《算法与数据结构》实验报告(2014) 内蒙古大学
数据结构与算法实验报告
数据结构与算法实验报告一、实验目的1.学习并掌握线性表的链式存储结构和链表的基本操作；2.掌握链表的插入、删除、查找等基本操作算法的实现；3.了解链表的应用场景。
二、实验内容与过程本次实验主要包括以下实验内容：1.链表的定义与建立；2.链表的插入操作；3.链表的删除操作；4.链表的查找操作；5.链表的遍历操作；6.链表的逆序操作；7.链表的合并操作。
实验过程如下：1.链表的定义与建立首先，我们定义一个链表的结构，其中包括节点的定义，节点的数据域和指针域。
节点的数据域存放具体的数据，指针域用于指向下一个节点。
```typedef struct Nodeint data;struct Node* next;} Node;```然后，我们定义链表的头指针，并初始化为空链表。
```Node* head = NULL;```2.链表的插入操作插入操作是指在链表中间或末尾插入一个新节点。
首先，我们创建一个新节点，并为其分配内存空间。
```Node* newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(Node));newNode->data = 10;newNode->next = NULL;```然后，我们遍历链表，找到插入位置。
```Node* current = head;while (current->next != NULL)current = current->next;```最后，我们将新节点插入到链表中。
```current->next = newNode;```3.链表的删除操作删除操作是指删除链表中的一些节点。
首先，我们找到要删除的节点的前一个节点。
```Node* current = head;while (current->next != NULL && current->next->data != data) current = current->next;```然后，我们将要删除的节点的指针域赋值给前一个节点的指针域。
2015级软件工程专业《数据结构与算法》上机题目 (1)
1868: 2015级软件班《数据结构与算法》实验1：线性表的应用（6学时）Description输入一个字符串，按照字符串的输入顺序创建一个线性表A。
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。
要求如下：（1）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。
（2）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”）。
（3）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。
Input输入格式要求：输入一行字符串，可以带空格，并以‘？’做为输入结束标志，中间不能输入’？‘。
字符串长度不做限制。
如可以输入：1aabccd2e3f(!3c<2g1>？Output输出格式要求：前3行分别输出表A、B、C的内容（若某个表为空表，则相应行输出-1），第4行输出表A是否为对称的标志。
如输出：123321 (拆分后表A的内容)abcdef g (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)Sampl e Input1aabccd2e3f(!3c<2g1>?Sampl e Output123321abcdefg(!<>1HINT为了方便判断线性表是否为中心对称的，可以使用双向链表结构（但不是必须的）。
1869: 2015级软件工程专业《数据结构与算法》实验2：表达式求值（9学时~12学时）Description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]掌握栈的应用；掌握算符优先表达式求值的算法；掌握字符串处理和数值的转换。
数据结构与算法实验报告[1]
![数据结构与算法实验报告[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/ba40520cb80d6c85ec3a87c24028915f804d84df.png)
数据结构与算法实验报告实验目的：本次实验主要目的是掌握数据结构与算法的基本概念和实际应用。
通过设计和实现特定的数据结构和算法，加深对其原理和应用的理解，培养分析和解决实际问题的能力。
实验内容：本次实验包括以下几个部分：1\实验环境和工具介绍在本部分，将介绍实验所使用的开发环境和工具，包括操作系统、编程语言、集成开发环境等。
2\实验设计和思路本部分将详细介绍实验的设计思路、算法的选择和实现方式。
具体包括数据结构的选择、算法的设计原理、时间和空间复杂度分析等。
3\实验步骤和代码实现在本部分，将详细列出实验的具体步骤和算法的实现代码。
包括数据结构的定义和操作、算法的实现和测试数据的等。
4\实验结果和分析在本部分，将展示实验的运行结果，并对实验结果进行分析和讨论。
包括实际运行时间、空间占用、算法的优缺点等方面的讨论。
5\实验总结和思考在本部分，将对整个实验进行总结和思考。
包括实验过程中遇到的问题和解决方法，对实验结果的评价，以及对进一步的研究方向的思考等内容。
附件：本文档附带以下附件：1\源代码：包括数据结构的定义和操作，算法的实现等。
2\测试数据：用于验证算法实现的测试数据。
3\实验结果截图：包括算法运行结果、时间和空间占用等方面的截图。
法律名词及注释：1\数据结构：在计算机科学中，数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
2\算法：算法是解决问题的一系列清晰而简明的指令，是计算或操作的一种良定义的规程。
