数据结构实验内容及要求
数据结构与算法分析实验报告
数据结构与算法分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和分析,深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用,提高解决实际问题的能力,培养逻辑思维和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python,使用的开发工具为 PyCharm。
操作系统为 Windows 10。
三、实验内容(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表,包括插入、删除、查找等基本操作。
通过实验,理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。
2、链表的实现实现了单向链表和双向链表,对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。
体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。
(二)栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈,并通过表达式求值的例子,展示了栈在计算中的作用。
2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列,通过模拟银行排队的场景,理解了队列的先进先出特性。
(三)树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法,并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。
2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树,实现了插入、删除和查找操作,了解了其在数据快速查找和排序中的应用。
(四)图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图,并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。
2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法,并通过对实际图结构的遍历,理解了它们的应用场景和特点。
(五)排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。
2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验,比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
四、实验过程及结果(一)线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中,如果在表头插入元素,需要将后面的元素依次向后移动一位,时间复杂度为 O(n)。
删除操作同理,在表头删除元素时,时间复杂度也为 O(n)。
数据结构实验-实验指导书
实验一线性表操作一、实验目的1熟悉并掌握线性表的逻辑结构、物理结构。
2熟悉并掌握顺序表的存储结构、基本操作和具体的函数定义。
3熟悉VC++程序的基本结构,掌握程序中的用户头文件、实现文件和主文件之间的相互关系及各自的作用。
4熟悉VC++操作环境的使用以及多文件的输入、编辑、调试和运行的全过程。
二、实验要求1实验之前认真准备,编写好源程序。
2实验中认真调试程序,对运行结果进行分析,注意程序的正确性和健壮性的验证。
3不断积累程序的调试方法。
三、实验内容基本题:1对元素类型为整型的顺序存储的线性表进行插入、删除和查找操作。
加强、提高题:2、编写一个求解Josephus问题的函数。
用整数序列1, 2, 3, ……, n表示顺序围坐在圆桌周围的人。
然后使用n = 9, s = 1, m = 5,以及n = 9, s = 1, m = 0,或者n = 9, s = 1, m = 10作为输入数据,检查你的程序的正确性和健壮性。
最后分析所完成算法的时间复杂度。
定义JosephusCircle类,其中含完成初始化、报数出圈成员函数、输出显示等方法。
(可以选做其中之一)加强题:(1)采用数组作为求解过程中使用的数据结构。
提高题:(2)采用循环链表作为求解过程中使用的数据结构。
运行时允许指定任意n、s、m数值,直至输入n = 0退出程序。
实验二栈、队列、递归应用一、实验目的1熟悉栈、队列这种特殊线性结构的特性2熟练掌握栈、队列在顺序存储结构和链表存储结构下的基本操作。
二、实验要求1实验之前认真准备,编写好源程序。
2实验中认真调试程序,对运行结果进行分析,注意程序的正确性和健壮性的验证。
3不断积累程序的调试方法。
三、实验内容基本题(必做):1分别就栈的顺序存储结构和链式存储结构实现栈的各种基本操作。
2、假设以带头结点的循环链表表示队列,并且只设一个指针指向对尾结点,不设头指针,试设计相应的置队空、入队和出队的程序。
加强题:3设线性表A中有n个字符,试设计程序判断字符串是否中心对称,例如xyzyx和xyzzyx都是中心对称的字符串。
数据结构实验指导书
数据结构实验指导书一、实验目的数据结构是计算机科学中的重要基础课程,通过实验,旨在帮助学生更好地理解和掌握数据结构的基本概念、原理和算法,提高学生的编程能力和问题解决能力。
具体而言,实验的目的包括:1、加深对常见数据结构(如数组、链表、栈、队列、树、图等)的理解,掌握其特点和操作方法。
2、培养学生运用数据结构解决实际问题的能力,提高算法设计和程序实现的能力。
3、增强学生的逻辑思维能力和调试程序的能力,培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、实验环境1、操作系统:Windows 或 Linux 操作系统。
2、编程语言:C、C++、Java 等编程语言中的一种。
3、开发工具:如 Visual Studio、Eclipse、Code::Blocks 等集成开发环境(IDE)。
三、实验要求1、实验前,学生应认真预习实验内容,熟悉相关的数据结构和算法,编写好实验程序的代码框架。
2、实验过程中,学生应独立思考,认真调试程序,及时记录实验过程中出现的问题及解决方法。
3、实验完成后,学生应撰写实验报告,包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果、问题分析与解决等。
四、实验内容(一)线性表1、顺序表的实现与操作实现顺序表的创建、插入、删除、查找等基本操作。
分析顺序表在不同操作下的时间复杂度。
2、链表的实现与操作实现单链表、双向链表的创建、插入、删除、查找等基本操作。
比较单链表和双向链表在操作上的优缺点。
(二)栈和队列1、栈的实现与应用实现顺序栈和链式栈。
利用栈解决表达式求值、括号匹配等问题。
2、队列的实现与应用实现顺序队列和链式队列。
利用队列解决排队问题、广度优先搜索等问题。
(三)树1、二叉树的实现与遍历实现二叉树的创建、插入、删除操作。
实现二叉树的前序、中序、后序遍历算法,并分析其时间复杂度。
2、二叉搜索树的实现与操作实现二叉搜索树的创建、插入、删除、查找操作。
分析二叉搜索树的性能。
(四)图1、图的存储结构实现邻接矩阵和邻接表两种图的存储结构。
数据结构实训实验报告
一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科,它研究如何有效地组织和存储数据,并实现对数据的检索、插入、删除等操作。
