数据结构实验四概览

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数据结构实验四报告

数据结构实验四报告

实验日期:_______________ 实验指导老师:
实验4 无向图的深度优先搜索
一、实验目的和实验环境
【实验目的】
1、了解图的定义、特点,区分无向图和有向图的概念;
2、了解图的数据结构和搜索方法;
3、掌握无向图的邻接矩阵、邻接表的表示方法;
4、写出无向图的深度优先搜索程序。

【实验环境】VC++6.0
二、理论依据
邻接多重表是无向图的一种很有效链式存储结构,在邻接表中容易求得顶点和边的各种信息。

除了在边结点中增加一个标志域外,邻接多重表所需的存储量和邻接表相同。

三、实验内容
设无向图G有n个点e条边,写一算法建立G的邻接多表,并按照深度优先搜索输出顶点,要求该算法时间复杂性为O(n+e),且除邻接多表本身所占空间之外只用O(1)辅助空间。

四、实验步骤
1、了解图的定义、特点,区分无向图和有向图的概念;
2、了解图的数据结构和搜索方法;
3、掌握无向图的邻接矩阵、邻接表的表示方法;
4、写出无向图的深度优先搜索程序
五、实验结果
1.源代码如下:
实验日期:_______________ 实验指导老师:
2.运行界面截图如下:
六、小结
1、在创建邻接多重表时,由于邻接多重表的数据类型为字符型,键盘输入总是很难控制。

这时可以通过人为设置函数过滤去键盘输入中的空格。

2、在邻接多重表上,各种基本操作的实现和邻接表相似。

3、在邻接多重表中,所有依附于同一顶点的边串联在同一链表中。

数据结构 实验

数据结构 实验

数据结构实验数据结构实验1. 实验目的通过本次实验,掌握数据结构的基本概念,了解常见的数据结构和其应用。

2. 实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 数组:了解数组的概念、特点和基本操作;掌握数组的存储方式和访问方法;基于数组实现常见数据结构(如栈、队列)。

2. 链表:理解链表的概念及其不同类型(如单向链表、双向链表);学习链表的插入、删除和查找操作;比较链表和数组的优缺点。

3. 树:了解树的基本概念及其特点;学习树的存储方式和遍历方法;掌握二叉树的特点和基本操作(如插入、删除、查找)。

4. 图:理解图的基本概念和相关术语;学习图的存储方式和遍历方法;掌握图的常见算法(如深度优先搜索、广度优先搜索)。

3. 实验步骤根据实验内容,按以下步骤进行实验:3.1 数组1. 了解数组的概念和特点,例如数组是一种线性表数据结构,用于存储连续的元素。

2. 学习数组的基本操作,如创建数组、访问数组元素、修改数组元素的值。

3. 理解数组的存储方式,例如元素在内存中是连续存储的。

4. 实现栈和队列的基本功能,并使用数组作为底层数据结构。

3.2 链表1. 理解链表的概念及其不同类型,如单向链表和双向链表。

2. 学习链表的插入、删除和查找操作,例如在链表中插入一个节点、删除一个节点、查找指定值的节点。

3. 比较链表和数组的优缺点,例如链表的插入和删除操作效率更高,但访问元素的效率较低。

4. 实现链表的基本功能,如创建链表、插入节点、删除节点、查找节点。

3.3 树1. 了解树的基本概念和特点,如树由节点和边组成,每个节点最多有一个父节点和多个子节点。

2. 学习树的存储方式,如链式存储和数组存储。

3. 掌握二叉树的特点和基本操作,如二叉树是每个节点最多有两个子节点的树结构。

4. 实现二叉树的基本功能,如插入节点、删除节点、查找节点。

3.4 图1. 理解图的基本概念和相关术语,如图由顶点和边组成。

2. 学习图的存储方式,如邻接矩阵和邻接表。

数据结构实验报告4

数据结构实验报告4

数据结构实验报告——实验4学号::得分:______________一、实验目的1、复习线性表的逻辑结构、存储结构及基本操作;2、掌握顺序表和(带头结点)单链表;3、了解有序表。

二、实验容1、(必做题)假设有序表中数据元素类型是整型,请采用顺序表或(带头结点)单链表实现:(1)OrderInsert(&L, e, int (*compare)(a, b))//根据有序判定函数compare,在有序表L的适当位置插入元素e;(2)OrderInput(&L, int (*compare)(a, b))//根据有序判定函数compare,并利用有序插入函数OrderInsert,构造有序表L;(3) OrderMerge(&La, &Lb, &Lc, int (*compare)())//根据有序判定函数compare,将两个有序表La和Lb归并为一个有序表Lc。

2、(必做题)请实现:(1)升幂多项式的构造,升幂多项式是指多项式的各项按指数升序有序,约定系数不能等于0,指数不能小于0;(2)两个升幂多项式的相加。

三、算法描述(采用自然语言描述)1.创建带头节点的链表,输入两个有序表数据La Lb归并两个有序表得有序表Lc输出三个有序表输入需插入数据e将e插入有序表Lc输出插入e后的Lc2.创建链表按指数升序输入多项式得序数和指数输出多项式按指数升序输入第二个多项式得序数和指数两个多项式相加输出第二个多项式和两个多项式得和四、详细设计(画出程序流程图)1.2.五、程序代码(给出必要注释)1.#include<stdio.h>#include<malloc.h>typedef struct LNode{int date;struct LNode *next;} LNode,*Link;typedef struct LinkList{Link head;//头结点int lenth;//链表中数据元素的个数} LinkList;int compare (LinkList *L,int e)//有序判定函数 compare {int Lc=0;Link p;p=L->head;p=p->next;while(p!=NULL){if(e>p->date){p=p->next;Lc++;}elsereturn Lc;}return Lc;}void OrderInsert (LinkList *L,int e,int (*compare)())//根据有序判定函数compare,在有序表L 的适当位置插入元素e;{Link temp,p,q;int Lc,i;temp=(Link)malloc(sizeof(LNode));temp->date=e;p=q=L->head;p=p->next;Lc=(*compare)(L,e);if(Lc==L->lenth){while(q->next!=NULL){q=q->next;}q->next=temp;temp->next=NULL;}else{for(i=0; i<Lc; i++){p=p->next;q=q->next;}q->next=temp;temp->next=p;}++L->lenth;}void OrderMerge (LinkList *La,LinkList *Lb,int (*compare)())//根据有序判定函数 compare ,将两个有序表 La 和 Lb 归并为一个有序表{int i,Lc=0;Link temp,p,q;q=La->head->next;while(q!=NULL){p=Lb->head;temp=(Link)malloc(sizeof(LNode));temp->date=q->date;Lc=(*compare)(Lb,q->date);if(Lc==Lb->lenth){while(p->next!=NULL){p=p->next;}p->next=temp;temp->next=NULL;}else{for(i=0; i<Lc; i++){p=p->next;}temp->next=p->next;p->next=temp;}q=q->next;++Lb->lenth;}}LinkList *Initialize (LinkList *NewList){int i;Link temp;NewList=(LinkList *)malloc((2+1)*sizeof(LinkList));for(i=0; i<2+1; i++){temp=(Link)malloc(sizeof(LNode));temp->date=0;temp->next=NULL;(NewList+i)->head=temp;(NewList+i)->lenth=0;}return NewList;}void Insert (LinkList *NewList){int a,i;char c;printf("在第1个表中插入数据,输入“ N ”再对下个表插入数据 \n");for(i=0; i<2; i++){while(1){scanf("%d",&a);c=getchar();if(c=='N'){if(i<2-2)printf("在第 %d个表中插入数据,输入“ N ”再对下个表插入数据 \n",i+2); else if(i==2-2)printf("在第 %d个表中插入数据,输入“ N ”结束。

