#〈数据结构〉上机实验指导
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{
Joseph1 *q,*t;
q=P;
int i,j;
for(i=1;i<n;i++)
{
for(j=1;j<m;j++)
q=q->next;
t=q->next;
q->next=t->next;
m=t->key;
printf("删除的第%d个数是:",i);
printf("%d\n",t->num);
【选做内容】实现摇奖和对奖操作。
内容2：约瑟夫（Joseph）环问题
【问题描述】
约瑟夫问题的一种描述是：编号为1，2，…，n的n个人按顺时针方向围坐一圈,从1起报到k则出圈，下一个人再从1报起，如此下去直到圈中只有一人为止。求最后剩下的人的编号。
【说明】
1）建议用循环链表存储方式。
2）问题改进：在人数n、k及起始报数人确定的情况下，最后剩下的人的编号事前是可以确定的。若每人有一个密码Ki（整数），留作其出圈后的报到Ki后出圈。密码Ki可用随机数产生。这样事前无法确定谁是最后一人
else return 1; //t>c
case '(':if(c==')') return -1;//相等
else return 0;
case '#':if(c=='#') return -1;//相等
else return 0;
}
return -2; //无此运算符
}//prior
（3）在识别出运算数的同时，实现将数字字符转换成整数形式。
编写的代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Joseph
{
int num;
int key;
struct Joseph *next;
} Joseph1;
Joseph1 *CreatList(int n)
{
Joseph1 *R,*p,*q;
T->data=*preorder;
k=locate(midorder，*preorder); //找根在中序中的位置
lmidorder=fetch(midorder,0,k); //左子树的中序
exit(0);
}
p->key=k;
p->next=q;
p=q;
}
q->num=n;
scanf("%d",&k);
if(k<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
q->key=k;
q->next=R;
R=q;
return(R);
}
void DeleList(int n,Joseph1 *P,int m)
【基本要求】
（1）每条航线信息：终点站名、航班号、飞机号、飞行周日（星期几）、乘员定额、余票量、已定票的客户名单（包括姓名、定票量、舱位等级1，2或3）以及等候替补的客户名单。
（2）作为模拟系统，全部数据可以只放在内存中。
（3）系统功能：查询航线、客票预订和办理退票
【实现提示】
（1）已定票的客户名单可采用线性表及其链表结构存储，等候替补的客户名单可采用队列。
数据结构实验指导书
编
淮阴工学院计算机系
二OO五年九月
实验一线性表及其使用…………………………………2
实验二栈和队列及其使用…………………………………5
实验三二叉树及其使用……………………………………7
实验四图及其使用…………………………………………9
实验五查找………………………………………………11
{opnd[top1++]=*s++-'0';
continue;
}
while(prior(optr[top2-1],*s)==1) //栈顶运算符优先级高则计算
{operate=optr[top2---1];
b=opnd[top1---1];
a=opnd[top1---1];
opnd[top1++]=value(operate,a,b);//计算，结果入opnd栈
}
printf("请输入初始密码: ");
scanf("%d",&m);
if(m<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
printf("请输入每个人的密码: ");
P=CreatList(n);
DeleList(n,P,m);
}
【选做内容】约瑟夫问题的改进算法。
【选做内容】
内容3：多项式的表示和相加
实验六排序………………………………………………13
实验一线性表及其使用
实验目的
1.加深对线性表的结构特性的理解;
2.熟练掌握线性表的链式存储结构的描述方法及基本操作;
3.掌握线性表的链式存储结构的使用方法;
4.从时间和空间的角度对操作算法进行分析。
5.培养程序的设计能力和调试能力。
实验学时：建议2~4学时
return T;
}
方案2：btnode* createBT ( char *preorder,char *midorder)
{ //由前序preorder和中序midorder建树，返回根指针
if(strlen (preorder) ==0) return NULL; //空二叉树
T= new Node; //建立根结点
3.熟练掌握二叉树的遍历算法原理及实现；
4.学会编写实现二叉树的各种算法；
5.掌握二叉树的使用方法；
实验学时：建议2~4学时
实验内容
内容1：二叉树及其操作
【问题描述】
建立一棵以二叉链表结构存储的二叉树，并对其进行遍历。求该二叉树中的结点个数等操作。
【基本要求】
（1）建立二叉树的方法可以用教材中的先序方式建立，也可以根据二叉树的先序序列和中序序列来建立。
a)首先，给srand(m)提供一个“种子”m，它的取值范围是从0～65535。
b)然后，调用rand( )，是伪随机数，它会根据提供给srand()的“种子”值返回一个随机数（在0～32767之间）。
c)根据需要多次调用rand()，从而不断地得到新的随机数。
d)无论何时，你都可以给srand()提供一个新的“种子”，从而进一步“随机化”rand()的输出结果。
【问题描述】
建立多项式的链式存储表示，并设计算法实现多项式的相加。
【要求】
1）多项式采用链式存储方式。
2）相加后可将原多项式销毁，也可以保留。
【选做内容】多项式的减法、乘法及除法运算。
【问题思考】
建立的链表不带头结点和带头结点,则在操作实现上有何差异?