为了更好地理解数据结构的概念和原理,我们进行了一次数据结构实训实验,通过实际操作来加深对数据结构的认识。
二、实验目的1. 掌握常见数据结构(如线性表、栈、队列、树、图等)的定义、特点及操作方法。
2. 熟练运用数据结构解决实际问题,提高算法设计能力。
3. 培养团队合作精神,提高实验报告撰写能力。
三、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 线性表(1)实现线性表的顺序存储和链式存储。
(2)实现线性表的插入、删除、查找等操作。
2. 栈与队列(1)实现栈的顺序存储和链式存储。
(2)实现栈的入栈、出栈、判断栈空等操作。
(3)实现队列的顺序存储和链式存储。
(4)实现队列的入队、出队、判断队空等操作。
3. 树与图(1)实现二叉树的顺序存储和链式存储。
(2)实现二叉树的遍历、查找、插入、删除等操作。
(3)实现图的邻接矩阵和邻接表存储。
(4)实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。
4. 算法设计与应用(1)实现冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法。
(2)实现二分查找算法。
(3)设计并实现一个简单的学生成绩管理系统。
四、实验步骤1. 熟悉实验要求,明确实验目的和内容。
2. 编写代码实现实验内容,对每个数据结构进行测试。
3. 对实验结果进行分析,总结实验过程中的问题和经验。
4. 撰写实验报告,包括实验目的、内容、步骤、结果分析等。
五、实验结果与分析1. 线性表(1)顺序存储的线性表实现简单,但插入和删除操作效率较低。
(2)链式存储的线性表插入和删除操作效率较高,但存储空间占用较大。
2. 栈与队列(1)栈和队列的顺序存储和链式存储实现简单,但顺序存储空间利用率较低。
(2)栈和队列的入栈、出队、判断空等操作实现简单,但需要考虑数据结构的边界条件。
3. 树与图(1)二叉树和图的存储结构实现复杂,但能够有效地表示和处理数据。
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 。
数据结构实验报告
数据结构实验报告一、实验目的本实验旨在通过对数据结构的学习和实践,掌握基本的数据结构概念、原理及其应用,培养学生的问题分析与解决能力,提升编程实践能力。
二、实验背景数据结构是计算机科学中的重要基础,它研究数据的存储方式和组织形式,以及数据之间的关系和操作方法。
在软件开发过程中,合理选用和使用数据结构,能够提高算法效率,优化内存利用,提升软件系统的性能和稳定性。
三、实验内容本次实验主要涉及以下几个方面的内容:1.线性表的基本操作:包括线性表的创建、插入、删除、查找、修改等操作。
通过编程实现不同线性表的操作,掌握它们的原理和实现方法。
2.栈和队列的应用:栈和队列是常用的数据结构,通过实现栈和队列的基本操作,学会如何解决实际问题。
例如,利用栈实现括号匹配,利用队列实现银行排队等。
3.递归和回溯算法:递归和回溯是解决很多求解问题的常用方法。
通过编程实现递归和回溯算法,理解它们的思想和应用场景。
4.树和二叉树的遍历:学习树和二叉树的遍历方法,包括前序、中序和后序遍历。
通过编程实现这些遍历算法,加深对树结构的理解。
5.图的基本算法:学习图的基本存储结构和算法,包括图的遍历、最短路径、最小生成树等。
通过编程实现这些算法,掌握图的基本操作和应用。
四、实验过程1.具体实验内容安排:根据实验要求,准备好所需的编程环境和工具。
根据实验要求逐步完成实验任务,注意记录并整理实验过程中遇到的问题和解决方法。
2.实验数据采集和处理:对于每个实验任务,根据要求采集并整理测试数据,进行相应的数据处理和分析。
记录实验过程中的数据和结果。
3.实验结果展示和分析:将实验结果进行适当的展示,例如表格、图形等形式,分析实验结果的特点和规律。
4.实验总结与反思:总结实验过程和结果,回顾实验中的收获和不足,提出改进意见和建议。
五、实验结果与分析根据实验步骤和要求完成实验任务后,得到了相应的实验结果。
对于每个实验任务,根据实验结果进行适当的分析。
数据结构--实验报告 线性表的基本操作
一、实验目的二、实验内容和要求三、源代码1)顺序表的代码2)单链表的代码四、测试结果1)顺序表的测试结果2)单链表的测试结果五、心得体会实验一线性表的基本操作及其应用一、实验目的1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。
2、熟悉线性表的逻辑结构。
3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现。
4、掌握顺序表的存储结构形式及其描述和基本运算的实现。
5、熟练掌握动态链表结构及有关算法的设计二、实验内容题目一:顺序表的基本操作[问题描述]实现顺序表的建立、求长度,取元素、修改元素、插入、删除等顺序表的基本操作。
[基本要求](1)依次从键盘读入数据,建立带头结点的顺序表;(2)输出顺序表中的数据元素(3)求顺序表的长度;(4)根据指定条件能够取元素和修改元素;(5)实现在指定位置插入和删除元素的功能。
(6)根据算法,将两个有序的顺序表合并成一个有序顺序表。
[测试数据] 由学生任意指定。
题目二:单链表的基本操作[问题描述]实现带头结点的单链表的建立、求长度,取元素、修改元素、插入、删除等单链表的基本操作。
[基本要求](1)依次从键盘读入数据,建立带头结点的单链表;(2)输出单链表中的数据元素(3)求单链表的长度;(4)根据指定条件能够取元素和修改元素;(5)实现在指定位置插入和删除元素的功能。
(6)根据算法,将两个有序的单链表合并成一个有序单链表。
[测试数据]由学生任意指定。
三、源代码(一)顺序表的基本操作#include<iostream>using namespace std;#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int Status;typedef int ElemType;#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCREMENT 10typedef struct { //结构体ElemType *elem;int length;int listsize;}SqList;SqList Lx;Status InitList_Sq(SqList &L) //分配空间{ L.elem=new ElemType[LIST_INIT_SIZE];if(!L.elem)exit(OVERFLOW);L.length =0;L.listsize=LIST_INIT_SIZE;return OK;}Status ListInsert(SqList &L,int i,ElemType e) //插入新元素{ int *q,*p;ElemType *newbase;if(i<1 || i>L.length+1) return ERROR;if(L.length>=L.listsize){ newbase=new ElemType[L.listsize+LISTINCREMENT];if(!newbase) exit(OVERFLOW);L.elem=newbase;L.listsize+=LISTINCREMENT;}q=&(L.elem[i-1]);for (p=&(L.elem[L.length-1]);p>=q;--p)*(p+1)=*p;*q=e;++L.length;return OK;}Status