3\时间复杂度：时间复杂度是度量算法运行时间长短的一个表达式，用大O符号表示。
4\空间复杂度：空间复杂度是度量算法运行过程中所需的存储空间的一个表达式，用大O符号表示。
结语：本文档详细介绍了数据结构与算法实验的设计思路、步骤和实现代码，并对实验结果进行了分析和讨论。
实验过程中，我们掌握了数据结构与算法的基本概念和实际应用，提高了问题解决能力和编程实践能力。
算法与及数据结构实验报告
第一学期实验报告课程名称：算法与数据结构实验名称：城市链表一、实验目的本次实验的主要目的在于熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉各种链表的操作为侧重点。
同时，通过本次实验帮助学生复习高级语言的使用方法。
二、实验内容（一）城市链表：将若干城市的信息，存入一个带头结点的单链表。
结点中的城市信息包括：城市名，城市的位置坐标。
要求能够利用城市名和位置坐标进行有关查找、插入、删除、更新等操作。
(二) 约瑟夫环m 的初值为20；密码：3，1，7，2，6，8，4（正确的结果应为6，1，4，7，2，3，5）。
三、实验环境VS2010 、win8.1四、实验结果（一）城市链表:（1）创建城市链表；（2）给定一个城市名，返回其位置坐标；（3）给定一个位置坐标P 和一个距离D，返回所有与P 的距离小于等于D 的城市。
（4）在已有的城市链表中插入一个新的城市；（5）更新城市信息；（6）删除某个城市信息。
(二) 约瑟夫环m 的初值为20；密码：3，1，7，2，6，8，4输出6，1，4，7，2，3，5。
五、附录城市链表：5.1 问题分析该实验要求对链表实现创建，遍历，插入，删除，查询等操作，故使用单链表。
5.2 设计方案该程序大致分为以下几个模块：1.创建城市链表模块，即在空链表中插入新元素。
故创建城市链表中包涵插入模块。
2.返回位置坐标模块。
3.计算距离模块4.插入模块。
5.更新城市信息模块6.删除信息模块。
5.3 算法5.3.1 根据中心城市坐标，返回在距离内的所有城市：void FindCityDistance(citylist *L){//根据距离输出城市……//输入信息与距离L=L->next;while(L != NULL){if(((L->x-x1)*(L->x-x1)+(L->y-y1)*(L->y-y1)<=dis *dis)&&(((L->x-x1)+(L->y-y1))!=0 )){printf("城市名称%s\n",L->Name);printf("城市坐标%.2lf,%.2lf\n",L->x,L->y);}L=L->next;}}该算法主要用到了勾股定理，考虑到不需要实际数值，只需要大小比较，所以只用横坐标差的平方+纵坐标差的平方<= 距离的平方判定。
算法与及数据结构实验报告
算法与及数据结构实验报告算法与数据结构实验报告一、实验目的本次算法与数据结构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算法和数据结构的基本原理、特性和应用，提高我们解决实际问题的能力和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发环境为 PyCharm。
同时，为了进行算法性能的分析和比较，使用了 Python 的 time 模块来计算程序的运行时间。
三、实验内容1、线性表的实现与操作顺序表的实现：使用数组来实现顺序表，并实现了插入、删除、查找等基本操作。
链表的实现：通过创建节点类来实现链表，包括单向链表和双向链表，并完成了相应的操作。
2、栈和队列的应用栈的实现与应用：用数组或链表实现栈结构，解决了表达式求值、括号匹配等问题。
队列的实现与应用：实现了顺序队列和循环队列，用于模拟排队系统等场景。
3、树结构的探索二叉树的创建与遍历：实现了二叉树的先序、中序和后序遍历算法，并对其时间复杂度进行了分析。
二叉搜索树的操作：构建二叉搜索树，实现了插入、删除、查找等操作。
4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图：分别用邻接矩阵和邻接表来存储图的结构，并对两种表示方法的优缺点进行了比较。
图的深度优先遍历和广度优先遍历：实现了两种遍历算法，并应用于解决路径查找等问题。
5、排序算法的比较插入排序、冒泡排序、选择排序：实现了这三种简单排序算法，并对不同规模的数据进行排序，比较它们的性能。
快速排序、归并排序：深入理解并实现了这两种高效的排序算法，通过实验分析其在不同情况下的表现。
6、查找算法的实践顺序查找、二分查找：实现了这两种基本的查找算法，并比较它们在有序和无序数据中的查找效率。
四、实验步骤及结果分析1、线性表的实现与操作顺序表：在实现顺序表的插入操作时，如果插入位置在表的末尾或中间，需要移动后续元素以腾出空间。
删除操作同理，需要移动被删除元素后面的元素。
在查找操作中，通过遍历数组即可完成。
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《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，深入理解数据结构与算法的基本概念和原理，掌握常见数据结构的实现和应用，以及算法的设计和性能评估。
通过实验，提高编程能力和解决实际问题的能力，培养逻辑思维和创新精神。
二、实验环境操作系统：Windows 10编程语言：Python 3x开发工具：PyCharm三、实验内容1、线性表顺序表的实现与操作链表的实现与操作2、栈和队列栈的实现与应用（表达式求值）队列的实现与应用（排队系统模拟）3、树和二叉树二叉树的遍历算法实现（前序、中序、后序）二叉搜索树的实现与操作4、图图的存储结构（邻接矩阵和邻接表）图的遍历算法（深度优先搜索和广度优先搜索）5、排序算法冒泡排序插入排序选择排序快速排序归并排序6、查找算法顺序查找二分查找四、实验步骤及结果1、线性表顺序表的实现与操作定义一个顺序表类，使用数组来存储元素。