实验二栈和队列及其使用
实验目的
1.加深理解栈和队列的特性；
free(t);
}
printf("删除的最后一个数是:%d\n",q->num);
free(q);
}
void main()
{
int m,n;
Joseph1 *P;
printf("请输入参加的人数: ");
scanf("%d",&n);
if(n<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
int i,k;
R=p=(Joseph1*)malloc(sizeof(Joseph1));
p->next=NULL;
for(i=0;i<n-1;i++){
q=(Joseph1*)malloc(sizeof(Joseph1));
p->num=i+1;
scanf("%d",&k);
if(k<=0)
{
printf("输入信息有误!");
（4）在程序的适当位置输出运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的内容。
（5）算法的原理见教材。
【选做内容】
（1）扩充运算符集。如乘方、赋值等运算。
（2）运算分量可以是变量。
（3）运算分量可以是多位整数或实数类型。
（4）计算器的功能和仿真界面。
运订票的业务活动包括：查询航线、客票预订和办理退票等。试设计一个航空客运订票系统，完成上述功能。
实验内容
内容1：制作体育彩票（10选7）的选号器。
【说明】
1）体育彩票（10选7）的7个号可以重复；
2）建议用首尾相连的链式结构，这样可以更逼真地模拟“摇奖”过程；而每个号的“摇动”次数可用随机数来确定。
3）怎样产生随机数？可以利用C++语言中的种子函数srand()和伪随机函数rand( )来实现。（include<STDLIB.H>）
int prior(char t,char c)
{ //计算t和c的优先级
switch(t)
{case '+':
case '-':if(c=='+'||c=='-'||c==')'||c=='#')return 1; //t>c
else return 0; //t<c
case '*':
case '/':if(c=='(')return 0; //t<c
（2）可设计以下功能函数：
bitree createbitree(); //建立二叉链表
void preorder(bitree bt); //先序遍历二叉树
int sum(bitree bt); //求二叉树中的结点个数
算法可用递归或非递归实现。
建立二叉树可用以下两种算法实现：
方案1：btnode* createBT ( )//前序建树
2.能根据实际问题的需要灵活运用栈和队列；
3.了解递归算法的设计；
4.掌握栈和队列的使用方法。
实验学时：建议2~4学时
实验内容
内容1：算术表达式求值
【问题描述】
表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一，也是栈的使用的一个典型例子。设计一个程序，演示用算符优先法算术表达式求值的过程。
【基本要求】
以字符序列的形式输入语法正确且不含变量的整数表达式。利用教材中给出的算符优先关系表，实现对算术四则混合运算表达式的求值。
}
if(*s==')'&&optr[top2-1]=='(') //左右括号配对
{top2--;
s++;
continue;
}
if(prior(optr[top2-1],*s)==0)//当前运算符优先级高则入optr栈
optr[top2++]=*s++;
}
return opnd[top1-1];
}//calculate
int top1=0,top2=0;//分别为两栈的栈顶指针
optr[0]='#';
top2++;
s[strlen(s)]='#'; //在表达式尾部加结束标志
while(*s!='#'||optr[top2-1]!='#') //当前字符为'#'且栈顶也是'#'，则结束
{if(*s>='0'&&*s<='9') //当前字符为运算对象则入opnd栈
例如，取m=17，则执行了srand(17)之后，再执行rand( )函数，将得到输出值94；第二次调用rand()，会得到26,……反复调用rand()就能产生一系列的随机数。