Listlength(SqList L) //长度{ int *p=L.elem; //判断线形表是否存在while(p){ return (L.length); }}Status GetElem(SqList L, int i,ElemType &e) //取元素{ if(i<1 || i>L.length)return ERROR;else{ e=L.elem[i-1];return e;}}void MergeList(SqList La,SqList Lb,SqList &Lc) //合并{ ElemType ai,bj;InitList_Sq(Lc);int i=1,j=1,k=0;int La_len,Lb_len;La_len=Listlength(La);Lb_len=Listlength(Lb);while((i<=La_len)&&(j<=Lb_len)){ GetElem(La,i,ai);GetElem(Lb,j,bj);if(ai<=bj){ ListInsert(Lc,++k,ai);++i; }else{ ListInsert(Lc,++k,bj);++j; }}while(i<=La_len){ GetElem(La,i++,ai);ListInsert(Lc,++k,ai);}while(j<=Lb_len){ GetElem(Lb,j++,bj);ListInsert(Lc,++k,bj);}}void show(SqList L,int i) //显示{ int j;ElemType k;cout<<"顺序表显示如下:"<<endl;for(j=0;j<i-1;j++){ k=L.elem[j];cout<<k<<"->"; }if(j==i-1 && i>0){ k=L.elem[j]; cout<<k; }cout<<endl;}void create(SqList &L,int n) //输入元素{ int e;for(int i=0;i<n;i++)L.elem[i]=e;L.length=i+1; }}Status ListDelete_Sq(SqList &L,int i,ElemType &e) //删除{ ElemType *p, *q;if(i<1 || i>L.length) return ERROR;p=&(L.elem[i-1]);e=*p;q=L.elem+L.length-1;for(++p;p<=q;++p) *(p-1)=*p;--L.length;return OK;}Status Listxiugei(SqList &L,int i,ElemType &e) //修改{ if(i<1 || i>L.length)return ERROR;else{ L.elem[i-1]=e;return OK; }}void shuru(SqList &L1) //顺序表的创建{ int a;InitList_Sq(L1);cout<<"请输入顺序表的长度:";cin>>a;cout<<"请输入顺序表的元素(共"<<a<<"个)"<<endl;create(L1,a);show(L1,a);}void chaxun(SqList &L1) //取第i个位置的元素{ int j;ElemType e1;cout<<"请选择所要取出元素的位置:";while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要取出元素的位置:";cin>>j; }GetElem(L1,j,e1);cout<<"取出的元素为:"<<e1<<endl; }void xiugai(SqList &L1) //修改第i个位置的元素{ int a;int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要修改元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要修改元素的位置:";cin>>j; }cout<<"要修改成的元素:";cin>>e1;Listxiugei(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a);}void shanchu(SqList &L1) //删除顺序表里的元素{ int a;int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>j; }ListDelete_Sq(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a-1);}void charu(SqList &L1) //插入元素到顺序表里{ int a; int j; ElemType e1;a=L1.length;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>j;while(j<0||j>Listlength(L1)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>j; }cout<<"要插入的元素:";cin>>e1;ListInsert(L1,j,e1);cout<<"修改后的顺序表数据:"<<endl;show(L1,a+1);}void hebing(SqList &L3) //合并两个顺序表{ SqList L1,L2;int a,b;InitList_Sq(L1); InitList_Sq(L2);cout<<"请输入第一个有序表的长度:"; cin>>a;cout<<"请输入第一个有序表的元素(共"<<a<<"个)"<<endl;create(L1,a);show(L1,a);cout<<"请输入第二个有序表的长度:"; cin>>b;cout<<"请输入第二个有序表的元素(共"<<b<<"个)"<<endl;create(L2,b);show(L2,b);MergeList(L1,L2,L3);cout<<"合并后的有序表如下:"; show(L3,a+b);}void main() //主菜单{ int choice;for(;;){ cout<<" 顺序表的基本操作"<<endl;cout<<" 1.顺序表的创建"<<endl;cout<<" 2.顺序表的显示"<<endl;cout<<" 3.顺序表的长度"<<endl;cout<<" 4.取第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 5.修改第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 6.插入元素到顺序表里"<<endl;cout<<" 7.删除顺序表里的元素"<<endl;cout<<" 8.合并两个顺序表"<<endl;cout<<" 9.退出系统"<<endl;cout<<"请选择:";cin>>choice;switch(choice){ case 1: shuru(Lx);break;case 2: show(Lx,Lx.length);break;case 3: cout<<"顺序表的长度:"<<Listlength(Lx)<<endl;break; case 4: chaxun(Lx);break;case 5: xiugai(Lx);break;case 6: charu(Lx);break;case 7: shanchu(Lx);break;case 8: hebing(Lx);break;case 9: cout<<"退出系统!"