数据结构实验三实验报告
数据结构实验报告(C语言)(强力推荐)
数据结构实验实验内容和目的:掌握几种基本的数据结构:集合、线性结构、树形结构等在求解实际问题中的应用,以及培养书写规范文档的技巧。
学习基本的查找和排序技术。
让我们在实际上机中具有编制相当规模的程序的能力。
养成一种良好的程序设计风格。
实验教材:数据结构题集(C语言版)清华大学出版社2007年实验项目:实验一、栈和循环队列㈠、实验内容:①栈掌握栈的特点(先进后出FILO)及基本操作,如入栈、出栈等,栈的顺序存储结构和链式存储结构,以便在实际问题背景下灵活应用。
本程序采用的是链栈结构,具有初始化一个栈、PUSH、POP、显示所有栈里的元素四个功能。
②循环队列掌握队列的特点(先进先出FIFO)及基本操作,如入队、出队等,学会循环队列的实现,以便在实际问题背景下灵活运用。
本程序具有初始化一个队列、入队、出队、显示队列的所有元素、队列长度五个功能。
㈡、实验代码①栈程序代码:#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define Stack_Size 6#define ERROR 0#define OK 1typedef int SElemType;typedef struct SNode{SElemType data;struct SNode *next;}SNode,*LinkStack;int CreatTwo(LinkStack &head,int n){int i;SNode *p;head=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode));head->next=NULL;printf("请输入数据(数字):\n");for(i=n;i>0;--i){p=(SNode *)malloc(sizeof(SNode));scanf("%d",&p->data);p->next=head->next;head->next=p;}return 1;}int menu_select(){int sn;for(;;){scanf("%d",&sn);if(sn<1||sn>6)printf("\n\t输入错误,请重新输入\n");elsebreak;}return sn;}int Push(LinkStack &top,SElemType e){SNode *q;q=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode));if(!q){printf("溢出!\n");return(ERROR);}q->data=e;q->next=top->next;top->next=q;return(OK);}int Pop(LinkStack &top,SElemType &e){SNode *q;if(!top->next){printf("error!\n");return(ERROR);}e=top->next->data;q=top->next;top->next=q->next;free(q);return(OK);}void main(){ int e;LinkStack top;printf("1.初始化一个栈;\n2.PUSH;\n3.POP;\n4.显示所有栈里的元素;\n5.结束;\n");while(1){switch(menu_select()){case 1:if(CreatTwo(top,Stack_Size))printf("Success!\n");break; case 2:printf("Push:\n");scanf("%d",&e);if(Push(top,e))printf("Success!\n");break;case 3:if(Pop(top,e))printf("Success!\n");printf("%d\n",e);break;case 4:LinkStack p;printf("所有栈里的元素:\n");p=top;while(p->next){p=p->next;printf("%7d",p->data);}printf("\n");break;case 5:return;}}}运行结果:②循环队列程序代码:#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#define OVERFLOW -1#define OK 1#define ERROR 0#define MAXSIZE 100typedef struct{int *elem;//队列存储空间int front;int rear;}SqQueue;//判断选择是否正确int menu_select(){int sn;for(;;){scanf("%d",&sn);if(sn<1||sn>6)printf("\n\t输入错误,请重新输入\n");elsebreak;}return sn;}//参数(传出)SqQueue &Q,循环队列(空)int InitQueue(SqQueue &Q){Q.elem=(int *)malloc(MAXSIZE*sizeof(int));if(!Q.elem)exit(OVERFLOW);Q.front=Q.rear=-1;for(int i=0;i<MAXSIZE;i++)Q.elem[i]=-1;return OK;}//返回Q的元素个数int QueueLength(SqQueue Q){return (Q.rear-Q.front+MAXSIZE)%MAXSIZE;}//显示队列的元素void Display(SqQueue Q){for(int i=0;i<=QueueLength(Q);i++)if(Q.elem[i]!=-1)printf("%d ",Q.elem[i]);printf("\n");}//入队int EnQueue(SqQueue &Q,int e){Q.rear=(Q.rear+1)%MAXSIZE;if(Q.rear==Q.front)return ERROR;Q.elem[Q.rear]=e;return OK;}//出队int DeQueue(SqQueue &Q,int &e){if(Q.front==Q.rear)return ERROR;e=Q.elem[Q.front+1];Q.elem[Q.front+1]=-1;Q.front=(Q.front+1)%MAXSIZE;return OK;}void main(){SqQueue Q;InitQueue(Q);int elem,e;printf("请输入队列元素(以0结束):\n");scanf("%d",&elem);while(elem!=0){EnQueue(Q,elem);scanf("%d",&elem);}printf("队列为:\n");Display(Q);printf("1.初始化一个队列;\n2.入队;\n3.出队;\n4.显示队列的所有元素;\n5.队列长度:\n6.结束;\n");while(1){switch(menu_select()){case 1:printf("请输入队列元素(以0结束):\n");scanf("%d",&elem);while(elem!=0){EnQueue(Q,elem);scanf("%d",&elem);}printf("队列为:\n");Display(Q);fflush(stdin);break;case 2:scanf("%d",&elem);EnQueue(Q,elem);printf("队列为:\n");Display(Q);fflush(stdin);break;case 3:DeQueue(Q,elem);printf("队列为:\n");Display(Q);break;case 4:printf("\n队列的所有元素:\n");Display(Q);break;case 5:printf("%d\n",QueueLength(Q));break;case 6:return;}}}运行结果:实验二、数组㈠、实验内容:数组一般不做插入或删除操作,也就是说,一旦建立了数组,则结构中的数据元素个数和元素之间的关系就不再发生变动。