实现插入、删除、查找等基本操作。
进行性能测试，分析在不同位置插入和删除元素的时间复杂度。
实验结果表明，在顺序表的前端或中间进行插入和删除操作时，时间复杂度较高，而在末尾操作时效率较高。
链表的实现与操作定义链表节点类和链表类。
实现链表的插入、删除、查找等操作。
比较顺序表和链表在不同操作下的性能差异。
结果显示，链表在频繁插入和删除元素的情况下表现更优，而顺序表在随机访问元素时速度更快。
2、栈和队列栈的实现与应用（表达式求值）用栈来实现表达式求值的算法。
输入表达式，如“2 ＋ 3 （ 4 1 ）”，计算并输出结果。
经过测试，能够正确计算各种复杂的表达式。
队列的实现与应用（排队系统模拟）模拟一个简单的排队系统，顾客到达和离开队列。
输出队列的状态和平均等待时间。
实验发现，队列长度和顾客等待时间与到达率和服务率密切相关。
3、树和二叉树二叉树的遍历算法实现（前序、中序、后序）构建一棵二叉树。
分别实现前序、中序、后序遍历算法，并输出遍历结果。
数据结构与算法的实验报告
数据结构与算法的实验报告数据结构与算法第二次实验报告电子105班赵萌2010021526实验二：栈和队列的定义及基本操作一、实验目的：. 熟练掌握栈和队列的特点. 掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用. 掌握对列的定义和基本操作，熟练掌握链式队列的操作及应用, 掌握环形队列的入队和出队等基本操作. 加深对栈结构和队列结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力二、实验内容:定义顺序栈，完成栈的基本操作：空栈、入栈、出栈、取栈顶元素;实现十进制数与八进制数的转换;定义链式队列，完成队列的基本操作：入队和出队;1．问题描述：（1）利用栈的顺序存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对顺序栈进行如下操作：. 初始化一个空栈，分配一段连续的存储空间，且设定好栈顶和栈底;. 完成一个元素的入栈操作，修改栈顶指针;. 完成一个元素的出栈操作，修改栈顶指针;. 读取栈顶指针所指向的元素的值;. 将十进制数N 和其它d 进制数的转换是计算机实现计算的基本问题，其解决方案很多，其中最简单方法基于下列原理：即除d 取余法。
例如：（1348）10=（2504）8N N div 8 N mod 81348 168 4168 21 021 2 52 0 2从中我们可以看出，最先产生的余数4 是转换结果的最低位，这正好符合栈的特性即后进先出的特性。
所以可以用顺序栈来模拟这个过程。
以此来实现十进制数与八进制数的转换; . 编写主程序，实现对各不同的算法调用。
（2）利用队列的链式存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对链式队列进行如下操作：. 初始化一个空队列，形成一个带表头结点的空队;. 完成一个元素的入队操作，修改队尾指针;. 完成一个元素的出队操作，修改队头指针;. 修改主程序，实现对各不同的算法调用。
其他算法的描述省略，参见实现要求说明。
2．实现要求：对顺序栈的各项操作一定要编写成为C（C++）语言函数，组合成模块化的形式，每个算法的实现要从时间复杂度和空间复杂度上进行评价。
《算法与数据结构》实验报告（新）
《算法与数据结构》实验报告学院专业姓名学号每个实验报告的程序名为班级号_学号_姓名_题号.c++(多文件压缩为rar)实验1：ADT List（线性表）（3学时）[问题描述]线性表是典型的线性结构，实现ADT List，并在此基础上实现两个集合的交运算或并运算。
[实验目的]（1）掌握线性表的两种存储结构，即顺序表和链表。
（2）掌握在顺序表和单链表上基本操作的实现。
（3）在掌握顺序表和单链表的基本操作上进行综合题的实现。
[实验内容及要求]（1）集合的元素限定为十进制数。
（2）任意输入两个集合的元素。
（3）显示两个集合的内容及其运算结果。
[测试数据]（1）set1={3, 5, 8, 11}，set2={2, 6, 8, 9, 11, 15, 20}set1∪set2＝？set1∩set2＝？（2）set1={9, 3, 14, 6}，set2={1, 30, 3, 7, 14, 25, 6, 3, 19, 9}set1∪set2＝？set1∩set2＝？[思考]（1）算法的复杂度是多少？（2）线性表可以用顺序表或单链表实现，你采用的是哪一种？为什么？（3）若把实验要求（2）更改为两个集合内的元素是递增的，请你提出一种时间复杂度更少的算法，并说明时间复杂度是多少？《算法与数据结构》实验报告学院专业姓名学号每个实验报告的程序名为班级号_学号_姓名_题号.c++(多文件压缩为rar)实验2：串的基本操作的实现（3学时）[问题描述]串是数据类型为字符的特殊的线性表，在串的基本操作中，通常以“串的整体”作为操作对象。
所以串的基本操作和线性表有很大差别。
本实验是实现串的一些基本操作。
[实验目的]（1）熟悉串的基本操作的含义。
（2）掌握串的数组存储以及在其上实现串操作的基本方法。
（3）掌握重载操作的设计和实现方法。
[实验内容及要求]（1）不允许使用C++语言本身提供的串函数。
（2）利用数组存储实现串的基本操作：即赋值、求长度、连接、求子串、子串定位、替换、退出等操作。
算法与数据结构实验报告
算法与数据结构实验报告算法与数据结构实验报告1.引言该实验报告旨在介绍算法与数据结构实验的设计、实施和结果分析。
本章节将概述实验的背景和目的。
2.实验设计2.1 实验背景在本节中，我们将介绍该实验的背景和应用领域，以便读者能够更好地理解实验的重要性。
2.2 实验目的在本节中，我们将详细介绍该实验的目的和预期的成果，以便读者明确实验的研究问题和目标。
3.算法与数据结构概述3.1 算法定义在本节中，我们将简要介绍算法的概念，并讨论其在实验中的应用。