<<endl;exit(0);break;default : cout<<"输入有误,请重新选择"<<endl;break; }}}(二)单链表的基本操作#include<iostream>using namespace std;#define true 1#define false 0#define ok 1#define error 0#define overflow -2typedef int Status;typedef int ElemType;typedef struct LNode //存储结构{ ElemType data;struct LNode *next;}LNode,*LinkList;void CreateList(LinkList &L,int n) //尾插法创建单链表{ LinkList p;L=new LNode;L->next=NULL; //建立一个带头结点的单链表LinkList q=L; //使q指向表尾for(int i=1;i<=n;i++){ p=new LNode;cin>>p->data;p->next=NULL;q->next=p;q=p; }}Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e)//取第i个元素{ LinkList p=L->next;int j=1;while(p&&j<i){ p=p->next;++j; }if(!p||j>i) return error; //第i个元素不存在 e=p->data;return ok;}Status LinkInsert(LinkList &L,int i,ElemType e) //插入{ LinkList p=L;int j=0;while(p&&j<i-1){ p=p->next;++j; } //寻找第i-1个结点 if(!p||j>i-1)return error; //i小于1或者大于表长加1 LinkList s=new LNode; //生成新结点s->data=e;s->next=p->next; //插入L中p->next=s;return ok;}Status ListDelete(LinkList &L,int i,ElemType &e) // 删除{ LinkList p=L;LinkList q;int j=0;while(p->next&&j<i-1){ //寻找第i个结点,并令p指向其前驱p=p->next;++j; }if(!(p->next)||j>i-1) return error; //删除位置不合理q=p->next;p->next=q->next; //删除并释放结点e=q->data;delete(q);return ok;}void MergeList(LinkList &La,LinkList &Lb,LinkList &Lc) { //合并两个顺序链表LinkList pa,pc,pb;pa=La->next;pb=Lb->next;Lc=pc=La;while(pa&&pb){ if(pa->data<=pb->data){ pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next; }else{ pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next; }}pc->next=pa?pa:pb;delete(Lb);}void show(LinkList L) //显示{ LinkList p;p=L->next;while(p){ cout<<p->data<<"-->";p=p->next; }cout<<endl;}int Length(LinkList L,int i) //表长{ i=0;LinkList p=L->next;while(p){ ++i;p=p->next; }return i;}void xiugai(LinkList L) //修改{ int i,j=1;ElemType k;ElemType e,m;LinkList p=L->next;cout<<"请输入要修改的元素位置(0<i<length):";cin>>i;GetElem(L,i,e);cout<<"该位置的元素:"<<e<<endl;cout<<"修改后的元素值:";cin>>k;while(p&&j<i){ p=p->next;++j; }m=p->data;p->data=k;cout<<"修改后的单链表显示如下:"<<endl;show(L);}void hebing() //合并两个单链表{ int a,b;LinkList La,Lb,Lc;cout<<"请输入第一个有序链表的长度:"<<endl;cin>>a;cout<<"请输入第一个有序链表的元素共("<<a<<"个):"<<endl;CreateList(La,a);show(La);cout<<"请输入第二个有序链表的长度:"<<endl;cin>>b;cout<<"请输入第二个有序链表的元素共("<<b<<"个):"<<endl;CreateList(Lb,b);show (Lb);MergeList(La,Lb,Lc);cout<<"合并后的有序链表如下:"<<endl;show(Lc);}void main() //主函数{ int select;int x;ElemType y;LinkList list;for(;;){ cout<<" 单链表的基本操作"<<endl;cout<<" 1.单链表的创建"<<endl;cout<<" 2.单链表的显示"<<endl;cout<<" 3.单链表的长度"<<endl;cout<<" 4.取第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 5.修改第i个位置的元素"<<endl;cout<<" 6.插入元素到单链表里"<<endl;cout<<" 7.删除单链表里的元素"<<endl;cout<<" 8.合并两个单链表"<<endl;cout<<" 9.退出系统"<<endl;cout<<"请选择:";cin>>select;switch(select){ case 1:cout<<"请输入单链表的长度:"<<endl;cin>>x;cout<<"请输入"<<x<<"个元素"<<endl;CreateList(list,x);break;case 2: cout<<"单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 3: int s;cout<<"单链表的长度为:"<<Length(list,s)<<endl;break;case 4: cout<<"请选择所要取出元素的位置:";while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要取出元素的位置:";cin>>x; }GetElem(list,x,y);cout<<"该位置的元素为:"<<y<<endl;break;case 5: xiugai(list); break;case 6: cout<<"请选择要插入的位置:"; cin>>x;while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要插入元素的位置:";cin>>x; }cout<<"要插入的元素值:";cin>>y;LinkInsert( list,x,y);cout<<"插入后单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 7: cout<<"请选择要删除的位置:"; cin>>x;while(x<0||x>Length(list,s)){ cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;cout<<"请选择所要删除元素的位置:";cin>>x; }ListDelete(list,x,y);cout<<"要删除的元素值:"<<y<<endl;cout<<"删除后的单链表显示如下:"<<endl;show(list);break;case 8: hebing();break;case 9: exit(0);default : cout<<"输入有误,请重新输入"<<endl;break;}}}四、测试结果1)顺序表的测试结果2)单链表的测试结果五、心得体会当听到老师说写数据结构实验报告时,我有点惊讶,才学了不到一个月,就要写实验报告。