数据结构实验报告

数据结构实验报告

数据结构实验报告数据结构实验报告1-引言本实验旨在深入理解数据结构的基本知识,并通过实践掌握相关算法和数据结构的应用。

本报告详细描述了实验的背景、目的、实验环境、实验内容和实验结果分析等内容。

2-实验背景介绍数据结构的概念和作用,解释为什么数据结构在计算机科学中至关重要。

同时,介绍本次实验所涉及的具体数据结构和算法,如数组、链表、栈、队列、二叉树等。

3-实验目的明确本次实验的目标,如掌握数据结构的基本操作,理解不同数据结构的适用场景,评估不同算法的时间和空间复杂度等。

4-实验环境描述实验所使用的软硬件环境,包括计算机配置、操作系统、编程语言和相关的开发工具等。

5-实验内容详细描述实验的具体步骤和要求,包括以下几个部分:5-1 数据结构的创建和初始化:例如,创建一个数组或链表,并初始化数据。

5-2 数据结构的插入和删除操作:例如,在数组中插入一个元素或删除一个元素。

5-3 数据结构的遍历和搜索:例如,遍历树的节点或搜索链表中指定的元素。

5-4 数据结构的排序和查找:例如,对数组进行排序或在有序链表中查找指定元素。

5-5 实验的额外要求:例如,优化算法的实现、分析不同数据结构的性能等。

6-实验结果分析对实验的结果进行详细的分析和解释,包括各个数据结构和算法的性能比较、时间复杂度和空间复杂度的评估等。

7-结论总结本次实验的主要内容和收获,归纳实验结果,并对实验过程中遇到的问题和不足进行反思和改进。

附件:随报告一同提交的附件包括:源代码、实验数据集等相关文件。

法律名词及注释:1-版权:指作品的创作权、发表权和署名权等综合权利。

2-侵权:指未经权利人允许,在未向权利人支付报酬的情况下,使用受版权保护的作品的行为。

3-知识产权:包括著作权、商标权、专利权等,是指人们在创造性劳动中创造出的精神财富所享有的权利。

数据结构实验四实验报告

数据结构实验四实验报告

桂林电子科技大学2014-2015学年 第2学期数据结构 实验报告实验名称 实验四 树辅导教师意见:成绩 教师签名:院 系 计算机科学与工程学院 专业 软件工程学 号 1300330129 姓名 张涛 同 作 者 实验日期2015 年 06 月 26 日一、实验目的1.了解树二、实验具体内容1、实验题目1:(1)题目 树(2)分析实验代码:#include<iostream>#include<stdio.h>#include<conio.h>using namespace std;typedef struct btnode {int data;btnode *Lchild,*Rchild;}*Btnode;void Creat(Btnode & t) {int ch; cin>>ch;if(ch==0) t=NULL;else {btnode *p=new btnode;p->data=ch; t=p;Creat(t->Lchild);Creat(t->Rchild);} }void Preorder(Btnode & p) {if(p!=NULL) {cout<<p->data<<",";Preorder(p->Lchild);Preorder(p->Rchild); } } void Midorder(Btnode & p) {if(p!=NULL) {Midorder(p->Lchild);cout<<p->data<<",";Midorder(p->Rchild); } } void Folorder(Btnode & p) {if(p!=NULL) {Folorder(p->Lchild);Folorder(p->Rchild);cout<<p->data<<","; }} void main() {btnode *head=new btnode;cout<<"请输入数据:";Creat(head);cout<<"前序遍历:";Preorder(head);cout<<endl;cout<<"中序遍历:";Midorder(head);cout<<endl;cout<<"后序遍历:";Folorder(head);getch(); }三、实验小结。

数据结构实验报告实验总结

数据结构实验报告实验总结

数据结构实验报告实验总结本次数据结构实验主要涉及线性表、栈和队列的基本操作以及链表的应用。

通过实验,我对这些数据结构的特点、操作和应用有了更深入的了解。

下面对每一部分实验进行总结。

实验一:线性表的基本操作线性表是一种常见的数据结构,本实验要求实现线性表的基本操作,包括插入、删除、查找、遍历等。

在实验过程中,我对线性表的结构和实现方式有了更清晰的认识,掌握了用数组和链表两种方式实现线性表的方法。

实验二:栈的应用栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,本实验要求利用栈实现简单的括号匹配和后缀表达式计算。

通过实验,我了解到栈可以方便地实现对于括号的匹配和后缀表达式的计算,有效地解决了对应的问题。

实验三:队列的应用队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,本实验要求利用队列实现银行排队和迷宫求解。

通过实验,我对队列的应用有了更加深入的了解,了解到队列可以解决需要按顺序处理的问题,如排队和迷宫求解等。

实验四:链表的应用链表是一种常用的数据结构,本实验要求利用链表实现学生信息管理系统。

通过实验,我对链表的应用有了更深入的了解,了解到链表可以方便地实现对于数据的插入、删除和修改等操作,并且可以动态地调整链表的长度,适应不同的需求。

通过本次实验,我掌握了线性表、栈、队列和链表的基本操作,并了解了它们的特点和应用方式。

同时,通过实际编程的过程,我对于数据结构的实现方式和效果有了更直观的认识,也锻炼了自己的编程能力和解决问题的能力。

在实验过程中,我遇到了一些问题,如程序逻辑错误和内存泄漏等,但通过调试和修改,最终成功解决了这些问题,对自己的能力也有了更多的信心。

通过本次实验,我深刻体会到了理论与实践的结合的重要性,也对于数据结构这门课程有了更加深入的理解。

总之,本次数据结构实验给予了我很多有益的启发和收获,对于数据结构的概念、特点和应用有了更深入的理解。

在以后的学习中,我会继续加强对数据结构的学习和研究,不断提高自己的编程能力和解决问题的能力。

数据结构实验报告

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重要的基础课程,通过本次实验,旨在深入理解和掌握常见数据结构的基本概念、操作方法以及在实际问题中的应用。

具体目的包括:1、熟练掌握线性表(如顺序表、链表)的基本操作,如插入、删除、查找等。

2、理解栈和队列的特性,并能够实现其基本操作。

3、掌握树(二叉树、二叉搜索树)的遍历算法和基本操作。

4、学会使用图的数据结构,并实现图的遍历和相关算法。

二、实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程环境名称,编程语言为具体编程语言名称。

三、实验内容及步骤(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构,包括数组和表的长度等。

实现顺序表的初始化、插入、删除和查找操作。

2、链表的实现定义链表的节点结构,包含数据域和指针域。

实现链表的创建、插入、删除和查找操作。

(二)栈和队列的实现1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。

实现栈的入栈、出栈和栈顶元素获取操作。

2、队列的实现采用循环队列的方式实现队列的数据结构。

完成队列的入队、出队和队头队尾元素获取操作。

(三)树的实现与遍历1、二叉树的创建以递归或迭代的方式创建二叉树。

2、二叉树的遍历实现前序遍历、中序遍历和后序遍历算法。

3、二叉搜索树的操作实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作。

(四)图的实现与遍历1、图的表示使用邻接矩阵或邻接表来表示图的数据结构。

2、图的遍历实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。

四、实验结果与分析(一)线性表1、顺序表插入操作在表尾进行时效率较高,在表头或中间位置插入时需要移动大量元素,时间复杂度较高。

删除操作同理,在表尾删除效率高,在表头或中间删除需要移动元素。

2、链表插入和删除操作只需修改指针,时间复杂度较低,但查找操作需要遍历链表,效率相对较低。

(二)栈和队列1、栈栈的特点是先进后出,适用于函数调用、表达式求值等场景。

入栈和出栈操作的时间复杂度均为 O(1)。

2、队列队列的特点是先进先出,常用于排队、任务调度等场景。

数据结构-实验4

数据结构-实验4

《数据结构》实验报告年级_2012级__ 学号_ 姓名 __ 成绩______专业_计算机科学与技术实验地点___指导教师__实验项目实验四串实验性质设计性实验日期:一、实验目的:1、掌握串的定义及其基本操作的实现。