数据结构实验报告三
数据结构实验报告三数据结构实验报告三引言:数据结构是计算机科学中的重要内容之一,它研究的是如何组织和存储数据以便高效地访问和操作。
本实验报告将介绍我在数据结构实验三中的实验过程和结果。
实验目的:本次实验的主要目的是熟悉并掌握树这种数据结构的基本概念和操作方法,包括二叉树、二叉搜索树和平衡二叉树等。
实验内容:1. 实现二叉树的创建和遍历在本次实验中,我首先实现了二叉树的创建和遍历。
通过递归的方式,我能够方便地创建一个二叉树,并且可以使用前序、中序和后序遍历方法对二叉树进行遍历。
这些遍历方法的实现过程相对简单,但能够帮助我们更好地理解树这种数据结构的特点。
2. 实现二叉搜索树的插入和查找接下来,我实现了二叉搜索树的插入和查找操作。
二叉搜索树是一种特殊的二叉树,它的左子树上的节点的值都小于根节点的值,右子树上的节点的值都大于根节点的值。
通过这种特性,我们可以很方便地进行插入和查找操作。
在实现过程中,我使用了递归的方法,通过比较节点的值来确定插入的位置或者进行查找操作。
3. 实现平衡二叉树的插入和查找平衡二叉树是为了解决二叉搜索树在某些情况下可能会退化成链表的问题而提出的。
它通过在插入节点的过程中对树进行旋转操作来保持树的平衡。
在本次实验中,我实现了平衡二叉树的插入和查找操作。
通过对树进行左旋、右旋等操作,我能够保持树的平衡,并且能够在O(log n)的时间复杂度内进行插入和查找操作。
实验结果:通过本次实验,我成功地实现了二叉树、二叉搜索树和平衡二叉树的相关操作。
我编写了测试代码,并对代码进行了测试,结果表明我的实现是正确的。
我能够正确地创建二叉树,并且能够使用前序、中序和后序遍历方法进行遍历。
对于二叉搜索树和平衡二叉树,我能够正确地进行插入和查找操作,并且能够保持树的平衡。
实验总结:通过本次实验,我深入了解了树这种数据结构的特点和操作方法。
二叉树、二叉搜索树和平衡二叉树是树的重要应用,它们在实际开发中有着广泛的应用。
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。
北邮数据结构实验3哈夫曼编码
数据结构实验报告实验名称:实验3——哈夫曼编码学生姓名:班级:班内序号:学号:日期:2013年11月24日1.实验要求利用二叉树结构实现赫夫曼编/解码器。
基本要求:1、初始化(Init):能够对输入的任意长度的字符串s进行统计,统计每个字符的频度,并建立赫夫曼树2、建立编码表(CreateTable):利用已经建好的赫夫曼树进行编码,并将每个字符的编码输出。
3、编码(Encoding):根据编码表对输入的字符串进行编码,并将编码后的字符串输出。
4、译码(Decoding):利用已经建好的赫夫曼树对编码后的字符串进行译码,并输出译码结果。
5、打印(Print):以直观的方式打印赫夫曼树(选作)6、计算输入的字符串编码前和编码后的长度,并进行分析,讨论赫夫曼编码的压缩效果。
2. 程序分析2.1存储结构:struct HNode{char c;//存字符内容int weight;int lchild, rchild, parent;};struct HCode{char data;char code[100];}; //字符及其编码结构class Huffman{private:HNode* huffTree; //Huffman树HCode* HCodeTable; //Huffman编码表public:Huffman(void);void CreateHTree(int a[], int n); //创建huffman树void CreateCodeTable(char b[], int n); //创建编码表void Encode(char *s, string *d); //编码void Decode(char *s, char *d); //解码void differ(char *,int n);char str2[100];//数组中不同的字符组成的串int dif;//str2[]的大小~Huffman(void);};结点结构为如下所示:三叉树的节点结构:struct HNode//哈夫曼树结点的结构体{ int weight;//结点权值int parent;//双亲指针int lchild;//左孩子指针int rchild;//右孩子指针char data;//字符};示意图为:int weight int parent int lchild int rchild Char c 编码表节点结构:struct HCode//编码表结构体{char data;//字符char code[100];//编码内容};示意图为:基本结构体记录字符和出现次数:struct node{int num;char data;};示意图为:2.关键算法分析(1).初始化:伪代码:1.输入需要编译的文本内容2.将输入的内容保存到数组str1中3.统计出现的字符数目,并且保存到变量count中4.统计出现的不同的字符,存到str2中,将str2的大小存到dif中时间复杂度O(n!)(2).创建哈夫曼树算法伪代码:1.创建一个长度为2*n-1的三叉链表2.将存储字符及其权值的链表中的字符逐个写入三叉链表的前n个结点的data域,并将对应结点的孩子域和双亲域赋为空3.从三叉链表的第n个结点开始,3.1从存储字符及其权值的链表中取出两个权值最小的结点x,y,记录其下标x,y。
数据结构实验三实验报告
数据结构实验三实验报告数据结构实验三实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过实践掌握树的基本操作和应用。
具体来说,我们需要实现一个树的数据结构,并对其进行插入、删除、查找等操作,同时还需要实现树的遍历算法,包括先序、中序和后序遍历。
二、实验原理树是一种非线性的数据结构,由结点和边组成。
树的每个结点都可以有多个子结点,但是每个结点只有一个父结点,除了根结点外。
树的基本操作包括插入、删除和查找。
在本次实验中,我们采用二叉树作为实现树的数据结构。
二叉树是一种特殊的树,每个结点最多只有两个子结点。
根据二叉树的特点,我们可以使用递归的方式实现树的插入、删除和查找操作。
三、实验过程1. 实现树的数据结构首先,我们需要定义树的结点类,包括结点值、左子结点和右子结点。
然后,我们可以定义树的类,包括根结点和相应的操作方法,如插入、删除和查找。
2. 实现插入操作插入操作是将一个新的结点添加到树中的过程。
我们可以通过递归的方式实现插入操作。
具体来说,如果要插入的值小于当前结点的值,则将其插入到左子树中;如果要插入的值大于当前结点的值,则将其插入到右子树中。
如果当前结点为空,则将新的结点作为当前结点。
3. 实现删除操作删除操作是将指定的结点从树中移除的过程。
我们同样可以通过递归的方式实现删除操作。
具体来说,如果要删除的值小于当前结点的值,则在左子树中继续查找;如果要删除的值大于当前结点的值,则在右子树中继续查找。
如果要删除的值等于当前结点的值,则有三种情况:- 当前结点没有子结点:直接将当前结点置为空。
- 当前结点只有一个子结点:将当前结点的子结点替代当前结点。
- 当前结点有两个子结点:找到当前结点右子树中的最小值,将其替代当前结点,并在右子树中删除该最小值。
4. 实现查找操作查找操作是在树中寻找指定值的过程。
同样可以通过递归的方式实现查找操作。
具体来说,如果要查找的值小于当前结点的值,则在左子树中继续查找;如果要查找的值大于当前结点的值,则在右子树中继续查找。
国家开放大学《数据结构》课程实验报告(实验3 ——栈、队列、递归设计)参考答案
x=Pop(s); /*出栈*/
printf("%d ",x);
InQueue(sq,x); /*入队*/
}
printf("\n");
printf("(10)栈为%s,",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