3.2 数据结构定义本节将简要介绍数据结构的概念，并说明其在算法中的作用。
4.算法实现4.1 实验环境和工具本节将介绍实验所使用的环境和工具，包括编程语言、开发平台和相关库。
4.2 算法逻辑设计在本节中，我们将详细描述所选算法的逻辑设计，包括输入、处理和输出过程。
4.3 数据结构设计本节将详细介绍所选算法中使用的数据结构设计，包括数组、链表、栈等。
4.4 算法实现步骤在本节中，我们将逐步介绍算法的实现步骤，包括代码编写和算法调试。
5.实验结果与分析5.1 实验数据收集在本节中，我们将详细介绍实验数据的收集以及所采用的评估指标。
5.2 实验结果展示本节将展示实验结果的统计数据、图表和其他可视化形式，以便读者更好地理解实验结果。
5.3 结果分析在本节中，我们将对实验结果进行分析，讨论其优势、局限性以及可能的改进方向。
6.总结与展望6.1 实验总结本节将对整个实验过程进行总结，并概括实验的主要发现和成果。
6.2 实验展望在本节中，我们将探讨实验结果的未来发展方向，并提出后续研究的建议和展望。
附件：1.数据集：包含实验中使用的原始数据集2.源代码：包含实验所编写的算法代码和实现注释：1.算法：指计算机科学中用来解决问题的可执行指令序列。
2.数据结构：指组织和存储数据的方式，以便能够高效地访问和处理。
数据结构与算法实验报告
数据结构与算法实验报告数据结构与算法实验报告一、实验目的本实验旨在通过实践的方式，加深对数据结构与算法的理解与应用，并能够独立设计和实现常见的数据结构和算法。
二、实验要求1·设计并实现以下数据结构与算法：（按需列出具体数据结构与算法）2·进行性能测试，分析并总结测试结果。
3·撰写实验报告，完整记录实验过程与结果，并进行适当的分析与总结。
三、实验环境（列出实验所需环境，包括操作系统、编程语言及开发环境等）四、实验过程与方法4·1 数据结构设计与实现（首先介绍每个数据结构的功能与特点，然后给出设计思路和实现方法，包括数据结构的定义、操作方法和算法等）4·2 算法设计与实现（首先介绍每个算法的功能与特点，然后给出设计思路和实现方法，包括算法的定义、输入输出格式、算法流程图等）五、实验结果与分析5·1 数据结构性能测试结果（列出数据结构的测试用例及其输入输出，记录测试结果，包括运行时间、空间占用等方面的数据，并进行适当的分析与总结）5·2 算法性能测试结果（列出算法的测试用例及其输入输出，记录测试结果，包括运行时间、空间占用等方面的数据，并进行适当的分析与总结）六、实验总结6·1 实验成果（总结实验所达到的目标，列出已实现的数据结构和算法）6·2 实验心得（记录实验过程中的收获和体会，包括困难与解决方法、感悟和改进方向等）附件：1·实验源码（附上实验所使用的源代码文件，以供参考）2·实验数据（附上实验所用的测试数据文件或数据表格等）法律名词及注释：（列出文档中涉及的法律名词及其注释，以确保读者对相关法律法规的理解）。
数据结构及算法实验报告
数据结构及算法实验报告这个实验是关于数据结构和算法的，通过这个实验，我们可以学习和掌握许多知识。
在实验中，我学习了一些重要的数据结构和算法，例如树、排序算法等等。
实验的第一部分是有关树的，我们需要实现一个二叉搜索树。
我决定使用C++语言来实现，因为它在处理指针和链表方面非常方便。
实现一个二叉搜索树不是很困难，但是实验的任务并不仅仅是让我们实现一个树节点的数据结构。
我们还需要在这个树上实现一些基本操作，例如插入、删除和搜索等等。
由于这个二叉搜索树应该是可扩展的，我们需要使用递归算法来实现这些操作。
在实现的过程中，我们需要注意一些细节，例如树的高度、平衡问题和递归的退出条件。
这些都是需要仔细考虑的问题，因为一旦出错，就会影响树的效率和准确性。
在实现的过程中，我遇到了一些挑战。
其中一个问题是如何在树上搜索一个节点。
尽管二叉搜索树是一种优秀的搜索工具，但是我们需要找到正确的节点，否则就会返回错误的结果。
为了解决这个问题，我使用了递归算法，并在每个节点上设置了一个唯一的键，以便进行比较。
在实现二叉搜索树后，下一个任务是实现排序算法。
我选择了快速排序算法，因为这种算法具有快速、高效和可扩展的优点。
快速排序算法基于分治算法，将输入数组分成两个子数组，然后递归地排序这些子数组。
在排序的过程中，我们需要选择一个基准值，并将数组元素按照比基准值小或大的方式进行分组。
在实现的过程中，我遇到了一些麻烦。
其中一个问题是如何选择基准值。
由于不同的基准值会导致不同的分组结果，我需要选择一个方法来确定哪一个基准值是最好的。
我选择了随机选择基准值的方法，因为它可以在不同数据集上得到比较好的结果。
除了快速排序算法外，我还实现了一些其他的排序算法，例如冒泡排序、选择排序和插入排序等等。
这些算法都是基本的排序算法，但它们可以帮助我们更好地理解和掌握排序算法的基本原理。
通过这个实验，我学习了许多有关数据结构和算法的知识。
我现在可以更好地处理树、排序算法等问题，也可以更好地在实际项目中使用它们。
数据结构与算法实验报告
数据结构与算法实验报告编制教师袁宇丽审定何文孝（适用于计算机科学学院2012级本科学生）2013至2014学年第二学期计算机科学学院实验名称：线性表的应用指导教师：余文春实验日期：2014年月日实验地点：北503 成绩：实验目的：1、掌握线性表及其顺序存储与链式存储结构的概念。
2、掌握两种存储方式的基本运算、实现方法和技术。
3、灵活应用线性表进行程序设计，解决实际问题。
实验内容：约瑟夫(Joseph)问题的一种描述是：编号为1，2，…，n的n个人按顺时针方向围坐一圈，一开始任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数。
报m的人出列，从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数，同样报到m的人出列，如此下去，直至所有人全部出列为止。
