《算法与数据结构》实验报告(2014) 内蒙古大学

《算法与数据结构》实验报告

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实验1：线性表的应用（6学时）

[问题描述]

一个线性表A中包含有三类字符：数字字符、字母字符、其他字符。试写一个函数实现对线性表A的拆分，使得线性表A、B、C分别各自指向同一类字符。

[实验目的]

（1）熟练掌握链表的基本操作；

（2）运用链表解决实际问题。

[实验内容及要求]

（1）首先通过输入字符建立线性表A；

（2）在拆分时，必须使用原表A的结点空间，不能额外创建新结点；

（3）拆分后，原表A指向数字字符，且其内容的前后次序与原表中的前后次序必须一致，新的表B指向字母字符，新的表C指向其他字符。其中要求删除B中

的重复结点（如“abbcdexec”，变为“abcdex”）。

（4）分别输出表A、B（删除重复结点后的内容）、C的内容；

（5）判断拆分后的表A是否是中心对称的（如123321或12321都是中心对称的），若是，则输出1，否则输出0。

[示例输入/输出]

示例输入：

1aabccd2e3f(!3c<2g1> (用于创建原表A的输入字符串)

示例输出：

123321 (拆分后表A的内容)

abcdef (拆分后表B的内容)

(!<> (拆分后表C的内容)

1 (拆分后表A是中心对称的)

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实验2：表达式求值（6学时）

[问题描述]

表达式求值是计算机实现程序设计语言中的基本问题之一，也是栈应用的一个典型例子，通过本实验，对输入的一个表达式进行求值。

[实验目的]

（1）掌握栈的应用；

（2）掌握算符优先表达式求值的算法；

（3）掌握字符串处理和数值的转换；

（4）练习上述知识的综合应用。

[实验内容及要求]

（1）表达式以字符串形式输入。如：12*（12.4+20.15）/25，结果以字符串形式输出（保留小数点后2位）。

（2）运算数是实数，运算符有+ - * / ，带括号，常用函数有：开方sqr()、正弦sin() 、余弦cos()、四舍五入取整rd()。函数的优先级高于+ - * /。

（3）能够有效判别表达式的输入格式是否有误（如缺失操作数、括号不匹配、函数名错误等），若输入错误，输出为“error！”。

[示例输入/输出]

示例输入：

12*（12.4+20.15）/25

15.4/(2-sin(5.12)*)+21

示例输出：

15.62

error！

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实验3：迷宫最短路径问题求解（9学时）

[问题描述]

以一个M×N的长方阵表示迷宫。设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出一条从入口到出口的最佳通路。

[实验目的]

（1）掌握栈的存储特点及其实现；

（2）掌握栈的出栈和入栈操作；

（3）灵活应用栈和队列。

[实验内容及要求]

（1）以一个M×N的长方阵表示迷宫，1和0分别表示迷宫中的通路和障碍。设计一个程序，对任意设定的迷宫，求出一条从入口到出口的最佳通路，或得出没

有通路的结论。（所谓最佳通路是指在所有的通路中输出步长最短的一条通

路。）

（2）首先创建一个迷宫，输入格式为：M N，指定迷宫的行数和列数，然后按行输入迷宫的每一行的布局信息（参见输入示例）。求得的通路以三元组(i, j, d)的形

式输出（每行输出5组），其中：(i, j)表示迷宫的坐标，d表示走到下一坐标的

方向（值为1、2、3、4，分别对应右、下、左、上方向）。迷宫入口坐标(左上

角)为（1,1），出口坐标为右下角。

（3）提示：用栈和队列都可实现。使用栈从所有可能的通路中寻找最短路径。使用队列可直接确定最短路径。

[示例输入/输出]

示例输入：

4 5

1 0 0 0 0

1 1 1 0 1

1 0 0 1 1

1 1 1 1 1

示例输出：

（1,1,2）（2,1,2）（3,1,2）（4,1,1）（4,2,1）（4,3,1）（4,4,1）（4,5,0）示例输入：4 4

1 0 0 1

1 0 1 1

1 0 0 1

1 0 1 1

示例输出：没有通路

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实验4：Huffman 编/译码器的设计与实现（9学时）

[问题描述]

设字符集为26个英文字母，其出现频度如下表所示。先建哈夫曼树，再利用此树对报文“This program is my favorite”进行编码和译码。

[实验目的]

（1） 掌握“Huffman-树”的构造过程；

（2） 对给定的原字符串进行编码。

（3） Decoding ：对给定的编码串进行译码（或解码）。

[实验内容及要求]

（1） 构造“Huffman-树”； （2） 输出报文的编码；

（3） 输出报文编码的压缩比；

（4）

读入一串编码符号，输出解码结果。

[选作内容]

（1） 字符的出现频数能否从指定文件中统计而得？ （2） 对指定的文件进行编码/解码。

[示例输入/输出]

输出数据为：

51 48 1 15 63 57 20 32 5 1 频度 z y x w v u t 字符 1

16

1

18

8

23

80

频度

p 21

f q 15

g r 47

h s o n m l k j 字符 57

103 32 22 13 64 186 频度 i e d c b a 空格

字符