printf("队列为%s\n",(QueueEmpty(sq)?"空":"非空"));
ElemType Pop(SeqStack *s); /*出栈*/
ElemType GetTop(SeqStack *s); /*取栈顶元素*/
void DispStack(SeqStack *s); /*依次输出从栈顶到栈底的元素*/
void DispBottom(SeqStack *s); /*输出栈底元素*/
} SeqQueue; /*定义顺序队列*/
void InitStack(SeqStack *s); /*初始化栈*/
int StackEmpty(SeqStack *s); /*判栈空*/
int StackFull(SeqStack *s); /*判栈满*/
void Push(SeqStack *s,ElemType x); /*进栈*/
sq=(SeqQueue *)malloc(sizeof(SeqQueue));
InitQueue(sq);
printf("(8)队列为%s\n",(QueueEmpty(sq)?"空":"非空"));
printf("(9)出栈/入队的元素依次为:");
《数据结构》实验报告
《数据结构》实验报告实验一一、实验目的及要求理解线性表的顺序存储结构;熟练掌握顺序表结构及其有关算法的设计;理解线性表的链式存储结构;熟练掌握动态链表结构及其有关算法的设计;根据具体问题的需要,设计出合理的表示数据的链表结构,并设计相关算法;深入了解栈和队列的特性,以便在实际问题背景下灵活运用他们;同时巩固对这两种结构的构造方法的理解。
二、实验环境硬件:计算机软件:Microsoft Visual C++三、实验内容1.以顺序表作存储结构,实现线性表的插入、删除;2.以单链表作存储结构,实现有序表的合并;3.利用栈(以顺序栈作存储结构)实现进制转换,并用队列(以链队列作存储结构)计算并打印杨辉三角。
四、源程序清单五、实验结果六、总结实验二一、实验目的及要求掌握二叉树的动态存储结构--二叉链表,掌握二叉树的三种遍历方法,会运用三种遍历的方法求解有关问题。
二、实验环境硬件:计算机软件:Microsoft Visual C++三、实验内容1.以二叉链表作存储结构,建立一棵二叉树;2.输出其先序、中序、后序遍历序列;3.求出它的深度;4.统计其叶子结点数四、源程序清单五、实验结果六、总结实验三一、实验目的及要求掌握图的存储结构及其建立算法,熟练掌握图的两种遍历算法及其应用。
二、实验环境硬件:计算机软件:Microsoft Visual C++三、实验内容1.以邻接矩阵法作存储结构,建立一个无向图;2.输出该图的深度优先搜索序列;3.输出该图的广度优先搜索序列;4. 设计算法求出该图的连通分量个数及边的数目。
四、源程序清单五、实验结果六、总结实验四一、实验目的及要求掌握顺序表的查找方法,尤其是折半查找方法。
掌握二叉排序树的查找算法。
二、实验环境硬件:计算机软件:Microsoft Visual C++三、实验内容1.建立一个顺序表,用顺序查找的方法对其实施查找;2.建立一个有序表,用折半查找的方法对其实施查找;3.建立一个二叉排序树,根据给定值对其实施查找;4.对同一组数据,试用三种方法查找某一相同数据,并尝试进行性能分析。
数据结构实验报告(实验三)
数据结构实验报告(实验三)深圳大学实验报告课程名称:数据结构实验与课程设计实验项目名称:实验三:栈的应用学院:计算机与软件学院专业:指导教师:蔡平报告人:文成学号:2011150259 班级: 5 实验时间:2012-10-08实验报告提交时间:2012-10-20教务部制一、实验目的与要求:目的:1.掌握线性表的基本原理2.掌握线性表地基本结构3.掌握线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法要求:1.熟悉C++语言编程2.熟练使用C++语言实现线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法二、实验内容:Problem A: 数据结构——实验3——STL堆栈对象的例程Time Limit: 1 Sec Memory Limit: 128 MBSubmit: 103 Solved: 85[Submit][Status][Web Board]Description掌握C++中STL自带的堆栈对象应用。
演示堆栈对象的各种操作,以字符串的逆序输出为例子输入一个字符串,按输入顺序将字符压入堆栈,然后根据堆栈后进先出的特点,做逆序输出Input第一行输入t,表示有t个测试实例第二起,每一行输入一个字符串,注意字符串不要包含空格Output每行逆序输出每一个字符串Sample Input2abcdefaabbccSample OutputfedcbaccbbaaHINTProblem B: 数据结构——实验3——堆栈应用之括号匹配Time Limit: 1 Sec Memory Limit: 128 MBSubmit: 365 Solved: 120[Submit][Status][Web Board]Description处理表达式过程中需要对括号匹配进行检验,括号匹配包括三种:“(”和“)”,“[”和“]”,“{”和“}”。
例如表达式中包含括号如下:( ) [ ( ) ( [ ] ) ] { }1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12从上例可以看出第1和第2个括号匹配,第3和第10个括号匹配,4和5匹配,6和9匹配,7和8匹配,11和12匹配。
数据结构实验-互联网域名查询实验报告
实验报告实验课程:数据结构实验项目:实验三互联网域名查询专业:计算机科学与技术班级:姓名:学号:指导教师:目录一、问题定义及需求分析(1)问题描述(2)实验任务(3)需求分析二、概要设计:(1)抽象数据类型定义(2)主程序流程(3) 模块关系三、详细设计(1)数据类型及存储结构(2)模块设计四、调试分析(1)调试分析(2)算法时空分析(3)经验体会五、使用说明(1)程序使用说明六、测试结果(1)运行测试结果截图七、附录(1)源代码一、问题定义及需求分析(1)实验目的互联网域名查询互联网域名系统是一个典型的树形层次结构。
从根节点往下的第一层是顶层域,如cn、com等,最底层(第四层)是叶子结点,如www等。
因此,域名搜索可以看成是树的遍历问题。
(2)实验任务设计搜索互联网域名的程序。
(3)需求分析:1)采用树的孩子兄弟链表等存储结构。
2)创建树形结构。
3)通过深度优先遍历搜索。
4)通过层次优先遍历搜索。
二、概要设计:采用孩子兄弟链表存储结构完成二叉树的创建;主程序流程:创建根节点域名输入域名拆分根据孩子兄弟链表表示的树进行插入调用层次优先遍历输出遍历结果调用深度优先遍历输出遍历结果结束程序模块关系:输入域名创建孩子兄弟树层次优先遍历输出结果深度优先遍历输出结果结束三、详细设计孩子兄弟链表结构:typedef struct CSNode{ElemType data[10];struct CSNode *firstchild, *nextsibling;}*CSTree;模块一深度优先遍历算法如下void DFS(CSNode *root) {if (!root) return;//递归结束条件printf("%s\n", root->data);DFS(root->firstchild);//递归遍历孩子节点DFS(root->nextsibling);//递归遍历兄弟节点}模块二层次优先遍历算法如下void BFS(CSNode *root) {printf("层次优先搜索遍历结果为:\n");Queue que;que.Clear();que.push(root);//根节点入队列while (!que.empty()) {//队列不空的时候执行循环CSNode *xx = que.front(); //取队首元素que.pop();//出队列printf("%s\n", xx->data);if (xx->nextsibling) {//出队节点的孩子节点若不空则入队列que.push(xx->nextsibling);}if (xx->firstchild) {//同样若孩子节点不空则入队列que.push(xx->firstchild);}}}四、调试分析问题解决:在编写层次优先遍历算法的时候遍历结果总是不正确,原因是取完队首元素后没有将出队列,经过改正,在取队首元素后加上出队列函数将队首元素出队;这样便解决了问题;时空分析:经过孩子兄弟链表表示的树创建后便得到一棵二叉树;对于两个遍历函数,深度优先遍历是递归算法,在时间上,递归算法效率较低,尤其是运算次数较大的时候;层次优先遍历函数借助到队列,所以在内存占用上较多;而深度优先遍历算法的空间占用上更优于层次优先遍历;经验体会:孩子兄弟链表表示的树与二叉树可以相互转化;它的深度优先遍历递归算法虽较为简单但相比非递归算法而言效率不高。