注意：若m不变，则rand()的输出系列也不变，总是94,26,602,…等等。所以，建议摇号的“种子”选当前日期或时间，以保证每天的摇号值都不相同。
【实现提示】
（1）设置运算符栈和运算数栈算符优先辅助分析算符优先关系。
（2）在读入表达式的字符序列的同时，完成运算符和运算数的识别处理，以及相应的运算。参考算法如下：
void del_blank(char *s);//删除串s中所有空格
int prior(char,char );//比较运算符的优先级0—相等，1—大于，-1—小于
（2）系统每条航线信息可采用线性表及其顺序结构存储。
（3）每条航线信息结构：包括以上8个成员信息，其中已定票的客户名单成员为已定票的客户名单链表的头指针，等候替补的客户名单成员为分别指向队头和队尾的指针。
实验三二叉树及其使用
实验目的
1.加深对二叉树的结构特性的理解；
2.熟练掌握二叉树的存储结构，特别是二叉链表结构的特点；
{bitree T; char ch;
cin >>ch ;
if(ch==’#’)returnNULL;//二叉树为空
T=new BinTNode;//申请根结点
T->data=ch;
T->lchild=createBTpre();//创建根的左子树
T->rchild=createBTpre();//创建根的右子树
double value(char operate,double a,double b);//a和b进行operate运算
double calculate(char *s)//对表达式串s进行计算，并返回计算结果
{double opnd[100],a,b;//opnd为运算数栈
char optr[100],operate;//optr为运算符栈
（2）对二叉树的遍历可采用递归或非递归的算法。
【实现提示】
（1）二叉链表的结点结构描述
typedef struct btnode{ //定义结点类型
ElemType data; //数据域
struct btnode * lchild，* rchild; //左、右指针域/
} *bitree; // btnode
Joseph1 *q,*t;
q=P;
int i,j;
for(i=1;i<n;i++)
{
for(j=1;j<m;j++)
q=q->next;
t=q->next;
q->next=t->next;
m=t->key;
printf("删除的第%d个数是:",i);
printf("%d\n",t->num);
【选做内容】实现摇奖和对奖操作。
内容2：约瑟夫（Joseph）环问题
【问题描述】
约瑟夫问题的一种描述是：编号为1，2，…，n的n个人按顺时针方向围坐一圈,从1起报到k则出圈，下一个人再从1报起，如此下去直到圈中只有一人为止。求最后剩下的人的编号。
【说明】
1）建议用循环链表存储方式。
2）问题改进：在人数n、k及起始报数人确定的情况下，最后剩下的人的编号事前是可以确定的。若每人有一个密码Ki（整数），留作其出圈后的报到Ki后出圈。密码Ki可用随机数产生。这样事前无法确定谁是最后一人
else return 1; //t>c
case '(':if(c==')') return -1;//相等
else return 0;
case '#':if(c=='#') return -1;//相等
else return 0;
}
return -2; //无此运算符
}//prior
（3）在识别出运算数的同时，实现将数字字符转换成整数形式。
编写的代码：
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
typedef struct Joseph
{
int num;
int key;
struct Joseph *next;
} Joseph1;
Joseph1 *CreatList(int n)
{
Joseph1 *R,*p,*q;
T->data=*preorder;
k=locate(midorder，*preorder); //找根在中序中的位置
