《数据结构》 实验报告4
数据结构实验报告(四)
《数据结构》实验报告班级：学号：姓名：实验四二叉树的基本操作实验环境：Visual C++实验目的：1、掌握二叉树的二叉链式存储结构；2、掌握二叉树的建立，遍历等操作。
实验内容：通过完全前序序列创建一棵二叉树，完成如下功能：1)输出二叉树的前序遍历序列；2)输出二叉树的中序遍历序列；3)输出二叉树的后序遍历序列；4)统计二叉树的结点总数；5)统计二叉树中叶子结点的个数；实验提示：//二叉树的二叉链式存储表示typedef char TElemType;typedef struct BiTNode{TElemType data;struct BiTNode *lchild,*rchild;}BiTNode,*BiTree;一、程序源代码#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define MAXSIZE 30typedef char ElemType;typedef struct TNode *BiTree;struct TNode {char data;BiTree lchild;BiTree rchild;};int IsEmpty_BiTree(BiTree *T) { if(*T == NULL)return 1;elsereturn 0;}void Create_BiTree(BiTree *T){char ch;ch = getchar();//当输入的是"#"时，认为该子树为空if(ch == '#')*T = NULL;//创建树结点else{*T = (BiTree)malloc(sizeof(struct TNode)); (*T)->data = ch; //生成树结点//生成左子树Create_BiTree(&(*T)->lchild);//生成右子树Create_BiTree(&(*T)->rchild);}}void TraverseBiTree(BiTree T) { //先序遍历if(T == NULL)return;else {printf("%c ",T->data);TraverseBiTree(T->lchild);TraverseBiTree(T->rchild);}}void InOrderBiTree(BiTree T) { //中序遍历if(NULL == T)return;else {InOrderBiTree(T->lchild);printf("%c ",T->data);InOrderBiTree(T->rchild);}}void PostOrderBiTree(BiTree T) {if(NULL == T)return;else {InOrderBiTree(T->lchild);InOrderBiTree(T->rchild);printf("%c ",T->data);}}int TreeDeep(BiTree T) {int deep = 0;if(T){int leftdeep = TreeDeep(T->lchild);int rightdeep = TreeDeep(T->rchild);deep = leftdeep+1 > rightdeep+1 ? leftdeep+1 : rightdeep+1;}return deep;}int Leafcount(BiTree T, int &num) {if(T){if(T->lchild ==NULL && T->rchild==NULL){num++;printf("%c ",T->data);}Leafcount(T->lchild,num);Leafcount(T->rchild,num);}return num;}void LevelOrder_BiTree(BiTree T){//用一个队列保存结点信息,这里的队列采用的是顺序队列中的数组实现 int front = 0;int rear = 0;BiTree BiQueue[MAXSIZE];BiTree tempNode;if(!IsEmpty_BiTree(&T)){BiQueue[rear++] = T;while(front != rear){//取出队头元素，并使队头指针向后移动一位tempNode = BiQueue[front++];//判断左右子树是否为空,若为空，则加入队列 if(!IsEmpty_BiTree(&(tempNode->lchild))) BiQueue[rear++] = tempNode->lchild;if(!IsEmpty_BiTree(&(tempNode->rchild))) BiQueue[rear++] = tempNode->rchild;printf("%c ",tempNode->data);}}}int main(void){BiTree T;BiTree *p = (BiTree*)malloc(sizeof(BiTree));int deepth,num=0 ;Create_BiTree(&T);printf("先序遍历二叉树:\n");TraverseBiTree(T);printf("\n");printf("中序遍历二叉树:\n");InOrderBiTree(T);printf("\n");printf("后序遍历二叉树:\n");PostOrderBiTree(T);printf("\n层次遍历结果：");LevelOrder_BiTree(T);printf("\n");deepth=TreeDeep(T);printf("树的深度为:%d",deepth);printf("\n");printf("树的叶子结点为:");Leafcount(T,num);printf("\\n树的叶子结点个数为:%d",num);return 0;}二、运行结果(截图)三、遇到的问题总结通过死循环的部分可以看出，在判断时是不能进入结点为空的语句中的，于是从树的构建中寻找问题，最终发现这一条语句存在着问题：这里给T赋值为空，也就是给整个结构体地址赋值为空，但是我们的目的是给该结构体中的内容，即左孩子的地址指向的内容赋为空。
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-引言本实验旨在深入理解数据结构的基本知识，并通过实践掌握相关算法和数据结构的应用。
本报告详细描述了实验的背景、目的、实验环境、实验内容和实验结果分析等内容。
2-实验背景介绍数据结构的概念和作用，解释为什么数据结构在计算机科学中至关重要。
同时，介绍本次实验所涉及的具体数据结构和算法，如数组、链表、栈、队列、二叉树等。
3-实验目的明确本次实验的目标，如掌握数据结构的基本操作，理解不同数据结构的适用场景，评估不同算法的时间和空间复杂度等。
4-实验环境描述实验所使用的软硬件环境，包括计算机配置、操作系统、编程语言和相关的开发工具等。
5-实验内容详细描述实验的具体步骤和要求，包括以下几个部分：5-1 数据结构的创建和初始化：例如，创建一个数组或链表，并初始化数据。
5-2 数据结构的插入和删除操作：例如，在数组中插入一个元素或删除一个元素。
5-3 数据结构的遍历和搜索：例如，遍历树的节点或搜索链表中指定的元素。
5-4 数据结构的排序和查找：例如，对数组进行排序或在有序链表中查找指定元素。
5-5 实验的额外要求：例如，优化算法的实现、分析不同数据结构的性能等。
6-实验结果分析对实验的结果进行详细的分析和解释，包括各个数据结构和算法的性能比较、时间复杂度和空间复杂度的评估等。
7-结论总结本次实验的主要内容和收获，归纳实验结果，并对实验过程中遇到的问题和不足进行反思和改进。
附件：随报告一同提交的附件包括：源代码、实验数据集等相关文件。
法律名词及注释：1-版权：指作品的创作权、发表权和署名权等综合权利。
2-侵权：指未经权利人允许，在未向权利人支付报酬的情况下，使用受版权保护的作品的行为。
3-知识产权：包括著作权、商标权、专利权等，是指人们在创造性劳动中创造出的精神财富所享有的权利。
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。
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。
数据结构实习总结报告
数据结构实习总结【篇一：数据结构实训总结】这次课程设计的心得体会通过实习我的收获如下1、巩固和加深了对数据结构的理解，提高综合运用本课程所学知识的能力。
2、培养了我选用参考书，查阅手册及文献资料的能力。
培养独立思考，深入研究，分析问题、解决问题的能力。
3、通过实际编译系统的分析设计、编程调试，掌握应用软件的分析方法和工程设计方法。
4、通过课程设计，培养了我严肃认真的工作作风，逐步建立正确的生产观念、经济观念和全局观念。
从刚开始得觉得很难，到最后把这个做出来，付出了很多，也得到了很多，以前总以为自己对编程的地方还不行，现在，才发现只要认真做，没有什么不可能。
编程时要认真仔细，出现错误要及时找出并改正，（其中对英语的要求也体现出来了，因为它说明错误的时候都是英语）遇到问题要去查相关的资料。
反复的调试程序，最好是多找几个同学来对你的程序进行调试并听其对你的程序的建议，在他们不知道程序怎么写的时候完全以一个用户的身份来用对你的用户界面做一些建议，正所谓当局者迷旁观者清，把各个注意的问题要想到；同时要形成自己的编写程序与调试程序的风格，从每个细节出发，不放过每个知识点，注意与理论的联系和理论与实践的差别。
另外，要注意符号的使用，注意对字符处理，特别是对指针的使用很容易出错且调试过程是不会报错的，那么我们要始终注意指针的初始化不管它怎么用以免不必要麻烦。
通过近两周的学习与实践，体验了一下离开课堂的学习，也可以理解为一次实践与理论的很好的连接。
特别是本组所做的题目都是课堂上所讲的例子，在实行之的过程中并不是那么容易事让人有一种纸上谈兵的体会，正所谓纸上得来终觉浅绝知此事要躬行。
实训过程中让我们对懂得的知识做了进一步深入了解，让我们的理解与记忆更深刻，对不懂的知识与不清楚的东西也做了一定的了解，也形成了一定的个人做事风格。