数据结构实验三——二叉树基本操作及运算实验报告
《数据结构与数据库》实验报告实验题目二叉树的基本操作及运算一、需要分析问题描述:实现二叉树(包括二叉排序树)的建立,并实现先序、中序、后序和按层次遍历,计算叶子结点数、树的深度、树的宽度,求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目,以及二叉树常用运算。
问题分析:二叉树树型结构是一类重要的非线性数据结构,对它的熟练掌握是学习数据结构的基本要求。
由于二叉树的定义本身就是一种递归定义,所以二叉树的一些基本操作也可采用递归调用的方法。
处理本问题,我觉得应该:1、建立二叉树;2、通过递归方法来遍历(先序、中序和后序)二叉树;3、通过队列应用来实现对二叉树的层次遍历;4、借用递归方法对二叉树进行一些基本操作,如:求叶子数、树的深度宽度等;5、运用广义表对二叉树进行广义表形式的打印。
算法规定:输入形式:为了方便操作,规定二叉树的元素类型都为字符型,允许各种字符类型的输入,没有元素的结点以空格输入表示,并且本实验是以先序顺序输入的。
输出形式:通过先序、中序和后序遍历的方法对树的各字符型元素进行遍历打印,再以广义表形式进行打印。
对二叉树的一些运算结果以整型输出。
程序功能:实现对二叉树的先序、中序和后序遍历,层次遍历。
计算叶子结点数、树的深度、树的宽度,求树的非空子孙结点个数、度为2的结点数目、度为2的结点数目。
对二叉树的某个元素进行查找,对二叉树的某个结点进行删除。
测试数据:输入一:ABC□□DE□G□□F□□□(以□表示空格),查找5,删除E预测结果:先序遍历ABCDEGF中序遍历CBEGDFA后序遍历CGEFDBA层次遍历ABCDEFG广义表打印A(B(C,D(E(,G),F)))叶子数3 深度5 宽度2 非空子孙数6 度为2的数目2 度为1的数目2查找5,成功,查找的元素为E删除E后,以广义表形式打印A(B(C,D(,F)))输入二:ABD□□EH□□□CF□G□□□(以□表示空格),查找10,删除B预测结果:先序遍历ABDEHCFG中序遍历DBHEAGFC后序遍历DHEBGFCA层次遍历ABCDEFHG广义表打印A(B(D,E(H)),C(F(,G)))叶子数3 深度4 宽度3 非空子孙数7 度为2的数目2 度为1的数目3查找10,失败。
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》实验报告三:几种查找算法的实现和比较
第三次实验报告:几种查找算法的实现和比较//2019-12-4//1.随机生成5万个整数,存入一个文件;//2.算法实现:(1)顺序查找:读入文件中的数据,查找一个key,统计时间;// (2)二分查找:读入文件,排序,二分查找key,统计时间;// (3)分块查找:读入文件,分100块,每块300+数字,查找key,统计时间// (4)二分查找树:读入文件,形成BST,查找key,统计时间//二叉排序树:建立,查找#include "stdio.h"#include "time.h"#include "stdlib.h"struct JD{//定义分块查找的链表结点结构int data;JD *next;};struct INDEX_T{//定义分块查找中,索引表结构int max;//这一块中最大的数字,<maxJD *block;//每一块都是一个单向链表,这是指向块的头指针};INDEX_T myBlock[100];//这是索引表的100项struct NODE{//定义的二分查找树结点结构int data;NODE *left;NODE *right;};const int COUNT=50000;//结点个数int key=666;//待查找的关键字int m=1;//int *array2;void createData(char strFileName[]){//产生随机整数,存入文件srand((unsigned int)time(0));FILE *fp=fopen(strFileName,"w");for(int i=1;i<=COUNT;i++)fprintf(fp,"%d,",rand());fclose(fp);}void createBST(NODE* &bst){//产生5万个随机整数,创建二叉排序树FILE *fp=fopen("data.txt","r");for(int i=1;i<=COUNT;i++){int num;fscanf(fp,"%d,",&num);//从文件中读取一个随机整数//若bst是空子树,第一个结点就是根结点//若bst不是空子树,从根结点开始左小右大,查找这个数字,找到了直接返回,//找不到,就插入到正确位置//创建一个结点NODE* p=new NODE;p->data=num;p->left=0;p->right=0;if(0==bst)//空子树{bst=p;continue;}//非空子树,//在bst中,查找给结点,NODE *q=bst;//总是从根结点开始查找while(1){if(p->data == q->data)//找到了,直接退出break;if(p->data < q->data && q->left==0){//小,往左找,且左边为空,直接挂在q之左q->left=p;break;}if(p->data < q->data && q->left!=0){//小,往左找,且左边非空,继续往左边找q=q->left;continue;}if(p->data > q->data && q->right==0){//大,往右找,且右边为空,直接挂在q之右q->right=p;break;}if(p->data > q->data && q->right!=0){//大,往右找,且右边非空,继续往右边找q=q->right;continue;}}}}int BST_Search(NODE *bst,int key){//在bst中找key,if(0==bst)return -1;//非空子树,//在bst中,查找给结点,NODE *q=bst;//总是从根结点开始查找while(1){if(key == q->data)//找到了,直接退出return 1;if(key < q->data && q->left==0)//小,往左找,且左边为空,找不到return -1;if(key < q->data && q->left!=0)//小,往左找,且左边非空,继续往左边找{q=q->left;continue;}if(key > q->data && q->right==0)//大,往右找,且右边为空,找不到return -1;if(key > q->data && q->right!=0){//大,往右找,且右边非空,继续往右边找q=q->right;continue;}}}void inOrder(NODE *bst){if(bst!