2、掌握链表及其基本操作的实现。

3、通过上机实践进一步加深对串的顺序存储方式及链式存储方式的理解。

4、通过上机实践加强利用数据结构解决实际应用应用问题的能力。

二、实验内容与要求:1、实验题目一:顺序串的定义及其操作算法的实现要求:编程实现串的类型定义及串的初始化操作、插入操作、删除操作、取元素操作、输出操作等,并对其进行验证。

2、实验题目二:文本加密和解密要求:掌握每一种串操作的一般函数的实现及其应用。

三、实验问题描述一个文本串可用事先给定的字母映射表进行加密。

例如,设字母映射表为:abcdefghijklmnopqrstuvwxyzngzqtcobmuhelkpdawxfyivrsj则字符串“encrypt”被加密为“tkzwsdf”。

设计一个程序将输入的文本串进行加密后输出,然后进行解密输出。

四、实验步骤1.实验问题分析这里用到了c语言里的while 语句、for语句、if语句以及指针2.功能(函数)设计void Encrypt(char *pszSrc, char *pszEncrypt){char *p1;char *p2;int i=0;int j=0;p1=(char *)CharArray1;p2=(char *)CharArray2;cout<<"请输入要加密的字符串\n";fflush(stdin);cin.getline(pszSrc, 100);}五、实验结果(程序)及分析#include<iostream>using namespace std;const char CharArray1[26]={'a','b','c','d','e','f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r','s','t','u','v','w','x','y','z'};const char CharArray2[26]={'n','g','z','q','t','c','o','b','m','u','h','e','l','k','p','d','a','w','x','f','y','i','v','r','s','j'};void Encrypt(char*pszSrc,char*pszEncrypt){char*p1;char*p2;int i=0;int j=0;p1=(char*)CharArray1;p2=(char*)CharArray2;cout<<"请输入要加密的字符串\n";fflush(stdin);cin.getline(pszSrc,100);i=0;j=0;while(*(pszSrc+i)!='\0'){for(j=0;j<26;j++){if(*(pszSrc+i)==*(p1+j)){*(pszEncrypt+i)=*(p2+j);break;}else{;}}i++;}*(pszEncrypt+i)='\0';}void Decrypt(char*pszSrc,char*pszDecrypt) {char*p1;char*p2;int i=0;int j=0;p1=(char*)CharArray1;p2=(char*)CharArray2;cout<<"请输入一行已加密的字符串:\n"; fflush(stdin);cin.getline(pszSrc,100);i=0;j=0;while(*(pszSrc+i)!='\0'){for(j=0;j<26;j++){if(*(pszSrc+i)==*(p2+j)){*(pszDecrypt+i)=*(p1+j);break;}else{;}}i++;}*(pszDecrypt+i)='\0';}int main(){char*pszSrc;char*pszDest;int select;int i=0;int j=0;if((pszSrc=new char[100])==NULL){cout<<"申请内存空间失败,程序退出!\n";exit(1);}if((pszDest=new char[100])==NULL){cout<<"申请内存空间失败,程序退出!\n";exit(1);}while(1){cout<<"请选择加密或解密(1.加密2.解密0.退出):";cin>>select;if(1==select){Encrypt(pszSrc,pszDest);cout<<"加密后的字符串\n";i=0;while(*(pszDest+i)!='\0'){cout<<*(pszDest+i);i++;}cout<<endl;}else if(2==select){Decrypt(pszSrc,pszDest);cout<<"解密后的字符串\n";i=0;while(*(pszDest+i)!='\0'){cout<<*(pszDest+i);i++;}cout<<endl;}else if(0==select){break;}else{cout<<"你没有输入正确的选择,请重新选择:";}}delete[]pszSrc;delete[]pszDest;return0;}六、结论与分析在本次实验中掌握了串的各种操作,以及其实际作用,掌握串的定义及其基本操作的实现和掌握链表及其基本操作的实现。

数据结构的实验报告

数据结构的实验报告

一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构以及各种基本操作,并通过实际编程操作,加深对数据结构理论知识的理解,提高编程能力和算法设计能力。

二、实验内容1. 线性表(1)顺序表1)初始化顺序表2)向顺序表插入元素3)从顺序表删除元素4)查找顺序表中的元素5)顺序表的逆序操作(2)链表1)创建链表2)在链表中插入元素3)在链表中删除元素4)查找链表中的元素5)链表的逆序操作2. 栈与队列(1)栈1)栈的初始化2)入栈操作3)出栈操作4)获取栈顶元素5)判断栈是否为空(2)队列1)队列的初始化2)入队操作3)出队操作4)获取队首元素5)判断队列是否为空3. 树与图(1)二叉树1)创建二叉树2)遍历二叉树(前序、中序、后序)3)求二叉树的深度4)求二叉树的宽度5)二叉树的镜像(2)图1)创建图2)图的深度优先遍历3)图的广度优先遍历4)最小生成树5)最短路径三、实验过程1. 线性表(1)顺序表1)初始化顺序表:创建一个长度为10的顺序表,初始化为空。

