树的结果。

2.测试数据，如果输入的数据量较大，需要给出测试数据：a)顶点个数：5b)各个顶点为：A B C D Ec)输入所有的弧（格式为“顶点顶点权值”）为：A B 10 A C 4 B D 3 C D 5 B E 6 D E 9二、设计说明算法设计的思想：建立图类，建立相关成员函数。

最后在主函数中实现。

具体成员函数的实现请参看源程序。

在本次的设计中，我采用的是多文件的编程方式。

每个类写成了一个头文件。

这样有助于阅读和查看源程序。

1.邻接链表:邻接链表是一种链式存储结构。

在邻接链表中，对图中每个顶点建立一个单链表，第i个单链表中的结点表示依附于顶点Vi的边（对有向图是以顶点Vi为尾的弧）。

每个结点由3个域组成，其中邻接点域指示与顶点Vi邻接的点在图中的位置，链域指示下一条边或弧的结点；数据域存储和边或弧相关的信息，如权值等。

所以一开始必须先定义邻接链表的边结点类型以及邻接链表类型，并对邻接链表进行初始化，然后根据所输入的相关信息，包括图的顶点数、边数、是否为有向，以及各条边的起点与终点序号，建立图的邻接链表。