数据结构课程实验报告
数据结构课程实验报告一、实验目的本次数据结构课程实验的主要目的是通过实践掌握常见数据结构的基本操作,包括线性结构、树形结构和图形结构。
同时,也要求学生能够熟练运用C++语言编写程序,并且能够正确地使用各种算法和数据结构解决具体问题。
二、实验内容本次实验涉及到以下几个方面:1. 线性表:设计一个线性表类,并且实现线性表中元素的插入、删除、查找等基本操作。
2. 栈和队列:设计一个栈类和队列类,并且分别利用这两种数据结构解决具体问题。
3. 二叉树:设计一个二叉树类,并且实现二叉树的遍历(前序遍历、中序遍历和后序遍历)。
4. 图论:设计一个图类,并且利用图论算法解决具体问题(如最短路径问题)。
三、实验过程1. 线性表首先,我们需要设计一个线性表类。
在这个类中,我们需要定义一些成员变量(如线性表大小、元素类型等),并且定义一些成员函数(如插入元素函数、删除元素函数等)。
在编写代码时,我们需要注意一些细节问题,如边界条件、异常处理等。
2. 栈和队列接下来,我们需要设计一个栈类和队列类。
在这两个类中,我们需要定义一些成员变量(如栈顶指针、队头指针等),并且定义一些成员函数(如入栈函数、出栈函数、入队函数、出队函数等)。
在编写代码时,我们需要注意一些细节问题,如空间不足的情况、空栈或空队列的情况等。
3. 二叉树然后,我们需要设计一个二叉树类,并且实现二叉树的遍历。
在这个类中,我们需要定义一个节点结构体,并且定义一些成员变量(如根节点指针、节点数量等),并且定义一些成员函数(如插入节点函数、删除节点函数、遍历函数等)。
在编写代码时,我们需要注意一些细节问题,如递归调用的情况、空节点的情况等。
4. 图论最后,我们需要设计一个图类,并且利用图论算法解决具体问题。
在这个类中,我们需要定义一个邻接矩阵或邻接表来表示图形结构,并且定义一些成员变量(如顶点数量、边的数量等),并且定义一些成员函数(如添加边函数、删除边函数、最短路径算法等)。
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告1. 实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作,掌握数据结构的基本概念、操作和应用。
通过对实验内容的了解和实际操作,达到对数据结构相关知识的深入理解和掌握。
2. 实验工具与环境本次实验主要使用C++语言进行编程,需要搭建相应的开发环境。
实验所需的工具和环境包括:C++编译器、集成开发环境(IDE)等。
3. 实验内容本次实验主要包括以下内容:3.1. 实现顺序存储结构的线性表3.2. 实现链式存储结构的线性表3.3. 实现栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构3.4. 实现二叉树的顺序存储结构和链式存储结构3.5. 实现图的邻接矩阵和邻接表表示4. 实验步骤实验进行的具体步骤如下:4.1. 实现顺序存储结构的线性表- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作4.2. 实现链式存储结构的线性表- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作4.3. 实现栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构- 定义数据结构- 实现入栈、出栈、入队、出队操作4.4. 实现二叉树的顺序存储结构和链式存储结构- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作4.5. 实现图的邻接矩阵和邻接表表示- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作5. 实验结果与分析通过对以上实验内容的实现和操作,得到了以下实验结果与分析: 5.1. 顺序存储结构的线性表- 实现了线性表的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.2. 链式存储结构的线性表- 实现了线性表的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.3. 栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构- 实现了栈和队列的入栈、出栈、入队、出队操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.4. 二叉树的顺序存储结构和链式存储结构- 实现了二叉树的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.5. 图的邻接矩阵和邻接表表示- 实现了图的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标6. 总结与展望通过本次数据结构课程的实验,我们深入了解并掌握了数据结构的基本概念、操作和应用。
数据结构课程实验报告
数据结构课程实验报告目录1. 实验简介1.1 实验背景1.2 实验目的1.3 实验内容2. 实验方法2.1 数据结构选择2.2 算法设计2.3 程序实现3. 实验结果分析3.1 数据结构性能分析3.2 算法效率比较3.3 实验结论4. 实验总结1. 实验简介1.1 实验背景本实验是数据结构课程的一次实践性操作,旨在帮助学生加深对数据结构的理解和运用。
1.2 实验目的通过本实验,学生将学会如何选择合适的数据结构来解决特定问题,了解数据结构与算法设计的关系并能将其应用到实际问题中。
1.3 实验内容本实验将涉及对一些经典数据结构的使用,如链表、栈、队列等,并结合具体问题进行算法设计和实现。
2. 实验方法2.1 数据结构选择在实验过程中,需要根据具体问题选择合适的数据结构,比如针对需要频繁插入删除操作的情况可选择链表。
2.2 算法设计针对每个问题,需要设计相应的算法来实现功能,要考虑算法的效率和实际应用情况。
2.3 程序实现根据算法设计,编写相应的程序来实现功能,并进行调试测试确保程序能够正确运行。
3. 实验结果分析3.1 数据结构性能分析在实验过程中,可以通过对不同数据结构的使用进行性能分析,如时间复杂度和空间复杂度等,以便选择最优的数据结构。
3.2 算法效率比较实验完成后,可以对不同算法在同一数据结构下的效率进行比较分析,找出最优算法。
3.3 实验结论根据实验结果分析,得出结论并总结经验教训,为后续的数据结构和算法设计提供参考。
4. 实验总结通过本次实验,学生将对数据结构与算法设计有更深入的了解,并能将所学知识应用到实际问题中,提高自己的实践能力和解决问题的能力。
数据结构实验报告
