《计算机软件技术基础》 实验报告I—数据结构

《计算机软件技术基础》实验报告I—数据结构班号：0313203 学号：031320306姓名：蔡瑶Email：1556027855@签名：南京航空航天大学2016年3月9日目录实验一：约瑟夫斯问题求解 (xx)实验二：停车场管理问题 (xx)实验三：管道铺设施工的最佳方案问题 (xx)实验四：内部排序算法的实现与比较 (xx)实验一：约瑟夫斯问题求解一．问题描述1）实验题目约瑟夫斯（Josephus）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，每人持有一个密码（正整数）。

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开始报数，报到m时停止报数。

报m 的人出列，将他的密码作为新的m值，从他在顺时针方向下一个人开始重新从1报数，如此下去，直至所有的人全部出列为止。

试设计一个程序，按出列顺序印出各人编号。

2）基本要求利用单向循环链表存储结构模拟此过程，按照出列的顺序印出各人的编号。

3）测试数据n=7，7个人的密码依次为：3，1，7，2，4，8，4。

m初值为6（正确的出列顺序应为6，1，4，7，2，3，5）。

二．需求分析1. 本程序按照用户指定初始人数和报数上限m，以及每个人的密码，完成依次取出所有人序号的任务2.程序运行后，首先要求用户指定初始报数上限m，然后依次读取个人的密码。

可设n≤30。

注意链表中空表和非空表的界限。

程序需自动顾虑取值范围正确与否3.输入数据：建立输入处理，输入n输入以及每个人的密码；m的初值。

输出形式：建立一个输出函数，输出正确的序列。

三．设计思路为了实现上述功能，应以头尾相接的循环链表来作为存储的方式1.链表的定义S LNODE{intcode,data;SLNODE *next;};2.数据的存入输入编号以及密码等数据h=(SLNODE*)malloc(sizeof(SLNODE)); printf("please input data %d :",i); scanf("%d",&h->data);s=(SLNODE*)malloc(sizeof(SLNODE)); printf(" please input data %d :",i); scanf("%d",&s->data);3.构造循环单链表p->next=h;4.程序保护在输入的数据不符合要求时纠正printf("please input positive number! "); printf("please input data %d :",i); scanf("%d",&h->data);printf("please input positive number! "); printf("please input n：");scanf("%d",&n);printf("please input positive number! "); printf("please input date %d：",i); scanf("%d",&h->data);四．流程图五．调试分析第一次编译没有错误后，调试程序，输入两个数据以后，内存崩溃，查错发现程序中的一个判断条件判断h的指针是空指针，但是写成了h->next=NULL赋值语句，造成死循环。

改正后还是在运行的过程中出现了问题。

排查发现在n＝1时的循环出现问题，在删除结点时，应该先把r赋给o，再将t->next指向r，最后删除o来实现，但是程序中的顺序出现了错误。

改正后调试成功。

六．使用说明首先输入人数，然后依次输入对应编号的人的密码，最后输入一个任意初始密码开始报数。

输出结果依次为每次报数的最后一个人。

七．调试结果八．遇到的问题和解决方法在一一般的单链表中，头结点为空，在构造这个循环链表的时候，如果头结点为空结点需要多出很多步骤而且出错的概率会增加，而且我认为头结点是人为定义的方便单链表的查找和管理的，它毕竟也是一个结点，所以我从头结点开始存储数据。

在最后判断什么时候还剩最后一个结点并且结束程序时出现了困难，后来想到了用两个指针分别指向头结点和头结点前一个结点，当它们重合，则只剩一个结点，此时应该输出最后一个数据并且结束程序。

九．收获和感想首先，编写程序的时候，要注意细节，比如“＝”和“＝＝”，否则会造成严重的错误。

还有在写循环的时候，注意循环的可行性，仔细思考语句间的逻辑关系。

十．附录源程序清单//// main.c// 约瑟夫斯//// Created by caiyao on 16/3/8.// Copyright © 2016年caiyao. All rights reserved.//#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<time.h>#define SLNODE struct node //定义链表SLNODE{int code,data;SLNODE *next;};int main(void) //主程序{time_t rawtime;struct tm * timeinfo;time(&rawtime);timeinfo=localtime(&rawtime);printf("current local time and date:%s",asctime(timeinfo));printf("学号：031320306 姓名：蔡瑶\n"); //输入姓名学号，程序开始时间int m,n,i=1;SLNODE *h,*r,*t,*p,*s,*o; //定义链表指针printf("please input n: "); //输入人数scanf("%d",&n);while (n==0||n<0){printf("please input positive number! "); //判断人数是否为正数printf("please input n：");scanf("%d",&n);}h=(SLNODE*)malloc(sizeof(SLNODE));printf("please input data %d :",i); //输入第一个人的密码datascanf("%d",&h->data);while (h->data==0||h->data<0) //判断输入的密码是否为正数{printf("please input positive number! ");printf("please input date %d：",i);scanf("%d",&h->data);}p=h; //开始构造链表，并且依次标号为codeh->next=NULL;h->code=i;while(i<n) //当编号数小于开始输入的人数时依次输入密码{i++;s=(SLNODE*)malloc(sizeof(SLNODE));printf(" please input data %d :",i);scanf("%d",&s->data);while (h->data==0||h->data<0) //判断输入密码是否为正数{printf("please input positive number! ");printf("please input data %d :",i);scanf("%d",&h->data);}s->code=i; //构造链表，依次编号if (h->next==NULL) //向头结点后边依次插入h->next=s;elsep->next=s;p=s;}p->next=h; //将最后一个结点指向头结点构成循环单链表r=h; //构造指针人r，t分别指向头结点和头结点前的一个结点t=h;while(t->next!=h){t=t->next;}printf("input m: ");scanf("%d",&m);if (m==0||m<0) //如果输入的初始密码不为正数，报错printf("error");while(r!=t) //当r和t不相等时说明循环链表中还有一个以上结点，进行循环{if(m==1) //如果数到某个结点时m为1，则输出它自身{printf("%d,",r->code); //输出依次被剔除的结点编号m=r->data;o=r;r=r->next;t->next=r;free(o);}else//如果数到某个结点时m不为1，则将r，t指针分别后移，m减1{r=r->next;t=t->next;m--;}}if(r==t){printf("%d\n",t->code);printf("current local time and date:%s",asctime(timeinfo)); //输出程序运行结束时间return(0);}}实验二：停车场管理问题一．问题描述1）实验题目设停车场是一个可停放n 辆汽车的狭长通道，且只有一个大门可供汽车进出。

汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序，依次由北向南排列（大门在最南端，最先到达的第一辆车停放在车场的最北端）。

若停车场内已经停满n辆车，那么后来的车只能在门外的便道上等候。

一旦有车开走，则排在便道上的第一辆车即可开入。

当停车场内某辆车要离开时，在它之后进入的车辆必须先退出车场为它让路，待该辆车开出大门外，其他车辆再按原次序进入车场。

每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短缴纳费用。