利用循环链表为存储结构模拟此过程，按照出列的顺序输出依次出列人的编号。
基本要求：1、写出完成实验内容的实验方法和源代码。
2、写出实验数据及运行结果。
3、写出在实验过程中所遇到的问题及解决办法。
实验总结及意见：实验评价（教师）：实验名称：栈及队列的应用指导教师：余文春实验日期：2014年月日实验地点：北503 成绩：实验目的：1、掌握队列及其存储结构的概念。
2、掌握栈、队列的基本运算、实现方法和技术。
3、能用栈、队列的知识和操作技术设计有一定难度的程序。
实验内容：1、假设算术表达式仅由加(+)、减(-)、乘(*)、除(\)运算符组成，编写一个借助堆栈把中缀表达式转换为后缀表达式的函数，为使问题简化，可不考虑中缀表达式不正确的情况。
2、假设在周末舞会上，男士们和女士们进入舞厅时，各自排成一队。
跳舞开始时，依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴。
若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。
现要求写一算法模拟上述舞伴配对问题。
基本要求：1、写出完成实验内容的实验方法和源代码。
2、写出实验数据及运行结果。
3、写出在实验过程中所遇到的问题及解决办法。
数据结构与算法实习报告
实习报告这个题目就是要根据一个中序遍历和一个构树的规则构造一棵BST，我采用的算法是o(nlogn) + o(n)的算法，其中o(nlogn)是指将label按照从小到大的顺序排列，我用到了库函数的快速排序。
而o(n)是指将结点构造成一个BST。
下面的内容分为两个方面，一是构造二叉树的算法分析，二是代码的优化。
一、o(n)的建树方法首先确定我们从题目中知道的信息，即二叉树结点的个数，以及每个结点的描述，题目要求我们建立一棵BST，其中BST又满足heap的性质，即父亲结点的priority必须大于它的子结点的priority值，输出按照二叉树的中序遍历形式。
显然这道题不可能用我们常规的建树方法，即建BST或heap的常规方法，由于结点有50000，所以我们建树的算法必须为o(nlogn) 或者o(n)。
首先我们将结点按照label排序，这样排好序的序列就是我们要构造的BST的中序遍历。
然后我们根据中序遍历建树。
从中序遍历中的第一个结点到最后一个结点，逐一加入我们构造的树中，第一个结点可以独立构成一棵满足条件的树。
按照中序遍历的定义，第二个结点可以是第一个结点的父亲结点（其左儿子为第一个结点）或者是第一个结点的右儿子，然后又可以根据两个结点的priority确定到底是放在那里。
加入第三个结点也是这样操作的，首先根据中序遍历的定义确定它可以放的位置，然后再根据heap的性质确定到底是放在哪个位置。
依此类推，当加入第I + 1个结点时，我们知道，前面I个结点已经构造成了一棵满足条件的BST，由中序遍历的定义，可知第I个结点肯定在已经构造的树的最右边，且没有右儿子。
对于第I + 1个结点，它可以放的方式有两种，一是作为整棵已经构造好的树的根，其中前面构造好的树为它的左子树，二是从已构造好的BST的根结点到它的最右边的那个结点，有一条“斜线”，如图所示：i由于新加入的结点要使新构造成的二叉树满足中序遍历，那么第I+1 个结点，可以作为这条“斜线”上任一个结点temp的右儿子，然后原来temp的右子树作为它的左子树，这样树中已经加入的I +1 个结点就仍然满足中序遍历的条件。
算法与数据结构实验报告
课程名称：算法与数据结构实验项目名称：顺序表实验学时： 2同组学生姓名：实验地点：工科楼A205 实验日期：2013年10月16日实验成绩：批改教师：批改时间：实验1 顺序表一、实验目的和要求掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。
二、实验仪器和设备Turbo C 2.0三、实验内容与过程（含程序清单及流程图）1、必做题（1）编写程序建立一个顺序表，并逐个输出顺序表中所有数据元素的值。
编写主函数测试结果。
（2）编写顺序表定位操作子函数，在顺序表中查找是否存在数据元素x。
如果存在，返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素的序号（序号从0开始编号）；如果不存在，返回－1。
编写主函数测试结果。
（3）在递增有序的顺序表中插入一个新结点x，保持顺序表的有序性。
解题思路：首先查找插入的位置，再移位，最后进行插入操作；从第一个元素开始找到第一个大于该新结点值x的元素位置i即为插入位置；然后将从表尾开始依次将元素后移一个位置直至元素i；最后将新结点x插入到i位置。
（4）删除顺序表中所有等于X的数据元素。
2、选做题（5）已知两个顺序表A和B按元素值递增有序排列，要求写一算法实现将A和B归并成一个按元素值递减有序排列的顺序表（允许表中含有值相同的元素）。
程序清单：1、#define maxsize 100typedef struct{int data[maxsize];int last;}sequenlist;main(){int i;sequenlist l={{2,5,6,8,2,8,4,3},7};printf("\nThe list is:");for(i=0;i<=st;i++) printf("%2d",l.data[i]); }2、#define maxsize 100typedef struct{int data[maxsize];int last;}sequenlist;main(){int x,i,s=-1;sequenlist l={{2,5,6,7,9,8,4,3},7}; printf("\nThe list is:");for(i=0;i<=st;i++)printf("%2d",l.data[i]);printf("\nPlease input the number :"); scanf("%d",&x);for(i=0;i<=st;i++)if(l.data[i]==x){s=i;break;}printf("%d",s);}3、#define maxsize 100typedef struct{int data[maxsize];int last;}sequenlist;main(){int i,x,j;sequenlist l={{1,3,5,6,7,9},5};printf("\nThe list is:");for(i=0;i<=st;i++)printf("%2d",l.data[i]);printf("\nInput the insert number:"); scanf("%d",&x);for(i=1;i<=st;i++)if(l.data[i-1]>x) break;for(j=st;j>=i-1;j--)l.data[j+1]=l.data[j];l.data[i-1]=x;st++;printf("the list after insertion is:\n"); for(j=0;j<=st;j++)printf("%3d",l.data[j]);}4、#define maxsize 100typedef struct{int data[maxsize];int last;}sequenlist;main(){int i,j,x=0,k=0;sequenlist L={{1,3,5,7,2,4,6,8,2,9},9};printf("\n The list is:");for(i=0;i<=st;i++) printf("%3d",L.data[i]);printf("\nPlease input a number x:");scanf("%d",&x);for(i=1;i<=st+1;i++)if(L.data[i-1]==x){for(j=i;j<=st+1;j++) L.data[j-1]=L.data[j];st--;i--;k=1;}if(k==1){printf("The list after deletion is:\n");for(j=0;j<=st;j++) printf("%3d",L.data[j]);}else printf("Not found!\n");}四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析）1、输出结果：The list is：2 5 6 8 2 8 4 32、输出结果：The list is：2 5 6 7 9 8 4 3Please input the number：85The list is：2 5 6 7 9 8 4 3Please input the number：1-13、输出结果：The list is：1 3 5 6 7 9Input the insert number：8The list after insertion is：1 3 5 6 7 8 94、输出结果：The list is： 1 3 5 7 2 4 6 8 2 9Please input a number x：5The list after deletion is：1 3 72 4 6 8 2 9The list is： 1 3 5 7 2 4 6 8 2 9Please input a number x：11Not found！五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会）遇到问题：读取数据元素时，误将==写成=，导致错误。
算法与数据结构实验报告
算法与数据结构实验报告算法与数据结构实验报告引言算法与数据结构是计算机科学中的两个重要概念。
算法是解决问题的一系列步骤或规则，而数据结构是组织和存储数据的方式。
在本次实验中，我们将探索不同的算法和数据结构，并通过实际的案例来验证它们的效果和应用。
一、排序算法排序算法是计算机科学中最基础的算法之一。
在本次实验中，我们实现了冒泡排序、插入排序和快速排序算法，并对它们进行了比较。
冒泡排序是一种简单但低效的排序算法。
它通过多次遍历待排序的元素，每次比较相邻的两个元素并交换位置，将较大的元素逐渐“冒泡”到数组的末尾。
尽管冒泡排序的时间复杂度为O(n^2)，但它易于实现且适用于小规模的数据集。
插入排序是一种更高效的排序算法。
它将待排序的元素依次插入已排好序的部分中，直到所有元素都被插入完毕。
插入排序的时间复杂度为O(n^2)，但对于部分有序的数据集，插入排序的效率会更高。
快速排序是一种常用的排序算法，它采用分治的思想。
快速排序的基本思路是选择一个基准元素，将小于基准的元素放在基准的左边，大于基准的元素放在基准的右边，然后对左右两部分分别进行快速排序。
快速排序的时间复杂度为O(nlogn)，但在最坏情况下会退化为O(n^2)。
通过实际的实验数据，我们发现快速排序的效率远高于冒泡排序和插入排序。
这是因为快速排序采用了分治的策略，将原始问题划分为更小的子问题，从而减少了比较和交换的次数。
二、查找算法查找算法是在给定数据集中寻找特定元素的算法。
在本次实验中，我们实现了线性查找和二分查找算法，并对它们进行了比较。
线性查找是一种简单但低效的查找算法。
它通过逐个比较待查找的元素和数据集中的元素，直到找到匹配的元素或遍历完整个数据集。
线性查找的时间复杂度为O(n)，适用于小规模的数据集。
二分查找是一种更高效的查找算法，但要求数据集必须是有序的。
它通过将数据集划分为两部分，并与中间元素进行比较，从而确定待查找元素所在的部分，然后再在该部分中进行二分查找。
数据结构与算法实验报告
数据结构与算法实验报告数据结构与算法实验报告1.引言在本实验中，我们将研究和实现一些经典的数据结构和算法，以及它们在各种问题中的应用。
本文档详细介绍了每个实验的目标、方法、结果和分析。
2.实验一：线性表的操作2.1 实验目标本实验旨在熟悉线性表的基本操作，并通过实践掌握线性表的顺序存储结构和链式存储结构的实现。