=0){inOrder(bst->left);array2[m]=bst->data;//反写回array数组,使数组有序// printf("%7d",array2[m]);m++;inOrder(bst->right);}}int getBSTHeight(NODE *bst){if(bst==0)return 0;else{int hl=getBSTHeight(bst->left);int hr=getBSTHeight(bst->right);int h=hl>hr?hl:hr;return h+1;}}void makeArray(int array[],char strFileName[]) {//生成5万个随机整数FILE *fp=fopen(strFileName,"r");int i=1;while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%d,",&array[i]);// printf("%6d",array[i]);i++;}}int Seq_Search(int array[],int key){//在无序顺序数组中,找data是否存在,-1=不存在,存在返回位置下标//监视哨:把要找的那个数放到首部array[0]=key;//for(int i=COUNT;array[i]!=key;i--);if(i>0)//找到了,返回下标return i;return -1;//查找不成功,返回-1}int Bin_Search(int array[],int key){//在有序存储的数组中查找key,找到返回位置,找不到返回-1 int low=1,high=COUNT,mid;while(1){if(low>high)//找不到return -1;mid=(low+high)/2;if(key == array[mid])return mid;else if(key<array[mid])high=mid-1;elselow=mid+1;}}void makeBlock(INDEX_T myBlock[],char strFileName[]) {//从文件中读取整数,分配到块中去//1.初始化块索引表,分100块,400,800,1200,for(int i=0;i<=99;i++){myBlock[i].max=400+400*i;//400,800,1200, (40000)myBlock[i].block=0;}//2.打开文件,读取整数,把每一个整数分配到相应的块中去FILE *fp=fopen(strFileName,"r");while(!feof(fp)){int num=0;fscanf(fp,"%d,",&num);//把num分配到num/400块中,挂到该块链表第一个int blockID=num/400;//求出应该挂在的块号//生成一个新节点,把num放进去,挂上JD *p=new JD;p->data=num;p->next=myBlock[blockID].block;myBlock[blockID].block=p;}fclose(fp);}int Block_Search(INDEX_T myBlock[],int key){int blockID=key/400;//找到块号JD* p=myBlock[blockID].block;while(p!=0){if(p->data==key)return blockID;//能找到p=p->next;}return -1;//找不到}void main(){clock_t begin,end;int pos=-1;//1.生成文件,存入5万个随机整数createData("data.txt");//2.顺序查找int *array=new int[COUNT+1];makeArray(array,"data.txt");//从文件中读取数据begin=clock();for(int k=1;k<=10000;k++)pos=Seq_Search(array,key);end=clock();printf("顺序查找:%d所在的位置=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);//3.二分查找树NODE *bst=0;createBST(bst);//产生5万个随机数字,建立一个二叉排序树begin=clock();for(k=1;k<=10000;k++)pos=BST_Search(bst,key);//在bst中找key,找到返回1,找不到返回-1end=clock();printf("二叉排序树查找:%d所在的位置=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);array2=new int[COUNT+1];inOrder(bst);//中序输出bst// int height=getBSTHeight(bst);//求出bst的高度// printf("BST高度=%d.\n\n",height);//4.二分查找,利用前面二叉排序树产生的array2,查找key begin=clock();for(k=1;k<=10000;k++)pos=Bin_Search(array2,key);end=clock();printf("二分查找:%d所在的位置=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);//5.分块查找,关键字范围[0,32767],分配到100块中去,每一块中存400个数字makeBlock(myBlock,"data.txt");//从文件中读取数据,产生块begin=clock();for(k=1;k<=10000;k++)pos=Block_Search(myBlock,key);//在block中查找key,找到返回块号,找不到返回-1end=clock();printf("分块查找:%d所在的块=%d.时间=%d毫秒\n",key,pos,end-begin);/*for(k=0;k<=99;k++){printf("\n\n\n第%d块<%d:\n",k,myBlock[k].max);JD *q=myBlock[k].block;//让q指向第k块的第一个结点while(q!=0){//输出第k块中所有数字printf("%7d ",q->data);q=q->next;}}*/}。
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。
数据结构第3章中缀表达式
数据结构第3章中缀表达式数据结构实验报告(第三章)实验类型:综合性实验班级:学号:姓名:实验⽇期:2014年5⽉24⽇⼀、表达式求值1.问题描述表达式是数据运算的基本形式。
⼈们的书写习惯是中缀式,如:11+22*(7-4)/3。
中缀式的计算按运算符的优先级及括号优先的原则,相同级别从左到右进⾏计算。
表达式还有后缀式(如:22 7 4 - * 3 / 11 +)和前缀式(如:+ 11 / * 22 – 7 4 3)。
后缀表达式和前缀表达式中没有括号,给计算带来⽅便。
如后缀式计算时按运算符出现的先后进⾏计算。
本设计的主要任务是进⾏表达式形式的转换及不同形式的表达式计算。
2.基本要求●从⽂件或键盘读⼊中缀表达式。
●设计操作数为多位整数,操作符为加、减、乘、除、求模的中缀表达式求值算法。
●设计将中缀表达式转换为后缀表达式的算法。
●设计将中缀表达式转换为前缀表达式的算法。
●设计后缀表达式求值算法。
●设计前缀表达式求值算法。
●输出各种形式的表达式。
3.数据结构设计任何⼀个表达式都是由操作符,运算符和界限符组成的。
我们分别⽤顺序栈来寄存表达式的操作数和运算符。
栈是限定于紧仅在表尾进⾏插⼊或删除操作的线性表。
顺序栈的存储结构是利⽤⼀组连续的存储单元依次存放⾃栈底到栈顶的数据元素,同时附设指针top指⽰栈顶元素在顺序栈中的位置,base为栈底指针,在顺序栈中,它始终指向栈底,即top=base可作为栈空的标记,每当插⼊新的栈顶元素时,指针top增1,删除栈顶元素时,指针top减1。
typedef struct{int *base;int *top;int numstacksize; //数字栈}numstack;typedef struct{char *base;char *top;int charstacksize;//字符栈}charstack;4.算法设计(1)中缀表达式求值1.从左到右读⼊中缀表达式,每次⼀个字符。