lmidorder=fetch(midorder,0,k); //左子树的中序
exit(0);
}
p->key=k;
p->next=q;
p=q;
}
q->num=n;
scanf("%d",&k);
if(k<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
q->key=k;
q->next=R;
R=q;
return(R);
}
void DeleList(int n,Joseph1 *P,int m)
【基本要求】
（1）每条航线信息：终点站名、航班号、飞机号、飞行周日（星期几）、乘员定额、余票量、已定票的客户名单（包括姓名、定票量、舱位等级1，2或3）以及等候替补的客户名单。
（2）作为模拟系统，全部数据可以只放在内存中。
（3）系统功能：查询航线、客票预订和办理退票
【实现提示】
（1）已定票的客户名单可采用线性表及其链表结构存储，等候替补的客户名单可采用队列。
数据结构实验指导书
编
淮阴工学院计算机系
二OO五年九月
实验一线性表及其使用…………………………………2
实验二栈和队列及其使用…………………………………5
实验三二叉树及其使用……………………………………7
实验四图及其使用…………………………………………9
实验五查找………………………………………………11
{opnd[top1++]=*s++-'0';
continue;
}
while(prior(optr[top2-1],*s)==1) //栈顶运算符优先级高则计算
{operate=optr[top2---1];
b=opnd[top1---1];
a=opnd[top1---1];
opnd[top1++]=value(operate,a,b);//计算，结果入opnd栈
}
printf("请输入初始密码: ");
scanf("%d",&m);
if(m<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
}
printf("请输入每个人的密码: ");
P=CreatList(n);
DeleList(n,P,m);
}
【选做内容】约瑟夫问题的改进算法。
【选做内容】
内容3：多项式的表示和相加
实验六排序………………………………………………13
实验一线性表及其使用
实验目的
1.加深对线性表的结构特性的理解;
2.熟练掌握线性表的链式存储结构的描述方法及基本操作;
3.掌握线性表的链式存储结构的使用方法;
4.从时间和空间的角度对操作算法进行分析。
5.培养程序的设计能力和调试能力。
实验学时：建议2~4学时
return T;
}
方案2：btnode* createBT ( char *preorder,char *midorder)
{ //由前序preorder和中序midorder建树，返回根指针
if(strlen (preorder) ==0) return NULL; //空二叉树
T= new Node; //建立根结点
3.熟练掌握二叉树的遍历算法原理及实现；
4.学会编写实现二叉树的各种算法；
5.掌握二叉树的使用方法；
实验学时：建议2~4学时
实验内容
内容1：二叉树及其操作
【问题描述】
建立一棵以二叉链表结构存储的二叉树，并对其进行遍历。求该二叉树中的结点个数等操作。
【基本要求】
（1）建立二叉树的方法可以用教材中的先序方式建立，也可以根据二叉树的先序序列和中序序列来建立。
a)首先，给srand(m)提供一个“种子”m，它的取值范围是从0～65535。
b)然后，调用rand( )，是伪随机数，它会根据提供给srand()的“种子”值返回一个随机数（在0～32767之间）。
c)根据需要多次调用rand()，从而不断地得到新的随机数。
d)无论何时，你都可以给srand()提供一个新的“种子”，从而进一步“随机化”rand()的输出结果。
【问题描述】
建立多项式的链式存储表示，并设计算法实现多项式的相加。
【要求】
1）多项式采用链式存储方式。
2）相加后可将原多项式销毁，也可以保留。
【选做内容】多项式的减法、乘法及除法运算。
【问题思考】
建立的链表不带头结点和带头结点,则在操作实现上有何差异?