2.2 实验方法2.2.1 实验环境- 编程语言：C++- 开发工具：Visual Studio Code2.2.2 实验步骤1.实现顺序存储结构的线性表。
2.实现链式存储结构的线性表。
3.通过编写测试用例，验证线性表的各种操作。
2.3 实验结果与分析通过实验，我们完成了线性表的顺序存储结构和链式存储结构的实现，并且通过测试用例验证了它们的正确性。
3.实验二：树的操作3.1 实验目标本实验旨在熟悉树的基本操作，并通过实践掌握二叉树和平衡二叉树的实现。
3.2 实验方法3.2.1 实验环境- 编程语言：C++- 开发工具：Visual Studio Code3.2.2 实验步骤1.实现二叉树的基本操作，如插入节点、删除节点等。
2.实现平衡二叉树，并保持其平衡性。
3.通过编写测试用例，验证树的各种操作。
3.3 实验结果与分析通过实验，我们完成了二叉树和平衡二叉树的实现，并且通过测试用例验证了它们的正确性。
4.实验三：图的操作4.1 实验目标本实验旨在熟悉图的基本操作，并通过实践掌握图的表示方法和常用算法。
4.2 实验方法4.2.1 实验环境- 编程语言：C++- 开发工具：Visual Studio Code4.2.2 实验步骤1.实现图的邻接矩阵表示法和邻接链表表示法。
2.实现图的深度优先搜索和广度优先搜索算法。
3.通过编写测试用例，验证图的各种操作和算法的正确性。
4.3 实验结果与分析通过实验，我们完成了图的邻接矩阵表示法和邻接链表表示法的实现，以及深度优先搜索和广度优先搜索算法的实现，并且通过测试用例验证了它们的正确性。
本科生《算法与数据结构》实验报告3
《算法与数据结构》实验报告学院专业姓名学号实验1：ADT List（线性表）（3学时）[问题描述]线性表是典型的线性结构，实现ADT List，并在此基础上实现两个集合的交运算或并运算。
[实验目的]（1）掌握线性表链表存储结构。
（2）掌握在单链表上基本操作的实现。
（3）在掌握单链表的基本操作上进行综合题的实现。
[实验内容及要求]（1）要求用带头结点的单链表存储两个集合中的元素和最终的结果。
（2）集合的元素限定为十进制数，程序应对出现重复的数据进行过滤，即链表中没有重复数据。
（3）显示两个集合的内容及其运算结果。
[测试数据]（1）set1={3, 8, 5, 8,11}，set2={22, 6, 8, 3, 15,11,20 }set1∪set2＝set1∩set2＝（2）set1={1, 3, 5, 7}，set2={2, 3, 7, 14, 25,38}set1∪set2＝set1∩set2＝[思考]（1）分析你所设计的算法的时间复杂度？(2) 若输入两个集合内的元素是递增的，见测试数据(2)，请你提出一种时间复杂度更少的算法思想，并分析时间复杂度是多少？《算法与数据结构》实验报告学院专业姓名学号实验2：利用栈将中缀表达式转换为后缀表达式并进行计算（3学时）[问题描述]中缀表达式是最普通的一种书写表达式的方式，而后缀表达式不需要用括号来表示，计算机可简化对后缀表达式的计算过程，而该过程又是栈的一个典型应用。
[实验目的]（1）深入理解栈的特性。
（2）掌握栈结构的构造方法。
[实验内容及要求]（1）中缀表达式中只包含＋、－、×、/ 运算及（和）。
（2）可以输入任意中缀表达式,数据为一位整数。
（3）显示中缀表达式及转换后的后缀表达式(为清楚起见，要求每输出一个数据用逗号隔开)。
（4）对转换后的后缀表达式进行计算。
栈的类定义如下：#include <iostream.h>const int StackSize=50;class Stack{char *StackList;int top;public:Stack(){StackList=new char[StackSize];top=-1;}bool IsEmpty();bool IsFull();void Push(char x);char Pop();char GetTop();void postexpression();}; // Stack[测试数据]（1）6＋3*(9-7)-8/2转换后的后缀表达式为：计算结果为：（2）(8-2)/(3-1)*(9-6)转换后的后缀表达式为：计算结果为：[思考]（1）把中缀表达式转化为后缀表达式的好处？（2）考虑当表达式中数据的位数超过一位时，如何修改你的程序？困难在哪？《算法与数据结构》实验报告学院专业姓名学号实验3：n皇后问题（6学时）[问题描述]在一个n×n的国际象棋棋盘上按照每行顺序摆放棋子，在棋盘上的每一个格中都可以摆放棋子，但任何两个棋子不得在棋盘上的同一行、同一列、同一斜线上出现，利用递归算法解决该问题，并给出该问题的n个棋子的一个合理布局。
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《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________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)《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________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）/2515.4/(2-sin(5.12)*)+21示例输出：15.62error！