通过这次课程设计，让我对一个程序的数据结构有更全面更进一步的认识，根据不同的需求，采用不同的数据存储方式，不一定要用栈，二叉树等高级类型，有时用基本的一维数组，只要运用得当，也能达到相同的效果，甚至更佳，就如这次的课程设计，通过用for 的多重循环，舍弃多余的循环，提高了程序的运行效率。
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 。
数据结构的实验报告
一、实验目的本次实验旨在让学生掌握数据结构的基本概念、逻辑结构、存储结构以及各种基本操作，并通过实际编程操作，加深对数据结构理论知识的理解，提高编程能力和算法设计能力。
二、实验内容1. 线性表（1）顺序表1）初始化顺序表2）向顺序表插入元素3）从顺序表删除元素4）查找顺序表中的元素5）顺序表的逆序操作（2）链表1）创建链表2）在链表中插入元素3）在链表中删除元素4）查找链表中的元素5）链表的逆序操作2. 栈与队列（1）栈1）栈的初始化2）入栈操作3）出栈操作4）获取栈顶元素5）判断栈是否为空（2）队列1）队列的初始化2）入队操作3）出队操作4）获取队首元素5）判断队列是否为空3. 树与图（1）二叉树1）创建二叉树2）遍历二叉树（前序、中序、后序）3）求二叉树的深度4）求二叉树的宽度5）二叉树的镜像（2）图1）创建图2）图的深度优先遍历3）图的广度优先遍历4）最小生成树5）最短路径三、实验过程1. 线性表（1）顺序表1）初始化顺序表：创建一个长度为10的顺序表，初始化为空。
2）向顺序表插入元素：在顺序表的第i个位置插入元素x。
3）从顺序表删除元素：从顺序表中删除第i个位置的元素。
4）查找顺序表中的元素：在顺序表中查找元素x。
5）顺序表的逆序操作：将顺序表中的元素逆序排列。
（2）链表1）创建链表：创建一个带头结点的循环链表。
2）在链表中插入元素：在链表的第i个位置插入元素x。
3）在链表中删除元素：从链表中删除第i个位置的元素。
4）查找链表中的元素：在链表中查找元素x。
5）链表的逆序操作：将链表中的元素逆序排列。
2. 栈与队列（1）栈1）栈的初始化：创建一个栈，初始化为空。
2）入栈操作：将元素x压入栈中。
3）出栈操作：从栈中弹出元素。
4）获取栈顶元素：获取栈顶元素。
5）判断栈是否为空：判断栈是否为空。
（2）队列1）队列的初始化：创建一个队列，初始化为空。
2）入队操作：将元素x入队。
3）出队操作：从队列中出队元素。
山东大学数据结构实验报告四
山东大学数据结构实验报告四一、引言数据结构实验报告四旨在通过实践巩固和应用所学的数据结构知识，培养学生的编程能力和问题解决能力。
本次实验的主要目的是设计并实现一个基于数据结构的应用程序，通过使用合适的数据结构和算法解决实际问题。
二、实验内容本次实验要求设计一个程序，实现以下功能：1. 输入一组整数，建立一个二叉排序树；2. 实现二叉排序树的查找、插入和删除操作；3. 对建立的二叉排序树进行中序遍历，并输出排序结果。
三、实验步骤1. 设计二叉排序树的数据结构在开始编写代码之前，我们需要先设计二叉排序树的数据结构。
二叉排序树的每个节点包含一个整数值和两个指针，分别指向左子树和右子树。
2. 实现二叉排序树的建立首先，我们需要实现一个函数，用于创建二叉排序树。
该函数根据输入的一组整数，逐个插入到二叉排序树中。
具体步骤如下：- 创建一个空的二叉排序树；- 依次读取输入的整数，并将其插入到二叉排序树中的合适位置；- 返回建立好的二叉排序树。
3. 实现二叉排序树的查找在二叉排序树中查找一个特定的值，可以使用递归或迭代的方式实现。
具体步骤如下：- 如果当前节点为空，返回空指针；- 如果当前节点的值等于目标值，返回当前节点；- 如果目标值小于当前节点的值，递归地在左子树中查找；- 如果目标值大于当前节点的值，递归地在右子树中查找。
4. 实现二叉排序树的插入在二叉排序树中插入一个新的值，需要保持二叉排序树的有序性。
具体步骤如下：- 如果树为空，将新值作为根节点插入；- 如果新值小于当前节点的值，将新值插入到左子树中；- 如果新值大于当前节点的值，将新值插入到右子树中。
5. 实现二叉排序树的删除在二叉排序树中删除一个特定的值，需要保持二叉排序树的有序性。
具体步骤如下：- 如果树为空，返回空指针；- 如果目标值小于当前节点的值，递归地在左子树中删除；- 如果目标值大于当前节点的值，递归地在右子树中删除；- 如果目标值等于当前节点的值，进行删除操作。
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）。
山东大学数据结构实验报告四
山东大学数据结构实验报告四实验报告四：堆排序算法的设计与实现一、引言堆排序是一种基于二叉堆的排序算法，其具有时间复杂度为O(nlogn)的特点，适用于大规模数据的排序。
本实验旨在通过设计与实现堆排序算法，掌握堆排序的原理和实现过程，并分析其时间复杂度和空间复杂度。
二、实验目的1. 理解堆排序的基本原理；2. 掌握堆排序算法的实现过程；3. 分析堆排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