2)向顺序表插入元素:在顺序表的第i个位置插入元素x。

3)从顺序表删除元素:从顺序表中删除第i个位置的元素。

4)查找顺序表中的元素:在顺序表中查找元素x。

5)顺序表的逆序操作:将顺序表中的元素逆序排列。

(2)链表1)创建链表:创建一个带头结点的循环链表。

2)在链表中插入元素:在链表的第i个位置插入元素x。

3)在链表中删除元素:从链表中删除第i个位置的元素。

4)查找链表中的元素:在链表中查找元素x。

5)链表的逆序操作:将链表中的元素逆序排列。

2. 栈与队列(1)栈1)栈的初始化:创建一个栈,初始化为空。

2)入栈操作:将元素x压入栈中。

3)出栈操作:从栈中弹出元素。

4)获取栈顶元素:获取栈顶元素。

5)判断栈是否为空:判断栈是否为空。

(2)队列1)队列的初始化:创建一个队列,初始化为空。

2)入队操作:将元素x入队。

3)出队操作:从队列中出队元素。

数据结构实验报告

数据结构实验报告

数据结构实验报告数据结构实验报告1.实验目的1.1 理解数据结构的基本概念和原理1.2 掌握数据结构的常用算法和操作方法1.3 培养编写高效数据结构代码的能力2.实验背景2.1 数据结构的定义和分类2.2 数据结构的应用领域和重要性3.实验内容3.1 实验一:线性表的操作3.1.1 线性表的定义和基本操作3.1.2 实现顺序存储结构和链式存储结构的线性表 3.1.3 比较顺序存储结构和链式存储结构的优缺点3.2 实验二:栈和队列的实现3.2.1 栈的定义和基本操作3.2.2 队列的定义和基本操作3.2.3 比较栈和队列的应用场景和特点3.3 实验三:树的操作3.3.1 树的定义和基本概念3.3.2 实现二叉树的遍历和插入操作3.3.3 比较不同类型的树的存储结构和算法效率3.4 实验四:图的遍历和最短路径算法3.4.1 图的定义和基本概念3.4.2 实现深度优先搜索和广度优先搜索算法3.4.3 实现最短路径算法(例如Dijkstra算法)4.实验步骤4.1 实验一的步骤及代码实现4.2 实验二的步骤及代码实现4.3 实验三的步骤及代码实现4.4 实验四的步骤及代码实现5.实验结果与分析5.1 实验一的结果和分析5.2 实验二的结果和分析5.3 实验三的结果和分析5.4 实验四的结果和分析6.实验总结6.1 实验心得体会6.2 实验中存在的问题及解决方案6.3 对数据结构的理解和应用展望7.附件实验所使用的源代码、运行截图等相关附件。

8.法律名词及注释8.1 数据结构:指计算机中数据的存储方式和组织形式。

8.2 线性表:一种数据结构,其中的元素按照顺序排列。

8.3 栈:一种特殊的线性表,只能在一端进行插入和删除操作。

8.4 队列:一种特殊的线性表,按照先进先出的顺序进行插入和删除操作。

8.5 树:一种非线性的数据结构,由节点和边组成。

8.6 图:一种非线性的数据结构,由顶点和边组成。

数据结构 实验报告

数据结构 实验报告

数据结构实验报告数据结构实验报告一、引言数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程,它涉及到数据的存储、组织和管理等方面。

通过实验学习,我们可以更好地理解和掌握不同的数据结构,提升我们在编程中解决实际问题的能力。

二、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作,加深对数据结构的理解,学习并掌握不同数据结构的特点和应用场景,提高编程能力。

三、实验内容1. 实验环境的搭建在开始实验之前,我们需要搭建相应的实验环境。

首先,我们选择合适的集成开发环境(IDE),如Eclipse或IntelliJ IDEA,并安装好Java Development Kit(JDK)。

然后,根据实验要求,下载并安装相应的数据结构库或框架。

2. 实验一:线性表线性表是最基本且最常用的数据结构之一,它可以用于存储一系列具有相同数据类型的元素。

实验中,我们需要实现一个线性表的基本操作,包括插入、删除、查找、修改等。

3. 实验二:栈和队列栈和队列是两种常用的数据结构,它们都是线性表的衍生结构,但在操作上有一些特殊的限制。

实验中,我们需要实现栈和队列的基本操作,并比较它们在不同场景下的优劣。

4. 实验三:树和二叉树树是一种非线性的数据结构,它以分层的方式存储数据。

二叉树是树的一种特殊情况,其中每个节点最多只有两个子节点。

实验中,我们需要实现树和二叉树的构建和遍历算法,并掌握它们在实际问题中的应用。

5. 实验四:图图是一种非线性的数据结构,由节点和边组成。

实验中,我们需要实现图的构建和遍历算法,并应用它们解决实际的图相关问题。

四、实验结果与分析通过实验,我们得到了以下结果和分析:1. 在线性表实验中,我们成功实现了插入、删除、查找和修改等基本操作,并验证了其正确性和效率。

2. 在栈和队列实验中,我们对比了它们在不同场景下的应用,发现栈适用于后进先出(LIFO)的情况,而队列适用于先进先出(FIFO)的情况。

3. 在树和二叉树实验中,我们掌握了树和二叉树的构建和遍历算法,并应用它们解决了一些实际问题,如树形结构的存储和搜索。

《数据结构》 实验报告4

《数据结构》 实验报告4

xxx实验报告课程名称数据结构实验名称实验四排序操作系部班级姓名学号实验时间2012 年12月10日时分~时分地点机位评语指导教师:成绩一、实验目的1. 掌握常用的排序方法,并掌握用高级语言实现排序算法的方法;2. 深刻理解排序的定义和各种排序方法的特点,并能加以灵活应用;3. 了解各种方法的排序过程及其时间复杂度的分析方法。

二、实验内容统计成绩:给出n个学生的考试成绩表,每条信息由姓名和分数组成,试设计一个算法:(1)按分数高低次序,打印出每个学生在考试中获得的名次,分数相同的为同一名次;(2)按名次列出每个学生的姓名与分数。

三、实验步骤1. 定义结构体。

2. 定义结构体数组。

3. 定出主程序,对数据进行排序。

四、程序主要语句及作用1. 程序原代码如下:#include <string.h>#include "stdio.h"#include <malloc.h>#include <conio.h>typedef struct BSTNODE{int data;struct BSTNODE *lchild;struct BSTNODE *rchild;}BSTNODE;BSTNODE* initBST(int n, BSTNODE *p){if(p==NULL){p=(BSTNODE*)malloc(sizeof(BSTNODE));p->lchild=NULL;p->rchild=NULL;p->data=n;}else if(n>p->data)p->rchild=initBST(n,p->rchild);elsep->lchild=initBST(n,p->lchild);return p;}void inorder(BSTNODE *BT){if(BT!=NULL){inorder(BT->lchild);printf("%d ",BT->data);inorder(BT->rchild);}}BSTNODE *search_btree(BSTNODE *root,int key) { if (!root){printf("Emptu btree\n"); return root; }while(root->data!=key){ if(key<root->data)root=root->lchild;elseroot=root->rchild;if(root==0){ printf("Search Failure\n");break ;}} /* while(root->info!=key) */if (root !=0)printf("Successful search\n key=%d\n",root->data);return root ;} /* *search_btree(root,key) */int main(){BSTNODE *p=NULL;int i,n,sd;int a[100];printf("enter the number of nodes:");scanf("%d",&n);printf("enter the number of the tree:");for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",&a[i]);p=initBST(a[i],p);}inorder(p);printf("\n please input search data:");scanf("%d",&sd);search_btree(p,sd);getch();return 1;}2. 运行结果截图:五、总结体会本次试验让我学习到了很多也认识到了自己的不足:1.大部分的时间都用在了编程上,主要是因为C语言掌握的问题,C语言基础不好特别是对于C语言中链表的一些定义和基本操作不够熟练,导致在编程过程中还要不断的拿着c语言的教材查找,所以今后还要对C语言多练习,多动手,多思考。

数据结构课程实验报告

数据结构课程实验报告

数据结构课程实验报告数据结构课程实验报告引言:数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程,它研究了数据的组织、存储和管理方法。