《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________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 51 0 0 0 01 1 1 0 11 0 0 1 11 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 41 0 0 11 0 1 11 0 0 11 0 1 1示例输出：没有通路《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________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 11611882380频度p 21f q 15g r 47h s o n m l k j 字符 57103 32 22 13 64 186 频度 i e d c b a 空格字符《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________实验5：小型文本搜索引擎的实现（12~15学时）[问题描述]随着互联网技术的飞速发展，如何从海量数据中查找所需内容，不仅是科研人员关注的热点问题，许多IT公司也先后推出了各自的搜索引擎，如：Google、百度、Bing等。
搜索引擎的核心是如何对Web网页构建有效的索引，以便能够快速查找和匹配查询关键词，并及时地将搜索结果返回给用户。
在这个实验中，请实现一个英文单词的二叉查找树，并可根据输入的英文单词进行搜索，同时可给出单词在文档中的位置信息。
[实验目的]（1）掌握二叉查找树的构造过程；（2）掌握二叉查找树中结点的插入、删除等操作；（3）掌握二叉树的前序、中序遍历；（4）运用二叉查找树解决实际问题。
[实验内容及要求]（1）构造二叉查找树：①.从文件中读入内容，过滤掉阿拉伯数字和标点符号，并将英文字母的大写形式全部转换成小写形式。
②.按照英文字母表的顺序构造英文单词的二叉查找树。
当两个英文单词的首字母相同时，按第二个字母进行排序，依次类推。
③.为每个英文单词建立一个单链表，用于存放该单词在文档中的位置信息（即：该单词是文档的第几个单词，序号从1开始）。
如果一个单词在文档中出现多次，则该链表中将包含多个结点，并按照单词在文档中出现的次序（位置信息）递增排序。
（2）遍历二叉查找树：①.实现二叉查找树的先序遍历，以便能够找出出现次数最多的单词；②.搜索：输入一个待检索单词，以先序遍历的方式从二叉查找树中查找单词，如果能找到该单词，则输出该单词在原始文档中出现的位置信息，否则提示文档中不包含该检索词；③.实现二叉查找树的中序遍历，并将遍历结果保存到文件中（words.txt）。
（要求：每个单词占一行，每行依次记录单词、该单词出现的次数、以及该单词在文档中的位置信息。
）（3）删除结点：①.给定一个停用词列表（停用词是指对搜索没有作用的词，如：of, and, a, an,the等等），将二叉查找树中的属于停用词表中的单词依次删除（不仅删除结点，还需清空记录该单词位置信息的单链表）；②.在搜索时，当输入的检索词是停用词时，则不进行查询。
[选作内容]（3）允许一次输入两个或者更多个单词进行查询，即：先获得这些单词各自在文档中出现的位置信息，然后再分析这些单词的位置信息，判断这些单词在原始文档中是否存在连续出现的情况。
（4）尝试实现从多个文档中读入内容，构建二叉查找树，并实现多个文档的搜索。
《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________实验6：最小生成树的应用（6学时）[问题描述]N个居民小区之间需要铺设煤气管道。
假设任意两个居民小区之间都可以铺设煤气管道，但由于地理环境不同，所需要的费用也不尽相同。
设计一个最佳方案使得这N个居民小区之间铺设煤气管道所需总投资尽可能小。
[实验目的]（1）掌握图的邻接矩阵表示法；（2）掌握无向图的最小生成树算法（Prim和Kruskal）；（3）运用最小生成树算法解决实际问题。
[实验内容及要求]（1）首先构建N个居民小区的铺设管道成本图模型，输入数据的第一行包含两个正整数N和M（1<N<20，0<M<100），分别代表居民小区数目和铺设管道的数目。
小区分别以1~N编号。
（当输入的N和M都为零时结束。
）接下来输入M行铺设的管道信息。
每一行有三个整数x，y，z，分别表示小区x、小区y，以及铺设管道的成本z。
（2）选择一种建设成本最小的方案，输出总的投资费用。
（如果费用太高，无法建设，则输出“费用太高，无法建设！”。
）[示例输入/输出]输入数据为：3 30 1 10 2 31 2 13 10 1 10 0输出数据为：2费用太高，无法建设！《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________实验7：有向图的路径问题（9学时）[问题描述]对于有向图G=(V,E)，任意两个顶点V i，V j∈V，且i≠j。
请编写程序判断从顶点V i到V j是否存在路径，并判断该有向图是否含有回路。
[实验目的]（1）掌握图的邻接矩阵表示法和邻接表表示法；（2）掌握有向图的深度优先遍历算法；（3）运用深度优先算法解决此问题。
[实验内容及要求]（1）有向图采用邻接表或邻接矩阵存储。
（2）设计算法完成问题求解。
（3）设计存储结构，存储从顶点V i到顶点V j的路径。
（4）判断在遍历过程中是否访问到顶点V j（返回值为0或者1即可，其中0表示不存在，1表示存在）。
（5）该有向图中有回路吗，输出该有向图的回路个数（若没有，则输出0）。
[示例输入/输出]输入数据为：4 5 （说明：有向图顶点个数4，边数5）1 2 （第1条边<V1, V2>）2 3 （第2条边<V2, V3>）3 4 （第3条边<V3, V4>）4 1 （第4条边<V4, V1>）2 4 （第5条边<V2, V4>）1 4 （判断顶点V1到V4是否存在路径）输出数据为：1 （顶点V1到V4存在路径）2 （有向图有2条回路）《算法与数据结构》实验报告班级____________ 姓名___________ 学号_____________实验8：内部排序算法比较（12学时）[问题描述]排序是计算机程序设计中一种重要操作，它的功能是将一个数据元素（或记录）的任意序列重新排列成一个按关键字有序的序列。