计算机数据结构实验指导

数据结构实验一 C语言结构体与指针一、实验目的巩固复习前期所学C语言的函数参数传递、指针和结构体等知识点，加强学习数据结构语言基础。

二、实验内容1.实现病历查询功能。

具体要求如下：定义一个结构体描述病人病历信息(病历号,姓名,症状)；完成功能如下：1）输入功能：输入5个病人的信息；2）查询功能：输入姓名，在5个病历中进行查找，如果找到则显示该人的信息，如果没有找到，则显示“查无此人”。

假设病历类型名为patient,要求使用指针，并使用以下两个函数（函数的实现自行完成）：void readin(patient *p);//用来输入病人信息。

void search(patient *p,char *x);//根据姓名查询病人病历信息，并打印出来。

提示：请注意输入函数的用法。

2.设计一个函数，计算S=1-2+3-4+5-6+……+/-N的值，并计算你所设计的函数的时间复杂度。

三、实验源代码此处写程序源代码，请在程序中适当注释，便于老师更快地看懂你的程序。

四、实验结果此处写出程序运行的结果，即输入数据是什么，输出数据是什么，分析结果是否正确，如果不正确是什么原因。

五、实验心得此处写出完成此实验后有什么收获，碰到什么因难，又是如何解决的。

请不要写“这门课好难学”、“一点也不会”之类的话语，因为这对你学习并没有帮助。

关键是通过实验发现自己不会的知识点，然后攻克它！数据结构实验二顺序表的运用一、实验目的1、掌握建立顺序表的基本方法。

2、掌握顺序表的插入、删除算法的思想和实现，并能灵活运用二、实验内容用顺序表实现病历信息的管理与查询功能。

具体要求如下：1. 利用教材中定义顺序表类型存储病人病历信息(病历号,姓名，症状)；要求使用头文件。

2.设计顺序表定位查找算法，完成的功能为：在线性表L中查找数据元素x，如果存在则返回线性表中和x值相等的第1个数据元素的序号；如果不存在，则返回-1。

函数定义为 int ListFind(SequenceList L,char *x)请在主函数中测试查找是否存在姓名为x的病人，并根据返回的序号打印出病人信息。

数据结构实验三有序单链表一、【实验目的】1、掌握建立单链表的基本方法。

2、掌握单链表的插入、删除算法的思想和实现二、【实验内容】仿照教材中的单链表实现例子，自己设计一个有序单链表，单链表中的数据元素为整型并递增有序。

有序单链表的定义：逻辑结构：有序线性表，数据元素递增有序存储结构：链式操作集合：初始化、插入、删除、撤销(1)ListInitiate(L) 初始化线性表，生成一个空表L。

(2)ListInsert(L,x) 在有序表L中插入数据元素x,使得新表仍然有序。

(3)ListDelete(L,x) 删除有序表L中的数据元素x，若删除成功则返回1，不成功则返回0。

(4)Destroy(L) 撤销单链表要求：1.有序单链表的操作集合有如下操作：初始化、插入、删除、撤销，使用头文件单链表的代码。

2.编写主函数main()验证所设计的有序单链表是否能正确插入、删除。

提示：1.插入操作时，从链表的第一个数据元素结点开始，逐个比较每个结点的data 域值和x的值，当data小于等于x时，进行下一个结点的比较；否则就找到了插入结点的合适位置，此时申请新结点把x存入，然后把新结点插入；当比较到最后一个结点仍有data小于等于x时，则把新结点插入单链表尾。

2.删除操作时，从链表的第一个数据元素结点开始，逐个比较每个结点的data 域值和x的值，当data小于等于x时，进行下一个结点的比较；否则就找到了要删除的结点，删除结点后释放结点。

如果到了表尾还没有找到值为x的结点，则链表中没有要删除的元素。

实验四线性表综合应用一、【实验目的】1、掌握线性表的两种存储结构的灵活运用。

二、【实验内容】约瑟夫环（Josephus）问题的求解具体描述是：设有编号为1，2，……，n的n(n>0)个人围成一个圈，从第K个人开始报数，报到m时停止报数，报m的人出圈，再从他的下一个人起重新报数，报到m时停止报数，报m的出圈，……，如此下去，直到所有人全部出圈为止。

当任意给定n和m后，设计算法求n个人出圈的次序。

请根据以上描述，选择合适的存储结构，完成约瑟夫环的求解。

请打印出出圈人的序号。

提示：约瑟夫环问题主要可分解为建环、删除两个操作。

可使用课上给出的头文件。

三、实验源代码实验五栈一、实验目的：1．掌握堆栈的存储方式和基本操作2．掌握堆栈后进先出运算原则在解决实际问题中的应用二、实验内容：1.利用栈结构，编写程序将十进制数转换成二进制数或八进制数。

说明：十进制数值转换成二进制使用辗转相除法将一个十进制数值转换成二进制数值。

即用该十进制数值除以2，并保留其余数；重复此操作，直到该十进制数值为0为止。

最后将所有的余数反向输出就是所对应的二进制数值。

十进制数值转换成八进制算法类似。

转换算法要求用一个函数完成。

2.假设算术表达式中允许包含两种括号：圆括号和方括号，其嵌套的顺序随意，即（[][]）或[（[]()）]等为正确格式，而[(]或()))或 [())均为不正确的格式。