在数据结构课程中,我们学习了各种数据结构的原理和应用,并通过实验来加深对这些概念的理解。

本文将对我在数据结构课程中的实验进行总结和分析。

实验一:线性表的实现与应用在这个实验中,我们学习了线性表这种基本的数据结构,并实现了线性表的顺序存储和链式存储两种方式。

通过实验,我深刻理解了线性表的插入、删除和查找等操作的实现原理,并掌握了如何根据具体应用场景选择合适的存储方式。

实验二:栈和队列的实现与应用栈和队列是两种常见的数据结构,它们分别具有后进先出和先进先出的特点。

在这个实验中,我们通过实现栈和队列的操作,加深了对它们的理解。

同时,我们还学习了如何利用栈和队列解决实际问题,比如迷宫求解和中缀表达式转后缀表达式等。

实验三:树的实现与应用树是一种重要的非线性数据结构,它具有层次结构和递归定义的特点。

在这个实验中,我们学习了二叉树和二叉搜索树的实现和应用。

通过实验,我掌握了二叉树的遍历方法,了解了二叉搜索树的特性,并学会了如何利用二叉搜索树实现排序算法。

实验四:图的实现与应用图是一种复杂的非线性数据结构,它由节点和边组成,用于表示事物之间的关系。

在这个实验中,我们学习了图的邻接矩阵和邻接表两种存储方式,并实现了图的深度优先搜索和广度优先搜索算法。

通过实验,我深入理解了图的遍历方法和最短路径算法,并学会了如何利用图解决实际问题,比如社交网络分析和地图导航等。

实验五:排序算法的实现与比较排序算法是数据结构中非常重要的一部分,它用于将一组无序的数据按照某种规则进行排列。

在这个实验中,我们实现了常见的排序算法,比如冒泡排序、插入排序、选择排序和快速排序等,并通过实验比较了它们的性能差异。

通过实验,我深入理解了排序算法的原理和实现细节,并了解了如何根据具体情况选择合适的排序算法。

结论:通过这些实验,我对数据结构的原理和应用有了更深入的理解。

数据结构实验报告(实验)

数据结构实验报告(实验)

数据结构实验报告(实验)数据结构实验报告(实验)1. 实验目的1.1 理解数据结构的基本概念和操作1.2 学会使用数据结构解决实际问题1.3 掌握常用数据结构的实现和应用2. 实验环境2.1 操作系统:Windows 102.2 编程语言:C++2.3 开发工具:Visual Studio3. 实验内容3.1 实验一:线性表的实现和应用3.1.1 设计并实现线性表的基本操作函数3.1.2 实现线性表的插入、删除、查找等功能 3.1.3 实现线性表的排序算法3.1.4 应用线性表解决实际问题3.2 实验二:栈和队列的实现和应用3.2.1 设计并实现栈的基本操作函数3.2.2 设计并实现队列的基本操作函数3.2.3 实现栈和队列的应用场景3.2.4 比较栈和队列的优缺点3.3 实验三:树的实现和应用3.3.1 设计并实现二叉树的基本操作函数3.3.2 实现二叉树的创建、遍历和查找等功能3.3.3 实现树的遍历算法(前序、中序、后序遍历)3.3.4 应用树解决实际问题4. 数据结构实验结果4.1 实验一的结果4.1.1 线性表的基本操作函数实现情况4.1.2 线性表的插入、删除、查找功能测试结果4.1.3 线性表的排序算法测试结果4.1.4 线性表解决实际问题的应用效果4.2 实验二的结果4.2.1 栈的基本操作函数实现情况4.2.2 队列的基本操作函数实现情况4.2.3 栈和队列的应用场景测试结果4.2.4 栈和队列优缺点的比较结果4.3 实验三的结果4.3.1 二叉树的基本操作函数实现情况4.3.2 二叉树的创建、遍历和查找功能测试结果 4.3.3 树的遍历算法测试结果4.3.4 树解决实际问题的应用效果5. 实验分析与总结5.1 实验问题与解决方案5.2 实验结果分析5.3 实验总结与心得体会6. 附件附件一:实验源代码附件二:实验数据7. 法律名词及注释7.1 版权:著作权法规定的对原创作品享有的权利7.2 专利:国家授予的在一定时间内对新型发明享有独占权利的证书7.3 商标:作为标识企业商品和服务来源的标志的名称、符号、图案等7.4 许可协议:指允许他人在一定条件下使用自己的知识产权的协议。

武汉纺织大学《数据结构》实验报告4

武汉纺织大学《数据结构》实验报告4

武汉纺织大学《数据结构》实验报告班级:级管工类专业班姓名:序号: 1实验时间: 2014 年 5 月 30 日指导教师:实验四:查找基本操作与应用一、实验目的:1、掌握顺序查找、折半查找、哈希查找的基本方法和操作过程2、掌握查找效率的分析方法二、实验内容:1、编写程序,实现顺序查找操作,可参考书本P260示例程序。

实验步骤:①、在Java语言编辑环境中新建程序,建立一个顺序表(表长10),依次输入10个数据元素(对元素存放的先后顺序没有要求),并按照存储顺序输出所有元素;②、输入带查找关键字,在顺序表中进行顺序查找;③、输出查找结果。

2、编写程序,实现有序表折半查找操作,可参考书本P263示例程序。

实验步骤:①、在Java语言编辑环境中新建程序,建立一个顺序表(表长10),依次输入10个数据元素(要求所有元素按照递增顺序排列),并按照存储顺序输出所有元素;②、输入带查找关键字,在有序表中进行折半查找;③、输出查找结果。

3、编写程序,实现哈希表查找操作。

实验步骤:①、在Java语言编辑环境中新建程序,建立一个顺序表(表长12),依次输入10个数据元素,并按照存储顺序输出所有元素;②、输入带查找关键字,在哈希表中进行查找;③、输出查找结果。

已知:哈希函数为H(key)=key MOD 11,采用开放地址法、线性探测再散列解决冲突,输入元素为{ 55,19,31,23,68,20,27,9,10,79}。