实验报告4 排序一、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依据的原则,并掌握各种排序方法的时间复杂度的分析方法。
二、实验要求及内容要求编写的程序所能实现的功能包括:1、从键盘输入要排序的一组元素的总个数2、从键盘依次输入要排序的元素值3、对输入的元素进行快速排序4、对输入的元素进行折半插入排序三、实验代码及相关注释#include <iostream>using namespace std;#include "malloc.h"typedef struct{int key;}RedType;typedef struct{RedType r[100];int length;}SqList; //1 快速排序的结构体typedef struct{int data[100];int last;}Sequenlist; //2 折半插入排序的结构体int Partition ( SqList &L, int low, int high ) //1 寻找基准{L.r[0]=L.r[low];//子表的第一个记录作基准对象int pivotkey = L.r[low].key; //基准对象关键字while(low<high){while(low<high && L.r[high].key>= pivotkey) --high;L.r[low] = L.r[high]; //小于基准对象的移到区间的左侧while(low<high&& L.r[low].key<= pivotkey) ++low;L.r[high] = L.r[low] ; //大于基准对象的移到区间的右侧}L.r[low] = L.r[0];return low;}void QuickSort ( SqList &L, int low, int high ) //1 快速排序{//在序列low-high中递归地进行快速排序if ( low < high){int pivotloc= Partition (L, low, high); //寻找基准QuickSort ( L, low, pivotloc-1); //对左序列同样递归处理QuickSort ( L, pivotloc+1, high); //对右序列同样递归处理}}Sequenlist *Sqlset() //2 输入要折半插入排序的一组元素{Sequenlist *L;int i;L=(Sequenlist *)malloc(sizeof(Sequenlist));L->last=0;cout<<"请输入要排序的所有元素的总个数:";cin>>i;cout<<endl;cout<<"请依次输入所有元素的值:";if(i>0){for(L->last=1;L->last<=i;L->last++)cin>>L->data[L->last];L->last--;}return (L);}middlesort(Sequenlist *L) //2 折半插入排序{int i,j,low,high,mid;for(i=1;i<=L->last;i++){L->data[0]=L->data[i];low=1;high=i-1;while(low<=high){mid=(low+high)/2;if(L->data[0]<L->data[mid])high=mid-1; //插入点在前半区elselow=mid+1; //插入点在后半区}for(j=i;j>high+1;j--){L->data[j]=L->data[j-1];} //后移L->data[high+1]=L->data[0]; //插入}return 0;}int main(){gg: cout<<"请选择功能(1.快速排序2.折半插入排序3.退出程序):";int m;cin>>m;cout<<endl;if(m==1){SqList L;int n;cout<<"请输入要排序的所有元素的总个数:";cin>>n;cout<<endl;L.length=n;cout<<"请依次输入所有元素的值:";for(int i=1;i<=L.length;i++){cin>>L.r[i].key;}cout<<endl;cout<<"快速排序后为:";QuickSort(L,1,L.length);for(int j=1;j<=L.length;j++){cout<<L.r[j].key<<" ";}cout<<endl;cout<<endl;goto gg;}if(m==2){Sequenlist *L;int i;L=Sqlset();cout<<endl;middlesort(L);cout<<"折半插入排序后为:";for(i=1;i<=L->last;i++){cout<<L->data[i]<<" ";}cout<<endl;cout<<endl;goto gg;}if(m==3){exit(0);cout<<endl;}return 0;}四、重要函数功能说明1、Sequenlist *Sqlset() 输入要折半插入排序的一组元素2、int Partition ( SqList &L, int low, int high ) 寻找快速排序的基准3、void QuickSort ( SqList &L, int low, int high ) 快速排序4、middlesort(Sequenlist *L) 折半插入排序五、程序运行结果下图仅为分别排序一次,可多次排序,后面有相关截图:六、实验中遇到的问题、解决及体会1、起初编写快速排序的程序时,我是完全按照老师PPT上的算法敲上去的,然后建立了一个SqList的结构体,调试运行时出现错误,仔细查看才意识到Partition函数中L中应该包含元素key,而我建立结构体时没有注意,然后我将key这个元素补充进去,继续调试,又出现错误,提示我Partition没有定义,我就觉得很奇怪,我明明已经写了函数定义,为什么会这样,当我又回过头来阅读程序时,我发现QuickSort函数中调用了Partition函数,但是我的Partition函数的定义在QuickSort函数的后面,于是我将Partition函数放到了QuickSort函数的前面,再次调试运行,就可以正常运行,得出结果了。
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的重要基础课程,通过实验可以更深入地理解和掌握数据结构的概念、原理和应用。
本次实验的主要目的包括:1、熟悉常见的数据结构,如链表、栈、队列、树和图等。
2、掌握数据结构的基本操作,如创建、插入、删除、遍历等。
3、提高编程能力和解决实际问题的能力,能够运用合适的数据结构解决具体的问题。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发环境为Visual Studio 2019。
三、实验内容1、链表的实现与操作单向链表的创建、插入和删除节点。
双向链表的实现和基本操作。
循环链表的特点和应用。
2、栈和队列的实现栈的后进先出特性,实现入栈和出栈操作。
队列的先进先出原则,完成入队和出队功能。
3、树的操作二叉树的创建、遍历(前序、中序、后序)。
二叉搜索树的插入、查找和删除操作。
4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图。
深度优先搜索和广度优先搜索算法的实现。
四、实验步骤及结果1、链表的实现与操作单向链表:首先,定义了链表节点的结构体,包含数据域和指向下一个节点的指针域。
通过创建链表头节点,并使用循环依次插入新节点,实现了链表的创建。
插入节点时,根据指定位置找到插入点的前一个节点,然后修改指针完成插入操作。
删除节点时,同样找到要删除节点的前一个节点,修改指针完成删除。