实验二栈和队列及其使用
实验目的
1.加深理解栈和队列的特性；
free(t);
}
printf("删除的最后一个数是:%d\n",q->num);
free(q);
}
void main()
{
int m,n;
Joseph1 *P;
printf("请输入参加的人数: ");
scanf("%d",&n);
if(n<=0)
{
printf("输入信息有误!");
exit(0);
int i,k;
R=p=(Joseph1*)malloc(sizeof(Joseph1));
p->next=NULL;
for(i=0;i<n-1;i++){
q=(Joseph1*)malloc(sizeof(Joseph1));
p->num=i+1;
scanf("%d",&k);
if(k<=0)
{
printf("输入信息有误!");
（4）在程序的适当位置输出运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的内容。
（5）算法的原理见教材。
【选做内容】
（1）扩充运算符集。如乘方、赋值等运算。
（2）运算分量可以是变量。
（3）运算分量可以是多位整数或实数类型。
（4）计算器的功能和仿真界面。
运订票的业务活动包括：查询航线、客票预订和办理退票等。试设计一个航空客运订票系统，完成上述功能。
实验内容
内容1：制作体育彩票（10选7）的选号器。
【说明】
1）体育彩票（10选7）的7个号可以重复；
2）建议用首尾相连的链式结构，这样可以更逼真地模拟“摇奖”过程；而每个号的“摇动”次数可用随机数来确定。
3）怎样产生随机数？可以利用C++语言中的种子函数srand()和伪随机函数rand( )来实现。（include<STDLIB.H>）
int prior(char t,char c)
{ //计算t和c的优先级
switch(t)
{case '+':
case '-':if(c=='+'||c=='-'||c==')'||c=='#')return 1; //t>c
else return 0; //t<c
case '*':
case '/':if(c=='(')return 0; //t<c
（2）可设计以下功能函数：
bitree createbitree(); //建立二叉链表
void preorder(bitree bt); //先序遍历二叉树
int sum(bitree bt); //求二叉树中的结点个数
算法可用递归或非递归实现。
建立二叉树可用以下两种算法实现：
方案1：btnode* createBT ( )//前序建树
2.能根据实际问题的需要灵活运用栈和队列；
3.了解递归算法的设计；
4.掌握栈和队列的使用方法。
实验学时：建议2~4学时
实验内容
内容1：算术表达式求值
【问题描述】
表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一，也是栈的使用的一个典型例子。设计一个程序，演示用算符优先法算术表达式求值的过程。
【基本要求】
以字符序列的形式输入语法正确且不含变量的整数表达式。利用教材中给出的算符优先关系表，实现对算术四则混合运算表达式的求值。
}
if(*s==')'&&optr[top2-1]=='(') //左右括号配对
{top2--;
s++;
continue;
}
if(prior(optr[top2-1],*s)==0)//当前运算符优先级高则入optr栈
optr[top2++]=*s++;
}
return opnd[top1-1];
}//calculate
int top1=0,top2=0;//分别为两栈的栈顶指针
optr[0]='#';
top2++;
s[strlen(s)]='#'; //在表达式尾部加结束标志
while(*s!='#'||optr[top2-1]!='#') //当前字符为'#'且栈顶也是'#'，则结束
{if(*s>='0'&&*s<='9') //当前字符为运算对象则入opnd栈
例如，取m=17，则执行了srand(17)之后，再执行rand( )函数，将得到输出值94；第二次调用rand()，会得到26,……反复调用rand()就能产生一系列的随机数。
注意：若m不变，则rand()的输出系列也不变，总是94,26,602,…等等。所以，建议摇号的“种子”选当前日期或时间，以保证每天的摇号值都不相同。
【实现提示】
（1）设置运算符栈和运算数栈算符优先辅助分析算符优先关系。
（2）在读入表达式的字符序列的同时，完成运算符和运算数的识别处理，以及相应的运算。参考算法如下：
void del_blank(char *s);//删除串s中所有空格
int prior(char,char );//比较运算符的优先级0—相等，1—大于，-1—小于
（2）系统每条航线信息可采用线性表及其顺序结构存储。
（3）每条航线信息结构：包括以上8个成员信息，其中已定票的客户名单成员为已定票的客户名单链表的头指针，等候替补的客户名单成员为分别指向队头和队尾的指针。
实验三二叉树及其使用
实验目的
1.加深对二叉树的结构特性的理解；
2.熟练掌握二叉树的存储结构，特别是二叉链表结构的特点；
{bitree T; char ch;
cin >>ch ;
if(ch==’#’)returnNULL;//二叉树为空
T=new BinTNode;//申请根结点
T->data=ch;
T->lchild=createBTpre();//创建根的左子树
T->rchild=createBTpre();//创建根的右子树
double value(char operate,double a,double b);//a和b进行operate运算
double calculate(char *s)//对表达式串s进行计算，并返回计算结果
{double opnd[100],a,b;//opnd为运算数栈
char optr[100],operate;//optr为运算符栈
（2）对二叉树的遍历可采用递归或非递归的算法。
【实现提示】
（1）二叉链表的结点结构描述
typedef struct btnode{ //定义结点类型
ElemType data; //数据域
struct btnode * lchild，* rchild; //左、右指针域/
} *bitree; // btnode