三、操作步骤:Test1代码:T1.Javapackage First;import java.util.Scanner;public class T1 {public static void main(String[] args) {int i;int n;Scanner sc=new Scanner(System.in);SeqList<Integer> sl=new SeqList<Integer>(10);sl.insert(0, 3);sl.insert(6, 1);sl.insert(6, 0);sl.insert(8, 6);sl.insert(7, 2);sl.insert(2,9);sl.insert(4, 1);sl.insert(5, 4);sl.insert(6,8);sl.insert(1, 7);System.out.print("顺序表中各元素:");System.out.println(sl.toString());System.out.println("<查找元素>");System.out.print("输入元素:");i=sc.nextInt();n=sl.indexOf(i);if(n!=-1)System.out.println("元素" +i+"位于第"+n+"位");}}LList.javapackage First;public interface LList<T> {boolean isEmpty();int length();T get(int i);void set(int i, T x);void insert(int i, T x);T remove(int i);void removeAll();}SeqList .javapackage First;public class SeqList<T> implements LList<T> { private Object[] element;private int len;public SeqList(int size) {this.element = new Object[size];this.len = 0;}public SeqList() {this(64);}public boolean isEmpty() {return this.len == 0;}public int length() {return this.len;}public T get(int i) {if (i >= 0 && i < this.len)return (T) this.element[i];return null;}public void set(int i, T x) {if (x == null)return;if (i >= 0 && i < this.len)this.element[i] = x;elsethrow new IndexOutOfBoundsException(i + "");}public String toString() {String str = "(";if (this.len > 0)str += this.element[0].toString();for (int i = 1; i < this.len; i++)str += "," + this.element[i].toString();return str + ")";}public void insert(int i, T x){if(x==null)return;if(this.len==element.length){Object[]temp = this.element;this.element = new Object[temp.length*2];for(int j=0;j<temp.length;j++)this.element[j]=temp[j];}if(i<0)i=0;if(i>this.len)i=this.len;for(int j=this.len-1;j>=i;j--)this.element[j+1]=this.element[j];this.element[i]=x;this.len++;}public void append(T x){ insert(this.len,x); } public T remove(int i){if(this.len==0||i<0||i>=this.len)return null;T old = (T)this.element[i];for(int j=i;j<this.len-1;j++)this.element[j]=this.element[j+1];this.element[this.len-1]=null;this.len--;return old;}public void removeAll(){ this.len=0; } public int indexOf(T key){if(key!=null)for(int i=0;i<this.len;i++)if(this.element[i].equals(key))return i;return -1;}public T search(T key){int find=this.indexOf(key);return find==-1?null:(T)this.element[find]; }public boolean contain(T key){return this.indexOf(key)>=0;}}运行结果:Test2代码:T2.javapackage Second;public class T2 {public static void main(String[] args) {int a[]={5,11,23,15,17,38,90,121,132,164}; int search=38;int lower=0;int temp=a.length-1 ;int index=-1;while(lower<=temp){index = (lower+temp)/2;int currentValue=a[index];if(currentValue==search){break;}else if(currentValue<search){lower=index+1;}else{temp = index-1;}}for(int i = 0;i < 10; i++){System.out.print(a[i]);System.out.println(" ");}if(lower<=temp){System.out.println("查找元数"+search);System.out.println("位于数组中第"+(index+1)+"位");}else{System.out.println("里面没有这个元素"); }}}运行结果:Test3代码:T3.javapackage Three;import java.util.Scanner;public class T3 {static HashTable T=null;public static void createHashtable() throws Exception { T=new HashTable(20);Scanner sc=new Scanner(System.in);System.out.print("请输入待查找的关键字的个数:");int n=sc.nextInt();System.out.print("请输入查找表中的关键字序列:");for (int i = 0; i < n; i++) {T.hashInsert(sc.nextInt());}}public static void main(String[]args)throws Exception{System.out.println("<创建哈希表>");createHashtable();System.out.println("创建的哈希表为:");T.Hashdisplay();System.out.print("输入待查找的关键字:");Scanner sc=new Scanner(System.in);int key=sc.nextInt();RecordNode p=T.hashSearch(key);if ((p.getKey()).compareTo(key)==0)System.out.println(" 查找成功!");elseSystem.out.println(" 查找失败!");}}KeyType.javapackage Three;public class KeyType implements Comparable<KeyType> {private int key;public KeyType() {}public KeyType(int key) {this.key = key;}public int getKey() {return key;}public void setKey(int key) {this.key = key;}public String toString() {return key + "";}public int compareTo(KeyType another) {int thisVal = this.key;int anotherVal = another.key;return (thisVal < anotherVal ? -1 : (thisVal == anotherVal ? 0 : 1));}}class HashTable {private RecordNode[] table;public HashTable(int size) {this.table = new RecordNode[size];for (int i = 0; i < table.length; i++) {table[i] = new RecordNode(0);}}public int hash(int key) {return key % 11;}public RecordNode hashSearch(int key) {int i = hash(key);int j = 0;while ((table[i].getKey().compareTo(0) != 0)&& (table[i].getKey().compareTo(key) != 0)&& (j < table.length)) {j++;i = (i + j) % 11;}if (j >= table.length) {System.out.println("哈希表已满");return null;} elsereturn table[i];}public void hashInsert(int key) {RecordNode p = hashSearch(key);if (p.getKey().compareTo(0) == 0)p.setKey(key);elseSystem.out.println(" 此关键字记录已存在或哈希表已满");}void Hashdisplay() {for (int i = 0; i < table.length; i++)System.out.print(table[i].getKey().toString() + " ");System.out.println();}}RecordNode.javapackage Three;public class RecordNode {private Comparable key;private Object element;public Object getElement() {return element;}public void setElement(Object element) {this.element = element;}public Comparable getKey() {return key;}public void setKey(Comparable key) {this.key = key;}public RecordNode() {this.key = null;}public RecordNode(Comparable key) {this.key = key;}}运行结果:四、实验收获和建议这次实验我掌握了顺序查找、折半查找、哈希查找的基本方法和操作过程,掌握查找效率的分析方法,对查找方法有了更进一步的认识。

数据结构实验内容

数据结构实验内容
验题目:线性表及其应用 实验题目: 2. 内容要求: 内容要求: (1) 顺序表的创建、置逆、遍历。 顺序表的创建、置逆、遍历。 (2) 链表的创建、置逆、遍历。 链表的创建、置逆、遍历。 (3) 线性表的应用。 线性表的应用。 3. 课时目的:掌握线性表的两种不同的存储 课时目的: 结构。 结构。
《数据结构》实验内容 数据结构》
实验一:顺序表的创建、逆置、 实验一:顺序表的创建、逆置、遍历 实验二:单链表的创建、逆置、 实验二:单链表的创建、逆置、遍历 实验三: 实验三:线性表的应用 --一元多项式的加法运算 --一元多项式的加法运算 实验四:利用顺序栈/ 实验四:利用顺序栈/链栈完成表达式求值 实验五:串的模式匹配(选做) 实验五:串的模式匹配(选做) 实验六: 实验六:二叉树的创建及遍历 实验七: 实验七:多种简单排序方法的应用 实验八:哈希表的创建、 实验八:哈希表的创建、查找
实验四
1. 实验题目: 实验题目: 利用顺序栈/链栈完成表达式求值 利用顺序栈 链栈完成表达式求值 2. 内容要求: 内容要求: (1) 利用顺序栈完成表达式求值。 利用顺序栈完成表达式求值。 (2) 利用链栈完成表达式求值。 利用链栈完成表达式求值。 3. 课时目的:掌握表达式求值的内部算法机 课时目的: 理。

北理工数据结构实验报告4

北理工数据结构实验报告4

《数据结构与算法统计》实验报告——实验四学院:班级:学号:姓名:一、实验目的1、熟悉VC 环境,学会使用C 语言利用顺序表解决实际问题。

2、通过上机、编程调试,加强对线性表的理解和运用的能力。

3、锻炼动手编程,独立思考的能力。

二、实验内容从键盘输入10个数,编程实现分别用插入排序、交换排序、选择排序算法进行排序,输出排序后的序列。

三、程序设计1、概要设计为了实现排序的功能,需要将输入的数字放入线性表中,进行进一步的排序操作。

(1)抽象数据类型:ADT SqList{数据对象:D={|,1,2,,,0}i i a a ElemSet i n n ∈=≥数据关系:R1=11{,|,,1,2,,}i i i i a a a a D i n --<>∈= 基本操作:Input(Sqlist & L)操作结果:构造一个线性表L 。

output(SqList L)初始条件:线性表L 已存在。

操作结果:按顺序在屏幕上输出L 的数据元素。

BiInsertionsort (Sqlist L)初始条件:线性表L 已存在。

操作结果:对L 的数据元素进行折半插入排序。

QuickSort (Sqlist L)初始条件:线性表L 已存在。

操作结果:对L 的数据元素进行交换排序。

SelectSort(SqList &L)初始条件:线性表L 已存在。

操作结果:对L 的数据元素进行选择排序。

}ADT SqList⑵ 宏定义#define KeyType int#define MAXSIZE 10#define ok 1#define error 0⑶主程序流程由主程序首先调用Input(L)函数创建顺序表,先调用BiInsertionsort (L)函数进行折半插入排序,调用output(L)函数显示排序结果。