实验结果:成功创建、插入和删除了单向链表的节点,并正确输出了链表的内容。
双向链表:双向链表节点结构体增加了指向前一个节点的指针。
创建、插入和删除操作需要同时维护前后两个方向的指针。
实验结果:双向链表的各项操作均正常,能够双向遍历链表。
循环链表:使链表的尾节点指向头节点,形成循环。
在操作时需要特别注意循环的边界条件。
实验结果:成功实现了循环链表的创建和遍历。
2、栈和队列的实现栈:使用数组或链表来实现栈。
入栈操作将元素添加到栈顶,出栈操作取出栈顶元素。
实验结果:能够正确进行入栈和出栈操作,验证了栈的后进先出特性。
数据结构实验报告实验1
数据结构实验报告实验1一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作和编程实现,深入理解和掌握常见的数据结构,如线性表、栈、队列等,并能够运用所学知识解决实际问题。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为Visual Studio 2019,编程语言为C++。
三、实验内容与步骤(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义一个固定大小的数组来存储线性表的元素。
实现插入、删除、查找等基本操作。
2、链表的实现定义链表节点结构体,包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除、遍历等操作。
(二)栈的实现与应用1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现入栈、出栈、栈顶元素获取等操作。
2、栈的应用利用栈实现表达式求值。
(三)队列的实现与应用1、队列的实现使用循环数组或链表实现队列。
实现入队、出队、队头元素获取等操作。
2、队列的应用模拟银行排队系统。
四、实验结果与分析(一)线性表1、顺序表插入操作:在指定位置插入元素时,需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
删除操作:删除指定位置的元素时,同样需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
查找操作:可以直接通过索引访问元素,时间复杂度为 O(1)。
2、链表插入操作:只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
删除操作:同样只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
查找操作:需要遍历链表,时间复杂度为 O(n)。
(二)栈1、表达式求值能够正确计算简单的四则运算表达式,如 2 + 3 4。
对于复杂表达式,如(2 + 3) 4,也能得到正确结果。
(三)队列1、银行排队系统模拟了客户的到达、排队和服务过程,能够反映出队列的先进先出特性。
五、实验中遇到的问题及解决方法(一)线性表1、顺序表的空间浪费问题问题描述:当预先分配的空间过大而实际使用较少时,会造成空间浪费。
解决方法:可以采用动态分配空间的方式,根据实际插入的元素数量来调整存储空间。
2、链表的指针操作错误问题描述:在链表的插入和删除操作中,容易出现指针指向错误,导致程序崩溃。
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告(一)
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告一、实验目的本实验旨在帮助学生掌握数据结构的基本概念,熟练掌握数据结构的基本操作,进一步提高学生的编程能力和数据处理能力。
二、实验内容1. 数据结构的基本概念在实验中,我们首先介绍了数据结构的基本概念,包括数据的逻辑结构和物理结构,以及数据结构的分类和应用场景。
2. 数据结构的基本操作接着,我们介绍了数据结构的基本操作,包括插入、删除、查找等操作,通过具体的案例和代码演示,让学生理解和掌握这些基本操作的实现原理和方法。
3. 编程实践在实验的第三部分,我们组织学生进行数据结构的编程实践,要求学生通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作,加深对数据结构的理解和掌握。
三、实验过程1. 数据结构的基本概念在本部分,我们通过课堂讲解和案例分析的方式,向学生介绍了数据结构的基本概念,包括线性结构、树形结构、图形结构等,让学生对数据结构有一个整体的认识。
2. 数据结构的基本操作在这一部分,我们通过具体的案例和代码演示,向学生介绍了数据结构的基本操作,包括插入、删除、查找等操作的实现原理和方法,让学生掌握这些基本操作的具体实现。
3. 编程实践最后,我们组织学生进行数据结构的编程实践,要求他们通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作,加深对数据结构的理解和掌握,同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
四、实验结果与分析通过本次实验,学生们对数据结构有了更深入的理解和掌握,他们能够熟练地使用各种数据结构的基本操作,编写出高效、稳定的代码,提高了他们的编程能力和数据处理能力。
五、实验总结本实验对于学生掌握数据结构的基本概念和操作起到了很好的辅助作用,通过实际的编程实践,学生们不仅加深了对数据结构的理解和掌握,同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
这对于他们今后的学习和工作都具有重要的意义。
六、参考文献1. 《数据结构与算法分析》2. 《数据结构(C语言版)》3. 《数据结构与算法》以上是我对“国开数据结构(本)数据结构课程实验报告”的详细报告,希望能够满足您的要求。
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的重要基础课程,通过本次实验,旨在加深对常见数据结构(如数组、链表、栈、队列、树、图等)的理解和运用,提高编程能力和问题解决能力,培养算法设计和分析的思维。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发环境为Visual Studio 2019。
三、实验内容1、数组与链表的实现与操作分别实现整数数组和整数链表的数据结构。
实现数组和链表的插入、删除、查找操作,并比较它们在不同操作下的时间复杂度。
2、栈与队列的应用用数组实现栈结构,用链表实现队列结构。
模拟栈的入栈、出栈操作和队列的入队、出队操作,解决实际问题,如表达式求值、任务调度等。
3、二叉树的遍历构建二叉树的数据结构。
实现先序遍历、中序遍历和后序遍历三种遍历算法,并输出遍历结果。
4、图的表示与遍历用邻接矩阵和邻接表两种方式表示图。
实现图的深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)算法,并分析它们的时间复杂度。
四、实验步骤1、数组与链表数组的实现:定义一个固定大小的整数数组,通过索引访问和操作数组元素。
链表的实现:定义链表节点结构体,包含数据和指向下一个节点的指针。
插入操作:对于数组,若插入位置在末尾,直接赋值;若不在末尾,需移动后续元素。
对于链表,找到插入位置的前一个节点,修改指针。
删除操作:数组需移动后续元素,链表修改指针即可。
查找操作:数组通过索引直接访问,链表需逐个节点遍历。
2、栈与队列栈的实现:用数组模拟栈,设置栈顶指针。
队列的实现:用链表模拟队列,设置队头和队尾指针。