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。
北京理工大学数据结构实验报告 简易计算器(二叉树)
数据结构实验报告三——简易计算器(二叉树)姓名:任子龙学号:1120140167 班级:05111451一、需求分析(1)问题描述由键盘输入一算术表达式,以中缀形式输入,试编写程序将中缀表达式转换成一棵二叉表达式树,通过对该二叉树的后序遍历求出计算表达式的值。
(2)基本要求a.要求对输入的表达式能判断出是否合法,不合法要有错误提示信息。
b.将中缀表达式转换成二叉表达式树。
c.后序遍历求出表达式的值。
(3)数据结构与算法分析一棵表达式树,它的树叶是操作数,如常量或变量名字,而其他的结点为操作符。
a.建立表达式树。
二叉树的存储可以用顺序存储也可用链式存储。
当要创建二叉树时,先从表达式尾部向前搜索,找到第一个优先级最低的运算符,建立以这个运算符为数据元素的根结点。
注意到表达式中此运算符的左边部分对应的二叉绔为根结点的左子树,右边部分对应的是二叉绔为根结点的右子树,根据地这一点,可用递归调用自己来完成对左右子树的构造。
b.求表达式的值。
求值时同样可以采用递归的思想,对表达式进行后序遍历。
先递归调用自己计算左子树所代表的表达式的值,再递归调用自己计算右子树代表的表达式的值,最后读取根结点中的运算符,以刚才得到的左右子树的结果作为操作数加以计算,得到最终结果。
(4)测试a.加减运算输入:6+9-5 输出:10b.乘除运算输入:5.6*2.7/2 输出:7.56c.四则混合运算输入:(2+3)*8-3/2 输出:23.5d.非法输入输入:(5+6(*5 输出:括号不匹配!1.2问题分析与之前利用栈实现计算器功能不同,本实验采取的方法是:将中缀表达式转换成一棵二叉表达式树,通过对该树的后序遍历求出计算表达式的值。
所以,实验的重点是如何“将中缀表达式转换成一棵二叉表达式树”;如上图所示,该二叉表达式树表示的是计算式(5+2)*3。
可以看出,操作数均为叶子结点,其它结点为操作符;构建二叉树的整体思路是:(1)将中缀表达式转化为后缀表达式;(2)利用(1)中的后缀表达式,在此基础上构建二叉表达式树。
数据结构实验报告三
<1>初始化一个队列。
循环队列:
链队列:
<2>判断是否队空。
循环队列:
链队列:
<3>判断是否队满。
循环队列:
第一组数据:入队n个元素,判断队满
第二组数据:用循环方式将1到99,99个元素入队,判队满
入队
第一组数据:4,7,8,12,20,50
第二组数据:a,b,c,d,f,g
出队
取队头元素
3.数据结构设计
循环队列
4.算法设计
(除书上给出的基本运算(这部分不必给出设计思想),其它实验内容要给出算法设计思想)
求当前队列中的元素个数:书写函数配合出队函数和判对空函数,定义一个整型变量i计数,在一个循环中每出对一次,计数器加一,直到对空,返回i即为队列元素个数。
第二题:首先判断队列是否队满,如果队满打印队满,结束程序,如果队列不满则进行下一步操作,定义一个变量x,从键盘输入其值,判断如果x的值为0,结束程序,如果不为0进入循环,如果x的模运算不等于0,将x入队,反之出队,直到x的模运算等于0,最后通过循环输出队列。
实现:从列不空,删除Q的队头元素用e返回其值,并返回OK,则返回ERROR
Status EnQueue (LinkQueue *Q, QE1emType e) {
QueuePtr p
if (Q->front==Q- >rear)
三、循环队列与链队列性能分析
1.循环队列与链队列基本操作时间复杂度均为0(1);
2.队列的抽象数据队列Data同线性表。元素具有相同的类型,相邻元素具有前驱和后继关系。Operation InitQueue(*Q):初始化操作,建立一个空队列Q. DestoryQueue(*Q):若队列Q存在,则销毁它。ClearQueue(*Q):将队列Q清空 GetHead(Q,*e):若队列Q存在且非空,用e返回队列Q的队头元素。EnQueue(*Q,e):若队列Q存在且非空, 插入新元素e到队列Q中并称为队元素。DeQueue(*Q,*e):删除队列Q中队头元素,并用e返回其值QueueL ength(Q)。
数据结构实验报告及心得体会
数据结构实验报告及心得体会一、实验背景和目的本次实验的目的是通过设计和实现常见的数据结构,来加深对数据结构的理解,并能够熟练运用。
实验中使用的数据结构有栈、队列和链表,通过这些数据结构的设计和应用,能够更好地掌握数据结构的原理和应用。
二、实验过程1. 栈的设计和实现在本次实验中,我设计了一个基于数组的栈,用于存储数据。
首先,我定义了一个栈类,包含栈的容量、栈顶指针和存储数据的数组。
然后,我实现了入栈、出栈和判断栈空、栈满的操作。
在测试阶段,我编写了一些测试用例,验证栈的功能和正确性。
2. 队列的设计和实现在本次实验中,我设计了一个基于链表的队列。
首先,我定义了一个队列类,包含队列的头指针和尾指针。
然后,我实现了入队、出队和判断队列空、队列满的操作。
在测试阶段,我编写了一些测试用例,验证队列的功能和正确性。
3. 链表的设计和实现在本次实验中,我设计了一个能够存储任意数据类型的单链表。
首先,我定义了一个链表类,包含链表的头指针和尾指针。
然后,我实现了插入、删除和查找节点的操作。
在测试阶段,我编写了一些测试用例,验证链表的功能和正确性。
三、实验结果和分析通过本次实验,我成功设计和实现了栈、队列和链表这三种常见的数据结构。
在测试阶段,我对这些数据结构进行了充分的测试,验证了它们的功能和正确性。
在测试过程中,我发现栈和队列在实际应用中具有很大的作用。
例如,在计算表达式的过程中,可以利用栈来实现中缀表达式转后缀表达式的功能;在操作系统中,可以利用队列来实现进程的调度。
此外,在实验过程中,我还进一步加深了对数据结构的理解。
通过设计和实现数据结构,我学会了如何根据问题的需求选择合适的数据结构,并能够运用数据结构解决实际问题。
在实现过程中,我遇到了一些问题,例如链表的插入和删除操作需要考虑前后指针的变化,但通过不断的实践和思考,最终成功解决了这些问题。
同时,我还注意到数据结构的时间复杂度和空间复杂度对算法的性能有着重要的影响,因此在设计数据结构时需要充分考虑这些因素。
(完整版)数据结构实验报告全集
数据结构实验报告全集实验一线性表基本操作和简单程序1.实验目的(1)掌握使用Visual C++ 6.0上机调试程序的基本方法;(2)掌握线性表的基本操作:初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。
2.实验要求(1)认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。
(2)认真阅读和掌握本章相关内容的程序。
(3)上机运行程序。
(4)保存和打印出程序的运行结果,并结合程序进行分析。