三、实验内容1. 设计堆排序算法的流程；2. 根据设计的流程，编写堆排序算法的代码；3. 使用随机生成的数据进行测试，并记录排序结果；4. 分析堆排序的时间复杂度和空间复杂度。
四、实验步骤1. 设计堆排序算法的流程：1.1 创建一个最大堆（Max Heap）；1.2 将堆顶元素与最后一个元素交换；1.3 对剩余元素进行堆调整，使其满足最大堆的性质；1.4 重复步骤2和3，直到所有元素排序完成。
2. 根据设计的流程，编写堆排序算法的代码：```java// 堆排序算法public class HeapSort {public static void sort(int[] arr) {int n = arr.length;// 构建最大堆for (int i = n / 2 - 1; i >= 0; i--)heapify(arr, n, i);// 依次将堆顶元素与最后一个元素交换，并重新调整堆 for (int i = n - 1; i >= 0; i--) {int temp = arr[0];arr[0] = arr[i];arr[i] = temp;heapify(arr, i, 0);}}// 调整堆public static void heapify(int[] arr, int n, int i) {int largest = i; // 最大元素的索引int left = 2 * i + 1; // 左子节点的索引int right = 2 * i + 2; // 右子节点的索引// 如果左子节点比最大元素大，则更新最大元素的索引if (left < n && arr[left] > arr[largest])largest = left;// 如果右子节点比最大元素大，则更新最大元素的索引if (right < n && arr[right] > arr[largest])largest = right;// 如果最大元素的索引不是当前节点，则交换当前节点和最大元素，并继续调整堆if (largest != i) {int swap = arr[i];arr[i] = arr[largest];arr[largest] = swap;heapify(arr, n, largest);}}}```3. 使用随机生成的数据进行测试，并记录排序结果：```javapublic class Main {public static void main(String[] args) {int[] arr = generateRandomData(100); // 生成100个随机数 System.out.println("排序前：");printArray(arr);HeapSort.sort(arr); // 使用堆排序算法进行排序System.out.println("排序后：");printArray(arr);}// 生成随机数据public static int[] generateRandomData(int n) {int[] arr = new int[n];Random random = new Random();for (int i = 0; i < n; i++) {arr[i] = random.nextInt(1000);}return arr;}// 打印数组public static void printArray(int[] arr) {for (int i : arr) {System.out.print(i + " ");}System.out.println();}}```排序前：567 245 789 123 456 789 234 567 890 123 ...排序后：1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 ...4. 分析堆排序的时间复杂度和空间复杂度：- 时间复杂度：堆排序的建堆过程的时间复杂度为O(n)，每次调整堆的时间复杂度为O(logn)，共需要调整n-1次。
数据结构课程设计实验报告
数据结构课程设计实验报告
1. 实验背景和目的，首先，我会介绍实验的背景和目的，包括这个实验在整个数据结构课程中的重要性和意义，以及实验的具体目标和要解决的问题。
2. 实验内容和方法，接着，我会详细描述实验的具体内容和方法，包括所涉及到的数据结构类型，算法设计和实现过程，以及实验中所用到的工具和技术。
3. 实验结果和分析，然后，我会展示实验的结果和数据分析，包括对实验结果的定量和定性分析，以及对实验过程中遇到的问题和挑战的解决方法和思考。
4. 总结和展望，最后，我会对整个实验进行总结和展望，包括对实验过程中的经验和教训的总结，以及对未来可能的改进和扩展方向的展望。
以上是我对数据结构课程设计实验报告的回答和讨论，希望能够全面和完整地回答你的问题。
如果还有其他方面需要补充或者深入讨论的地方，请随时告诉我。
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》实验指导及实验报告栈和队列