入栈和出栈操作:入栈时,若栈未满,将元素放入栈顶,栈顶指针加 1。
出栈时,若栈不为空,取出栈顶元素,栈顶指针减 1。
入队和出队操作:入队时,在队尾添加元素。
出队时,取出队头元素,并更新队头指针。
3、二叉树构建二叉树:采用递归方式创建二叉树节点。
先序遍历:先访问根节点,再递归遍历左子树,最后递归遍历右子树。
中序遍历:先递归遍历左子树,再访问根节点,最后递归遍历右子树。
大学数据结构实验报告模板
大学数据结构实验报告模板一、实验目的数据结构实验是计算机相关专业课程中的重要实践环节,通过实验可以加深对数据结构理论知识的理解,提高编程能力和解决实际问题的能力。
本次实验的主要目的包括:1、掌握常见数据结构(如数组、链表、栈、队列、树、图等)的基本操作和实现方法。
2、学会运用数据结构解决实际问题,培养算法设计和分析能力。
3、提高程序设计的规范性和代码质量,培养良好的编程习惯。
4、熟悉编程语言(如C、C++、Java 等)的开发环境和调试技巧。
二、实验环境1、操作系统:_____2、编程语言:_____3、开发工具:_____三、实验内容(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。
实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等基本操作。
2、链表的实现定义链表的数据结构(单链表、双向链表或循环链表)。
实现链表的创建、遍历、插入、删除等操作。
(二)栈和队列的实现与应用1、栈的实现定义栈的数据结构。
实现栈的入栈、出栈、栈顶元素获取等操作。
利用栈解决括号匹配、表达式求值等问题。
2、队列的实现定义队列的数据结构。
实现队列的入队、出队、队头元素获取等操作。
利用队列实现广度优先搜索、任务调度等应用。
(三)树的实现与遍历1、二叉树的实现定义二叉树的数据结构(二叉链表或顺序存储)。
实现二叉树的创建、前序遍历、中序遍历、后序遍历。
2、二叉搜索树的实现实现二叉搜索树的插入、删除、查找操作。
3、平衡二叉树(如 AVL 树)的实现(选做)理解平衡二叉树的平衡调整算法。
实现平衡二叉树的插入和删除操作,并保持树的平衡。
(四)图的表示与遍历1、图的邻接矩阵和邻接表表示定义图的数据结构(邻接矩阵或邻接表)。
实现图的创建和初始化。
2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现图的深度优先遍历和广度优先遍历算法。
应用图的遍历解决最短路径、连通性等问题。
(五)排序算法的实现与性能比较1、常见排序算法的实现实现冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等算法。
《数据结构》实验要求与规范
《数据结构》实验要求与规范【基本要求】1.正确实现所要求的功能,按时提交实验报告。
2.实验报告内容应依次包括:⑴实验目的;⑵实验内容与要求;⑶数据结构设计;⑷算法设计;⑸测试结果;⑹心得体会。
3.程序用C语言或C++语言实现。
4.在包含主函数的程序文件起始处添加包含如下内容的注释:所引用代码和资料的出处、设计本程序时谁在哪些地方帮助过你。
5.在程序文件起始处添加包含如下内容的注释:文件名称、创建者姓名班级学号、创建时间、最后修改时间、文件中所定义的函数的名称和主要功能、文件中所定义的全局变量的变量名和主要功能、文件中用到的他处定义的全局变量及其出处、与其他文件的依赖关系。
6.对每个函数添加包含如下内容的注释:函数名称、函数主要功能、函数调用之前的预备条件、函数的输入参数、函数的输出参数、函数的返回值、该函数与其它函数的调用和被调用关系。
// 、姓名:陈明琨班级:计科4班学号12 参考数据结构课本及部分网络文库实验二顺序表的实现和应用实验目的:⑴熟悉线性表的定义和基本操作;⑵掌握线性表的顺序存储结构设计与基本操作的实现。
实验内容与要求:⑴定义线性表的顺序存储表示;⑵基于所设计的存储结构实现线性表的基本操作;⑶编写一个主程序对所实现的线性表进行测试;⑷线性表的应用:①设线性表L1和L2分别代表集合A和B,试设计算法求A和B的并集C,并用线性表L3代表集合C;②(选做)设线性表L1和L2中的数据元素为整数,且均已按值非递减有序排列,试设计算法对L1和L2进行合并,用线性表L3保存合并结果,要求L3中的数据元素也按值非递减有序排列。
实验三、四链表的实现和应用实验目的:掌握线性表的链式存储结构设计与基本操作的实现。
实验内容与要求:⑴定义线性表的链式存储表示;⑵基于所设计的存储结构实现线性表的基本操作;⑶编写一个主程序对所实现的线性表进行测试;⑷线性表的应用:①设线性表L1和L2分别代表集合A和B,试设计算法求A和B的并集C,并用线性表L3代表集合C;②设线性表L1和L2中的数据元素为整数,且均已按值非递减有序排列,试设计算法对L1和L2进行合并,用线性表L3保存合并结果,要求L3中的数据元素也按值非递减有序排列。
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实验一
(1)实验项目名称:顺序表的实现
(2)实验内容
利用顺序表的基本操作实现简单程序
①定义顺序表的存储结构
②设计顺序表的初始化、插入、删除、查找等算法
③编写主函数进行测试。
(3)实验要求
①课前按照要求认真编写代码,做好实验准备。
②课内调试运行完成程序。
③分析程序的运行结果,并书写实验报告。
实验二
(1)实验项目名称:链表的实现
(2)实验内容
利用链表的的基本操作实现简单程序。
①定义链表的存储结构、
②设计链表的相关算法(建立、插入、删除、取数
据元素、倒置等)
③设计程序并测试。
(3)实验要求
①课前按照要求认真编写代码,做好实验准备。
②课内调试运行完成程序。
③分析程序的运行结果,并书写实验报告。
实验三
(1)实验项目名称:顺序栈的实现
(2)实验内容
利用栈的基本操作实现具体问题。
①定义栈的顺序存储结构。
②分别定义顺序栈的基本操作(初始化栈、判栈空否、
入栈、出栈等)。
③设计算法(迷宫、数值转换、表达式求值等自
选一个)
④设计主函数进行测试。
(3)实验要求
①课前按照要求认真编写代码,做好实验准备。
②课内调试运行完成程序。
③分析程序的运行结果,并书写实验报告。
实验四
(1)实验项目名称:串的操作
(2)实验内容:
①定义字符串存储结构。
②设计字符串的基本操作。
(求串长、赋值、比较、
串连接、求子串、替换和定位算法)
③编写主函数进行测试。
(3)实验要求
①课前按照要求认真编写代码,做好实验准备。
②课内调试运行完成程序。
③分析程序的运行结果,并书写实验报告。
实验五
(1)实验项目名称:二叉树编程
(2)实验内容
①定义二叉链存储结构。
②设计二叉树的基本操作(建立、遍历、复制、求叶
子节点数、求高度以及求节点总数)。
③编写主函数并进行测试。
(3)实验要求
①课前按照要求认真编写代码,做好实验准备。
②课内调试运行完成程序。
③分析程序的运行结果,并书写实验报告。
实验六
(1)实验项目名称:折半查找
(2)实验内容
①定义查找表的结构
②分别采用递归算法和循环结构两种方法实现的折
半查找算法。
③编写主函数并进行测试。
(3)实验要求
①课前按照要求认真编写代码,做好实验准备。
②课内调试运行完成程序。
③分析程序的运行结果,对比两种方法的时间效率,
并书写实验报告。
实验七
(1)实验项目名称:排序
(2)
(3)实验内容
①定义顺序表的存储结构
②
③设计基于顺序表的插入、选择和快速排序算法。
④设计主函数进行测试
(3)实验要求
①课前按照要求认真编写代码,做好实验准备。
②课内调试运行完成程序。
③分析程序的运行结果,比较排序算法的时间复杂
度,并书写实验报告。