(5)按照你对线性表的操作需要,重新改写主程序并运行,打印出文件清单和运行结果实验代码:1)头文件模块#include iostream.h>//头文件#include<malloc.h>//库头文件-----动态分配内存空间typedef int elemtype;//定义数据域的类型typedef struct linknode//定义结点类型{elemtype data;//定义数据域struct linknode *next;//定义结点指针}nodetype;2)创建单链表nodetype *create()//建立单链表,由用户输入各结点data域之值,//以0表示输入结束{elemtype d;//定义数据元素dnodetype *h=NULL,*s,*t;//定义结点指针int i=1;cout<<"建立一个单链表"<<endl;while(1){cout <<" 输入第"<< i <<"结点data域值:";cin >> d;if(d==0) break;//以0表示输入结束if(i==1)//建立第一个结点{h=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype));//表示指针hh->data=d;h->next=NULL;t=h;//h是头指针}else//建立其余结点{s=(nodetype*) malloc(sizeof(nodetype));s->data=d;s->next=NULL;t->next=s;t=s;//t始终指向生成的单链表的最后一个节点}i++;}return h;}3)输出单链表中的元素void disp(nodetype*h)//输出由h指向的单链表的所有data域之值{nodetype *p=h;cout<<"输出一个单链表:"<<endl<<" ";if(p==NULL)cout<<"空表";while(p!=NULL){cout<<p->data<<" ";p=p->next;}cout<<endl;}4)计算单链表的长度int len(nodetype *h)//返回单链表的长度{int i=0;nodetype *p=h;while(p!=NULL){p=p->next;i++;}return i;}5)寻找第i个节点nodetype *find(nodetype *h,int i)//返回第i个节点的指针{nodetype *p=h;int j=1;if(i>len(h)||i<=0)return NULL;//i上溢或下溢celse{while (p!=NULL&&j<1)//查找第i个节点,并由p指向该节点{j++;p=p->next;}return p;} }6)单链表的插入操作nodetype *ins(nodetype *h,int i,elemtype x)//在单链表head中第i个节点//(i>=0)之后插入一个data域为x的节点{nodetype *p,*s;s=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype));//创建节点ss->data=x;s->next=NULL;if(i==0)//i=0:s作为该单链表的第一个节点{s->next=h;h=s;}else{p=find(h,i);//查找第i个节点,并由p指向该节点if(p!=NULL){s->next=p->next;p->next=s;}return h;}}7)单链表的删除操作nodetype *del(nodetype *h,int i)//删除第i个节点{nodetype *p=h, *s;int j=1;if(i==1)//删除第1个节点{h=h->next;free(p);}else{p=find(h,i-1);//查找第i-1个节点,并由p指向该节点 if(p!=NULL&&p->next!=NULL){s=p->next;//s指向要删除的节点p->next=s->next;free(s);}else cout<<"输入i的值不正确"<<endl;}return h;}8)释放节点空间void dispose(nodetype *h)//释放单链表的所有节点占用的空间{nodetype *pa=h,*pb;if(pa!=NULL){pb=pa->next;if(pb==NULL)//只有一个节点的情况free(pa);else{while (pb!=NULL)//有两个及以上节点的情况{free(pa);pa=pb;pb=pb->next;}free(pa);}}}9)主程序模块:#include"slink.h"//包含头文件slinkvoid main(){nodetype *head;//定义节点指针变量head=create();//创建一个单链表disp(head);//输出单链表cout<<"单链表长度:"<<len(head)<<endl;ins(head, 2,0);//在第二个节点之后插入以0为元素的节点 disp(head);//输出新链表del(head,2);//删除第二个节点disp(head);//输出新链表}5.实验结果建立一个单链表:输入第1结点data域值:1输入第2结点data域值:2输入第3结点data域值:3输入第4结点data域值:4输入第5结点data域值:5输入第6结点data域值:6输入第7结点data域值:7输入第8结点data域值:8输入第9结点data域值:9输入第10结点data域值0:输出一个单链表:1 2 3 4 5 6 7 8 9单链表长度:9输出一个单链表:1 02345678 9输出一个单链表:1 2 3 4 5 6 7 8实验二顺序栈的实现1.实验目的掌握顺序栈的基本操作:初始化栈、判栈空否、入栈、出栈、取栈顶数据元素等运算以及程序实现方法。
数据结构实验报告三
数据结构实验报告三数据结构实验报告三引言:数据结构作为计算机科学的重要基础,对于计算机程序的设计和性能优化起着至关重要的作用。
在本次实验中,我们将深入研究和实践数据结构的应用,通过实验来验证和巩固我们在课堂上所学到的知识。
一、实验目的本次实验的主要目的是通过实践操作,进一步掌握和理解数据结构的基本概念和操作。
具体来说,我们将学习并实现以下几个数据结构:栈、队列、链表和二叉树。
通过对这些数据结构的实现和应用,我们将更好地理解它们的特点和优势,并能够灵活运用于实际问题的解决中。
二、实验内容1. 栈的实现与应用栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,我们将学习如何使用数组和链表两种方式来实现栈,并通过实例来演示栈的应用场景,如括号匹配、表达式求值等。
2. 队列的实现与应用队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,我们将学习如何使用数组和链表两种方式来实现队列,并通过实例来演示队列的应用场景,如任务调度、消息传递等。
3. 链表的实现与应用链表是一种动态数据结构,相比数组具有更好的灵活性和扩展性。
我们将学习如何使用指针来实现链表,并通过实例来演示链表的应用场景,如链表的插入、删除、反转等操作。
4. 二叉树的实现与应用二叉树是一种常见的树形结构,我们将学习如何使用指针来实现二叉树,并通过实例来演示二叉树的应用场景,如二叉树的遍历、搜索等操作。
三、实验过程1. 栈的实现与应用我们首先使用数组来实现栈,并编写相关的入栈、出栈、判空、获取栈顶元素等操作。
然后,我们通过括号匹配和表达式求值两个实例来验证栈的正确性和应用性。
2. 队列的实现与应用我们使用数组来实现队列,并编写相关的入队、出队、判空、获取队头元素等操作。
然后,我们通过任务调度和消息传递两个实例来验证队列的正确性和应用性。
3. 链表的实现与应用我们使用指针来实现链表,并编写相关的插入、删除、反转等操作。
然后,我们通过链表的插入和删除操作来验证链表的正确性和应用性。
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三题目:哈夫曼编/译码器班级:姓名:学号:完成日期:15.11.14一、题目要求描述:写一个哈夫曼码的编/译码系统,要求能对要传输的报文进行编码和解码。
构造哈夫曼树时,权值小的放左子树,权值大的放右子树,编码时右子树编码为1,左子树编码为0.输入:输入表示字符集大小为n(n <= 100)的正整数,以及n个字符和n个权值(正整数,值越大表示该字符出现的概率越大);输入串长小于或等于100的目标报文。
输出:经过编码后的二进制码,占一行;以及对应解码后的报文,占一行;最后输出一个回车符。
输入样例: 5 a b c d e 12 40 15 8 25bbbaddeccbbb输出样例:00011111110111010110110000bbbaddeccbbb提示:利用编码前缀性质。
二、概要设计1.设计需要的数据结构:树型结构2.需要的抽象数据类型:ADT Tree{数据对象D:D是具有相同特性的数据元素的集合。