请使用栈结构，写一算法检验某表达式中的括号是否匹配，并测试你的算法是否正确。

测试表达式为：(1)[(1+2)*3-1]+[((1+2]*3)-1](2) [(1+2)*3-1]+[(1+2)*3-1]四、实验结果五、实验心得实验六队列一、实验目的1．掌握队列的顺序存储结构2．掌握队列先进先出运算原则在解决实际问题中的应用二、实验内容仿照教材顺序循环队列的例子，设计一个只使用队头指针和计数器的顺序循环队列抽象数据类型。

其中操作包括：初始化、入队列、出队列、判断队列是否非空。

编写主函数，验证所设计的顺序循环队列的正确性。

以下是队列操作函数的定义：(1)QueueInitiate(Q) 初始化队列Q(2)QueueNotEmpty(Q) 队列Q非空否(3)QueueAppend(Q,x) 入队列，在队列Q的队尾插入数据元素x。

(4)QueueDelete(Q,d) 出队列，把队列Q的队头元素删除并由参数d带回。

提示：队尾的位置可由队头指针与计数器进行求解，请思考它们之间的关系，同时还要考虑如何实现循环队列（可借助求模运算）。

三、实验源代码四、实验结果（测试数据）数据结构实验七栈和队列的应用一、实验目的1、掌握顺序堆栈的类型定义方法。

2、掌握顺序堆栈上实现的几种基本操作。

3、掌握顺序队列的类型定义方法。

4、掌握顺序队列上实现的几种基本操作。

二、实验内容设计算法判断一个字符序列是否是回文，要求采用队列和堆栈结构。

提示：设字符数组str中存放了要判断的字符串。

把字符数组中的字符逐个分别存入队列和堆栈，然后逐个出队列和退栈并比较出队列的字符和退栈的字符是否相等，若全部相等则该字符序列是回文，否则就不是回文。

三、实验源代码四、实验结果实验八串的应用一、【实验目的】1、掌握串的顺序存储结构2、掌握顺序串的基本操作方法（插入、删除等）。

3、掌握Brute-Force算法二、【实验内容】1、编写函数BFIndex(String S, int start, String T)，实现Brute-Force算法，其中S为主串，start 为子串在主串中的查找位置，T为子串。

程序可参考书本例子。

2、设串采用静态数组存储结构，编写函数实现串的替换Replace(S,start,T,V),即要求在主串S中，从位置start开始查找是否存在子串T。

若主串S中存在子串T，则用子串V替换子串T，且函数返回1；若主串S中不存在子串T，则函数返回0。

并要求设计主函数进行测试。

（以下是部分代码，请同学自己完善）SString.h#include <stdio.h>#define MaxSize 100typedef struct{char str[MaxSize];int length;} String;int Insert(String *S, int pos, String T)/*在串S的pos位置插入子串T*/{int i;if(pos < 0){printf("参数pos出错！");return 0;}else if(S->length + T.length > MaxSize){printf("数组空间不足无法插入！");return 0;}else{for(i = S->length-1; i >= pos; i--)S->str[i+T.length] = S->str[i]; /*为插入做准备*/ for(i = 0; i < T.length; i++)S->str[pos+i] = T.str[i]; /*插入*/S->length += T.length; /*产生新的元素个数*/return 1;}}int Delete(String *S, int pos, int len){int i;if(S->length <= 0){printf("数组中未存放字符无元素可删! \n");return 0;}else if(pos < 0 || len < 0 || pos+len > S->length){printf("参数pos和len出错");return 0;}else{for(i = pos+len; i <= S->length-1; i++)S->str[i-len] = S->str[i]; /*依次前移*/ S->length -= len; /*产生新的长度值*/return 1;}}主程序#include <stdio.h>#include<string.h>#define Maxlength 100#include"SString.h"int BFIndex(String *S, int start, String T){ 自己完成}int Replace(String *s,int start,String t,String v){自己完成}void main(void){String myString1 , myString2 , myString3;int i,start=0;printf("请输入主串myString1\n");scanf("%s",myString1.str );printf("请输入子串myString2\n");scanf("%s",myString2.str);printf("请输入子串myString3\n");scanf("%s",myString3.str);myString1.length=strlen(myString1.str);myString2.length=strlen(myString2.str);myString3.length=strlen(myString3.str);if(Replace(&myString1,start,myString2,myString3)==0)printf("不成功\n");elsefor(i=0;i<myString1.length ;i++)printf("%c",myString1.str[i]);}三、【实验源代码】四、【实验结果】五、【实验心得】实验九数组的应用一、【实验目的】1、掌握数组的抽象数据类型2、掌握动态数组的设计方法3、理解动、静态数组的对比4、掌握特殊矩阵的压缩存储及运算5、掌握稀疏矩阵的压缩存储二、【实验内容】1、设矩阵A、矩阵B和矩阵C为n阶对称矩阵，矩阵元素为整数类型，要求：（1）若A、B和C采用压缩存储方式，请编写函数实现矩阵加法运算C=A+B的函数（2）编写压缩矩阵的元素输出函数，按矩阵格式输出。