《数据结构》实验指导及实验报告栈和队列实验四栈和队列⼀、实验⽬的1、掌握栈的结构特性及其⼊栈，出栈操作；2、掌握队列的结构特性及其⼊队、出队的操作，掌握循环队列的特点及其操作。
⼆、实验预习说明以下概念1、顺序栈：2、链栈：3、循环队列：4、链队三、实验内容和要求1、阅读下⾯程序，将函数Push和函数Pop补充完整。
要求输⼊元素序列1 2 3 4 5 e，运⾏结果如下所⽰。
#include#include#define ERROR 0#define OK 1#define STACK_INT_SIZE 10 /*存储空间初始分配量*/#define STACKINCREMENT 5 /*存储空间分配增量*/typedef int ElemType; /*定义元素的类型*/typedef struct{ElemType *base; /*定义栈底部指针*/ElemType *top; /*定义栈顶部指针*/int stacksize; /*当前已分配的存储空间*/}SqStack;int InitStack(SqStack *S); /*构造空栈*/int push(SqStack *S,ElemType e); /*⼊栈操作*/int Pop(SqStack *S,ElemType *e); /*出栈操作*/int CreateStack(SqStack *S); /*创建栈*/void PrintStack(SqStack *S); /*出栈并输出栈中元素*/int InitStack(SqStack *S){S->base=(ElemType *)malloc(STACK_INT_SIZE *sizeof(ElemType)); if(!S->base) return ERROR;S->top=S->base;int Push(SqStack *S,ElemType e){if(S->top-S->base>=S->stacksize){S->base=(ElemType*)realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType)); S->top=S->base+S->stacksize;S->stacksize+=STACKINCREMENT;}*S->top++=e;return 1}/*Push*/int Pop(SqStack *S,ElemType *e){if(S->top!=S->base){*e=*--S->top;return 1;}elsereturn 0;}/*Pop*/int CreateStack(SqStack *S){int e;if(InitStack(S))printf("Init Success!\n");else{printf("Init Fail!\n");return ERROR;}printf("input data:(Terminated by inputing a character)\n"); while(scanf("%d",&e))Push(S,e);return OK;}/*CreateStack*/while(Pop(S,&e))printf("%3d",e);}/*Pop_and_Print*/int main(){SqStack ss;printf("\n1-createStack\n");CreateStack(&ss);printf("\n2-Pop&Print\n");PrintStack(&ss);return 0;}●算法分析：输⼊元素序列1 2 3 4 5，为什么输出序列为5 4 3 2 1？体现了栈的什么特性？2、在第1题的程序中，编写⼀个⼗进制转换为⼆进制的数制转换算法函数（要求利⽤栈来实现），并验证其正确性。
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
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。
数据结构实验四——二叉树链式
实验报告四
实验课名称：数据结构与程序设计实验
实验名称：二叉树链式存储结构
班级：学号：姓名：时间：
一、问题描述
●二叉链表的C语言描述
●基本运算的算法——建立二叉链表、先序遍历二叉树、中序遍历二叉树、后序遍历二叉
树、后序遍历求二叉树深度
二、数据结构设计
typedef struct BiTNode{
ElemType data; //数据域
struct BiTNode *lchild ,*rchild; //左右孩子结点指针
}BiTNode,*BiTree; //树结点、树结构体变量
根据二叉链表的概念来设计数据结构，分为3个域，一个数据域，另外两个指针域分别指向左右孩子结点。
三、算法设计
1)建立二叉链表
2)先序遍历二叉树
3)中序遍历二叉树
4)后序遍历二叉树
5)后序遍历求二叉树深度。
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。