数据关系R:若D为空集,则称为空树;若D仅含有一个数据元素,则R为空集,否则R={H},H是如下二元关系:(1) 在D中存在唯一的称为根的数据元素root,它在关系H下无前驱;(2) 若D-{root}≠NULL,则存在D-{root}的一个划分D1,D2,D3,…,Dm(m>0),对于任意j≠k(≤j,k≤m)有Dj∩Dk=NULL,且对任意的i(1≤i≤m),唯一存在数据元素xi∈Di有<root,xi>∈H; (3) 对应于D-{root}的划分,H-{<root,xi>,…,<root,xm>}有唯一的一个划分H1,H2,…,Hm(m>0),对任意j≠k(1≤j,k≤m)有Hj∩Hk=NULL,且对任意i(1≤i≤m),Hi是Di上的二元关系,(Di,{Hi})是一棵符合本定义的树,称为根root的子树。
基本操作:InitTree(&T);操作结果:构造空树T。
DestroyTree(&T);初始条件:树T存在。
操作结果:销毁树T。
CreateTree(&T,definition);初始条件:definition给出树T的定义。
操作结果:按definition构造树T。
}三、详细设计算法设计1.设计一个存储数据的数组结构体typedef struct{char cd[200];//最大的数据int start;}HuffmanCode;2.设计一个结构体数组:在表示哈夫曼树时,用如下的结构体保存哈夫曼树中个结构体的信息,根据二叉树的性质可知,具有N个节点的哈夫曼树共有2n-1个节点。
typedef struct{int weight;char data;unsigned int parent, lchild, rchild;}HTNode, *HuffmanTree;3.设置全局变量HTNode ht[2*200];HuffmanCode hcd[200],d;int i, k, f, l, r, n, c, s1, s2;char a;4.创建输入函数void creatsz(){for(i=1;i<=n;i++){cin>>ht[i].data;//输入数据}for(i=1;i<=n;i++){cin>>ht[i].weight;//输入数据的权重}}5.创建构造哈夫曼树的伪代码算法void creattree(){for(i=n+1;i<=2*n-1;i++){s1=s2=100000;l=r=0;for(k=1;k<=i-1;k++)//建立哈夫曼树{if(ht[k].parent==0){if(ht[k].weight<s1){s2=s1;r=l;s1=ht[k].weight;l=k;}else if(ht[k].weight<s2){s2=ht[k].weight;r=k;}}}ht[l].parent=i;ht[r].parent=i;ht[i].weight=ht[l].weight+ht[r].weight;ht[i].lchild=l;ht[i].rchild=r;}6.创建构造哈夫曼编码的伪代码算法void creatlist(){for(i=1;i<=n;i++)//逐个字符求哈夫曼编码{d.start=n+1;//编码结束位置c=i;f=ht[i].parent;while(f!=0)//从叶子到根逆向求编码{if(ht[f].lchild==c){d.cd[--d.start]='0';}else{d.cd[--d.start]='1';}c=f;f=ht[f].parent;}hcd[i]=d;}}7.主函数int main(){ int j=0;char h[100];cin>>n;//输入要求的数据个数creatsz();creattree();creatlist();a=getchar();cin>>h;for(j=0;h[j]!='\0';j++){for(i=1;;i++){if(ht[i].data==h[j])break;}for(k=hcd[i].start;k<=n;k++){cout<<hcd[i].cd[k];//输出编码后的数据}}cout<<'\n';for(i=0;i<j;i++){cout<<h[i];}cout<<'\n';return 0;}实现流程Main()←←←←↓→→→→↓↓↓creatsz() →void creattree() →creatlist()传递参数见算法设计部分。
四、调试分析与心得体会1.开始的时候,有点不知如何下手,就想到了老师经常说的,假设子问题已经解决了,并不需要想太多,细节问题最后再说。
写程序的时候从整体再到细节。
2.初步完成,有一个字符串的输入解决不了,按部检错也没有用,最后经同学指点才发现codeblocks不能直接调用getchar()函数库,于是加了标准头文件函数库。
3. 在编程过程中,在什么时候分配内存,什么时候初始化花的时间比较。
4.最后基本上实现后,发现结果仍然存在问题,经过分步调试,发现了特别低级的输入错误。
把HT[i].weight=HT[i].weight+HT[i].weight;中的r写成了。
5. 格式错误。
这是在提交的过程中令人头痛的问题,经总结后发现,基本是输出结果时的空格或换行问题,毕竟只是机器,不能很好的识别并加以判断。
6. 在调试中,为了方便检查,经常在程序中间编写一些输出程序,打印中间结果,跟踪数据变化,检查何处出错7.编程是需要细心与耐心的工作,只要肯静下心来努力思考,多看书,多操作,并不存在所谓的不会。
其实,每次编程成功的喜悦,足以弥补遇到的不快。
五、用户操作说明程序说明可参考三详细设计部分。
1. 本程序的运行环境为Windows7旗舰版/Windows xp操作系统。
2.需要输入的数据:5 a b c d e 12 40 15 8 25Bbbaddeccbbb六、运行结果如图:七、附录源程序:#include<iostream>#include<stdio.h>using namespace std;typedef struct{int weight;char data;unsigned int parent, lchild, rchild; }HTNode, *HuffmanTree;typedef struct{char cd[200];int start;}HuffmanCode;HTNode ht[2*200];HuffmanCode hcd[200],d;int i, k, f, l, r, n, c, s1, s2;char a;void creatsz(){for(i=1;i<=n;i++){cin>>ht[i].data;}for(i=1;i<=n;i++){cin>>ht[i].weight;}}void creattree(){for(i=n+1;i<=2*n-1;i++){s1=s2=100000;l=r=0;for(k=1;k<=i-1;k++){if(ht[k].parent==0){if(ht[k].weight<s1){s2=s1;r=l;s1=ht[k].weight;l=k;}else if(ht[k].weight<s2){s2=ht[k].weight;r=k;}}}ht[l].parent=i;ht[r].parent=i;ht[i].weight=ht[l].weight+ht[r].weight;ht[i].lchild=l;ht[i].rchild=r;}}void creatlist(){for(i=1;i<=n;i++){d.start=n+1;c=i;f=ht[i].parent;while(f!=0){if(ht[f].lchild==c){d.cd[--d.start]='0';}else{d.cd[--d.start]='1';}c=f;f=ht[f].parent;}hcd[i]=d;}}int main(){ int j=0;char h[100];cin>>n;creatsz();creattree();creatlist();a=getchar();cin>>h;for(j=0;h[j]!='\0';j++){for(i=1;;i++){if(ht[i].data==h[j])break;}for(k=hcd[i].start;k<=n;k++){cout<<hcd[i].cd[k];}}cout<<'\n';for(i=0;i<j;i++){cout<<h[i];}cout<<'\n';return 0;}。