再调用QuickSort (L)函数进行交换排序,调用output (L)函数显示排序结果。

国家开放大学《数据结构》课程实验报告(实验4——二叉树)参考答案

国家开放大学《数据结构》课程实验报告(实验4——二叉树)参考答案
《数据结构》课程实验报告
(实验4二叉树)
学生姓名
学 号
班 级
指导老师
实验名称
实验成绩
实验报告
实ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ



实验目的:
(1)根据数组tree,建立与该二叉树对应的链式存储结构。
(2)对该二叉树采用中序遍历法显示遍历结果。
实验要求:
(1)在主函数中,通过键盘输入建立设定的完全二叉树的顺序存储结构。
(2)设计子函数,其功能为将顺序结构的二叉树转化为链式结构。
(2)中序遍历采用递归算法,即中序遍历左子树、访问根结点、中序遍历右子树。




程序代码:
/*实验3.1二叉树的顺序存储结构和链式存储结构*/
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#define MaxSize 20
/*二叉树链式存储结构结点定义*/
typedef struct BTreeNode






指导教师 日期
(3)设计子函数,其功能为对给定二叉树进行中序遍历,显示遍历结果。
(4)通过实例判断算法和相应程序的正确性。
实验基本原理:
(1)顺序存储的二叉树转化为链式存储结构,采用递归算法,递归函数的形式为Creab(tree,n,i,b),其中形参:tree为顺序存储二叉树的数组,n为二叉树的结点数,i是二叉树某结点在数组tree中的下标(初始值为1),b为要建立的链式存储二叉树结点指针。转化时,首先建立*b结点,将tree[i]的值赋给*b的数据域,再调用递归函数分别构造左子树和右子树。

数据结构实验4

数据结构实验4
return;
if(a[left]%2==0)//左偶
{
if(a[right]%2!=0)//左偶右奇交换
{
temp=a[left];
a[left]=a[right];
a[right]=temp;
partion(a,left+1,right-1);
}
else //右偶
partion(a,left,right-1);
3、实验步骤
1、在Code::blocks创建一个project
2、按题目要求编写程序
3、编译、执行
4、调试
5、运行成功
4、程序及运行结果(或实验数据记录及分析)
一、
二、
void partion(int a[],int left,int right)
{
int temp;
if (left>=right)
课程名称
数据结构(实验)
实验室名称
实验名称
实验5递归
指导教师
成绩
1、实验目的
1、理解递归程序的执行过程。
2、掌握应用递归进行问题求解的基本方法。
3、应用递归技术对线性表问题进行求解。
2、实验原理和内容
实验原理:线性表数据结构
实验内容:
1、编写递归算法,求数组的最大数值
2、编写一个递归算法函数,将数组的所有奇数调整到数组的左边,偶数调整到右边。
}
else//左奇
{
if(a[rightht);
else //右偶无需交换
partion(a,left+1,right-1);
}
}

数据结构实验报告总结

数据结构实验报告总结

数据结构实验报告总结引言数据结构是计算机领域中的重要概念之一,涉及到如何存储和组织数据,以便更高效地进行操作和处理。

在本次实验中,我们学习了不同的数据结构以及它们的实际应用。

通过实践和测试,我们对数据结构的原理和实现方式有了更深入的了解。

实验一:数组和链表在实验一中,我们研究了数组和链表两种常见的数据结构。

数组是一种连续存储的结构,其中的元素在内存中是连续存放的。

这使得数组具有随机访问元素的能力,但在插入和删除元素时效率较低。

而链表则以节点的形式存储元素,节点之间通过指针链接。

链表的插入和删除操作效率较高,但随机访问元素的效率较低。

通过实验测试,我们发现在大部分情况下,数组在查找元素方面的性能更好,而链表在插入和删除元素方面的性能较佳。

这与数据结构的特性是一致的。

因此,在实际应用中,我们需要综合考虑数据的访问模式和需求,选择合适的数据结构来提高程序的效率。

实验二:栈和队列栈和队列是两种基于线性结构的特殊数据结构。

栈采用“先进后出”的原则,只能在栈顶进行插入和删除操作。

队列则采用“先进先出”的原则,只能在队列的一端插入新元素,并在另一端删除元素。

在实验二中,我们实现了栈和队列的操作,并测试了它们在不同情境下的效果。

我们发现,栈在后缀表达式的计算和函数调用中具有重要作用,而队列则在广度优先搜索等算法中发挥着重要的作用。

实验三:树树是一种非线性的数据结构,它由节点和边组成。

节点之间的关系以层次结构进行组织,并形成了树的形状。

树的基本概念包括根节点、叶节点和子节点等。

在实验三中,我们研究了树的各种操作和遍历方法。

特别是二叉树和二叉搜索树,在实际应用中有着广泛的应用。

例如,二叉搜索树可以用于搜索和排序,并且具有较高的效率。

实验四:图图是一种非常复杂的数据结构,它由节点和边组成。

图的节点可以互相连接,并形成复杂的网络结构。

图的表达方式多样,例如邻接矩阵和邻接表。

图的遍历算法有深度优先搜索和广度优先搜索等。

在实验四中,我们通过实践和测试,掌握了图的基本操作和遍历算法。

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数据结构实验四1.实验要求置换-选择排序的实现【问题描述】对文件中的记录的关键字采用外部排序的置换-选择算法实现。

【实验要求】设计置换-选择排序的模拟程序。

(1)记录存储在文件中。

(2)采用多路归并算法实现。

(3)采用置换-选择算法实现。

2实验描述外部排序过程中,为了减少外存读写次数需要减小归并趟数(外部排序的过程中用到归并),外部排序1(其中k为归并路数,n为归并段的个数)。

增加k和减小n都可以达到减小归并趟数的目的。

置换-选择排序就是一种减小n的、在外部排序中创建初始归并段时用到的算法。

它可以让初始归并段的长度增减,从而减小初始归并段的段数(因为总的记录数是一定的)。

置换-选择排序是在树形选择排序的基础上得来的,它的特点是:在整个排序(得到初始归并段)的过程中,选择最小(或最大)关键值和输入、输出交叉或并行进行。

它的主要思路是:用败者树从已经传递到内存中的记录中找到关键值最小(或最大)的记录,然后将此记录写入外存,再将外存中一个没有排序过的记录传递到内存(因为之前那个记录写入外存后已经给它空出内存),然后再用败者树的一次调整过程找到最小关键值记录(这个调整过程中需要注意:比已经写入本初始归并段的记录关键值小的记录不能参见筛选,它要等到本初始段结束,下一个初始段中才可以进行筛选),再将此最小关键值记录调出,再调入新的记录.......依此进行指导所有记录已经排序过。