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xxx实验报告
课程名称数据结构实验
名称
实验四排序操作
系部班级姓名学号
实验时间2012 年12月10日时分～时
分
地点
机位
评语指导教师：成绩
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时间复杂度的分析方法。
二、实验内容
统计成绩：给出n个学生的考试成绩表，每条信息由姓名和分数组成，试设计一个算法：
（1）按分数高低次序，打印出每个学生在考试中获得的名次，分数相同的为同一名次；
（2）按名次列出每个学生的姓名与分数。
三、实验步骤
1. 定义结构体。
2. 定义结构体数组。
3. 定出主程序，对数据进行排序。
四、程序主要语句及作用
1. 程序原代码如下：
#include <string.h>
#include "stdio.h"
#include <malloc.h>
#include <conio.h>
typedef struct BSTNODE
{
int data;
struct BSTNODE *lchild;
struct BSTNODE *rchild;
}BSTNODE;
BSTNODE* initBST(int n, BSTNODE *p)
{
if(p==NULL)
{p=(BSTNODE*)malloc(sizeof(BSTNODE));
p->lchild=NULL;
p->rchild=NULL;
p->data=n;
}
else if(n>p->data)
p->rchild=initBST(n,p->rchild);
else
p->lchild=initBST(n,p->lchild);
return p;
}
void inorder(BSTNODE *BT){
if(BT!=NULL){
inorder(BT->lchild);
printf("%d ",BT->data);
inorder(BT->rchild);
}
}
BSTNODE *search_btree(BSTNODE *root,int key) { if (!root)
{printf("Emptu btree\n"); return root; }
while(root->data!=key)
{ if(key<root->data)
root=root->lchild;
else
root=root->rchild;
if(root==0)
{ printf("Search Failure\n");
break ;
}
} /* while(root->info!=key) */
if (root !=0)
printf("Successful search\n key=%d\n",root->data);
return root ;
} /* *search_btree(root,key) */
int main()
{
BSTNODE *p=NULL;
int i,n,sd;
int a[100];
printf("enter the number of nodes:");
scanf("%d",&n);
printf("enter the number of the tree:");
for(i=0;i<n;i++)
{
scanf("%d",&a[i]);
p=initBST(a[i],p);
}
inorder(p);
printf("\n please input search data:");
scanf("%d",&sd);
search_btree(p,sd);
getch();
return 1;
}
2. 运行结果截图：
五、总结体会
本次试验让我学习到了很多也认识到了自己的不足：
1.大部分的时间都用在了编程上，主要是因为C语言掌握的问题，C语言基础不好特别是对于C语言中链表的一些定义和基本操作不够熟练，导致在编程过程中还要不断的拿着c语言的教材查找，所以今后还要对C语言多练习，多动手，多思考。
2.数据结构有很强的逻辑性，因此我认为如果在上机之前先把逻辑搞清楚很重要，不管是对算法的设计还是对程序的调试都有很大帮助。
3.经过一次上机实践，我认为实践课很重要，上理论课只是纸上谈兵，只是被动地接受，而实践课上能将学过的知识利用起来，同时还有一些东西只能是自己上机实践才能慢慢探索出的。
所以我在做试验的时候特别费劲，特别吃力，这也是事出有因的。
通过自我反省，总结不足之处后，我还是脚踏实地去查找资料，包括请教老师，上网搜索数据库线性表操作的优秀代码，经过不断的验证，修改和深入的研究，最终使得自己的程序得以运行，实现了列表的排序功能，能熟练运用排序功能来解决例如学生成绩排序等问题，方便而又实用。
也许每次实验都是有个过程的，虽然过程比较繁琐和艰难，但是我觉得只要认真的分析实验内容，积极搜索实验所需材料，再多多请教老师和同学，那么实验就不会困难重重。
自己要学习的地方太多，以后更要努力学习数据结构。
每一步骤都要仔细编写，调试，运行，只有不断的尝试才能得到自己想要的结果，数据结构不是很难，但要有耐心钻研，有恒心克服困难。