内存中的记录就是所用败者树的叶子节点。

开发环境:VC6.0。

3.置换-选择排序的实现//A是从外存读入n个元素后所存放的数组template <class Elem>void replacementSelection(Elem * A, int n, const char * in, const char * out){ Elem mval; //存放最小堆的最小值Elem r; //存放从输入缓冲区中读入的元素FILE * iptF; //输入文件句柄FILE * optF; //输出文件句柄Buffer<Elem> input; //输入bufferBuffer<Elem> output; // 输出buffer//初始化输入输出文件initFiles(inputFile, outputFile, in, out);//初始化堆的数据,读入n个数据initMinHeapArry(inputFile, n, A);//建立最小值堆MinHeap<Elem> H(A, n, n);//初始化inputbuffer,读入部分数据initInputBuffer(input, inputFile);for(int last = (n-1); last >= 0;){mval = H.heapArray[0]; //堆的最小值sendToOutputBuffer(input,output,iptF,optF, mval);input.read(r); //从输入缓冲区读入一个记录if(!less(r, mval)) H.heapArray[0] = r;else {//否则用last位置记录代替根结点,把r放到lastH.heapArray[0] = H.heapArray[last];H.heapArray[last] = r;H.setSize(last);last--;}if (last!=0)H.SiftDown(0);}endUp(output,inputFile,outputFile);}4详细设计设计思想:1. 初始化最小堆:目的是提高RAM中排序的效率(a) 从缓冲区读M个记录放到数组RAM中(b) 设置堆尾标志:LAST =M -1(c) 建立一个最小值堆2. 重复以下步骤,直至堆空(结束条件)(即LAST < 0)(a) 把具有最小关键码值的记录(根结点)送到输出缓冲区(b)设R是输入缓冲区中的下一条记录1. 如0果R的关键码不小于刚输出的关键码值,则把R放到根结点2. 否则,使用数组中LAST位置的记录代替根结点,然后把R放到LAST位置。

设置LAST =LAST-1(c)重新排列堆,筛出根结点算法结束后,RAM中也填满了不能处理的数据,直接建成堆,留待下一顺串来处理大小是M的堆,最小顺串的长度为M的记录至少原来堆中的那些记录将成为顺串的一部分最好情况下,如输入已经被排序,有可能一次就把整个文件生成为一个顺串平均长度2M文件保存,读取函数#define MAXKEY INT_MAX#define RUNEND_SYMBOL INT_MAX#define w 6#define M 10#define N 24typedef int KeyType; // 定义关键字类型为整型typedef int InfoType; // 定义其它数据项的类型// 记录类型typedef struct{KeyType key;InfoType otherinfo;}RedType;typedef int LoserTree[w];typedef struct{RedType rec;KeyType key;int rnum;}RedNode, WorkArea[w];主函数int main(){RedType a[N]={{51, 1},{49, 2},{39, 3},{46, 4},{38, 5},{29, 6},{14, 7},{61, 8},{15, 9},{30,10},{ 1,11},{48,12},{52,13},{ 3,14},{63,15},{27,16},{ 4,17},{13,18},{89,19},{24,20},{46,21},{58,22},{33,23},{76,24} };RedType b; // 中介FILE *fi, //输入文件*fo; //输出文件LoserTree ls; // 败者树WorkArea wa; // 内存工作区int i, k, j = RUNEND_SYMBOL;char s[3],fname[4];fo = fopen("ori","wb");fwrite(a, sizeof(RedType), N, fo);fclose(fo);fi = fopen("ori","rb");printf("大文件的记录为:\n");for(i = 1; i <= N; i++){fread(&b,sizeof(RedType),1,fi);print(b);if(i % M == 0)printf("\n");}printf("\n\n");rewind(fi);fo = fopen("out","wb");// 用置换-选择排序求初始归并段Replace_Selection(ls, wa, fi, fo);fclose(fo);fclose(fi);fi = fopen("out","rb");printf("初始归并段文件的记录为:\n");i = 1;do{k = fread(&b, sizeof(RedType), 1, fi);if(k == 1){print(b);if(b.key == j)printf("\n\n");}}while(k == 1);printf("\n");rewind(fi);k = 0;while(!feof(fi)){itoa(k,s,10);strcpy(fname,"f");strcat(fname,s);fo = fopen(fname,"wb");do{i = fread(&b,sizeof(RedType),1,fi);if(i == 1){fwrite(&b,sizeof(RedType),1,fo);if(b.key == j) // 1个归并段结束{k++;fclose(fo);break;}}}while(i==1);};fclose(fi);printf("共产生%d个初始归并段文件\n", k);system("pause");return 0;}5 程序编码#include <stdio.h>#include <malloc.h>#include <limits.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define MAXKEY INT_MAX#define RUNEND_SYMBOL INT_MAX #define w 6#define M 10#define N 24typedef int KeyType;typedef int InfoType;typedef struct{KeyType key;InfoType otherinfo;}RedType;typedef int LoserTree[w];typedef struct{RedType rec;KeyType key;int rnum;}RedNode, WorkArea[w];void Select_MiniMax(LoserTree ls,WorkArea wa,int q){int p, s, t;t = (w+q)/2;p = ls[t];for(; t > 0;){if(wa[p].rnum < wa[q].rnum || wa[p].rnum == wa[q].rnum && wa[p].key < wa[q].key){s=q;q=ls[t];ls[t]=s;}t = t/2;p = ls[t];}ls[0] = q;}void Construct_Loser(LoserTree ls, WorkArea wa, FILE *fi){int i;for(i = 0; i < w; ++i)wa[i].rnum = wa[i].key = ls[i] = 0;for(i = w - 1; i >= 0; --i){fread(&wa[i].rec, sizeof(RedType), 1, fi);wa[i].key = wa[i].rec.key; // 提取关键字wa[i].rnum = 1; // 其段号为"1"Select_MiniMax(ls,wa,i); // 调整败者树}}void get_run(LoserTree ls,WorkArea wa,int rc,int *rmax,FILE *fi,FILE *fo){int q;KeyType minimax;while(wa[ls[0]].rnum == rc){q = ls[0];minimax = wa[q].key;fwrite(&wa[q].rec, sizeof(RedType), 1, fo);fread(&wa[q].rec,sizeof(RedType),1,fi);if(feof(fi)){wa[q].rnum = *rmax+1;wa[q].key = MAXKEY;}else{wa[q].key = wa[q].rec.key;if(wa[q].key < minimax){*rmax = rc+1;wa[q].rnum = *rmax;}elsewa[q].rnum = rc;}Select_MiniMax(ls, wa, q);}}void Replace_Selection(LoserTree ls, WorkArea wa, FILE *fi, FILE *fo){int rc, rmax;RedType j;j.key = RUNEND_SYMBOL;// 初建败者树Construct_Loser(ls, wa, fi);rc = rmax =1;while(rc <= rmax){get_run(ls, wa, rc, &rmax, fi, fo);j.otherinfo=rc;fwrite(&j,sizeof(RedType),1,fo);rc = wa[ls[0]].rnum;}}void print(RedType t){printf("(%d,%d) ",t.key,t.otherinfo);}int main(){RedType a[N]={{51, 1},{49, 2},{39, 3},{46, 4},{38, 5},{29, 6},{14, 7},{61, 8},{15, 9},{30,10},{ 1,11},{48,12},{52,13},{ 3,14},{63,15},{27,16},{ 4,17},{13,18},{89,19},{24,20},{46,21},{58,22},{33,23},{76,24} };RedType b; // 中介FILE *fi, //输入文件*fo; //输出文件LoserTree ls; // 败者树WorkArea wa; // 内存工作区int i, k, j = RUNEND_SYMBOL; char s[3],fname[4]; // 文件名fo = fopen("ori","wb");fwrite(a, sizeof(RedType), N, fo); fclose(fo);fi = fopen("ori","rb");printf("大文件的记录为:\n");for(i = 1; i <= N; i++){fread(&b,sizeof(RedType),1,fi);print(b);if(i % M == 0)printf("\n");}printf("\n\n");。

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