数据结构与算法设计实验指导书
数据结构与算法设计实验指导书
实验1顺序表的操作
一、实验目的
通过对线性表的一些基本的操作和具体的函数实现，深入理解线性表的逻辑结构特性；了解并掌握线性表的顺序存储结构的描述方法与顺序表的基本操作（建立、插入）的实现算法及各函数间的调用关系；熟练掌握对程序的输入、编辑、调试和运行过程。
二、实验内容
程序编程类题目：
顺序表的操作：实现顺序表的建立、插入等。
题目：设线性表中的数据元素是按值非递减有序排列的，试以顺序存储结构，编写一算法，将x插入到线性表的适当位置上，以保持线性表的有序性。
解：本题的算法思想是：先找到适当的位置，然后后移元素空出一个位置，再将 x 插入，并返回向量的新长度
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解程序而深入全面地理解程序逻辑。
3．程序调试和运行
用多组不同的数据进行测试，记录测试数据和运行输出及结果
4．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
实验2单链表的操作
一、实验目的
通过对单链表的一些基本的操作和具体的函数实现，深入理解线性表的逻辑结构特性；了解并掌握单链表的存储结构的描述方法与单链表的基本操作（建立、插入）的实现算法及各函数间的调用关系。
二、实验内容
程序编程类题目：
单链表的操作：实现单链表的建立；插入等。
题目：设线性表中的数据元素是按值非递减有序排列的，试以链式存储结构，编写一算法，将x插入到线性表的适当位置上，以保持线性表的有序性。
解：本题算法的思想是先建立一个待插入的结点，然后依次与链表中的各结点的数据域比较大小，找到插入该结点的位置，最后插入该结点。
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解程序而深入全面地理解程序逻辑。
3．程序调试和运行
用多组不同的数据进行测试，记录测试数据和运行输出及结果
4．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
一、实验目的
通过对栈的一些基本的操作和具体的函数实现，深入理解栈类型的特点；熟练掌握栈类型的实现方法，特别应注意栈满和栈空的条件以及它们的描述方法。
二、实验内容
程序编程类题目：
栈的操作：实现栈的定义、入栈、出栈等操作。
题目1：P80第5题
回文是指正读反读均相同的字符序列，如“abba”和“abdba”均是回文，但“good”不是回文，试写一个算法判定给定的字符向量是否为回文（提示：将一半字符入栈）。
题目2：设单链表中存放n 个字符,设计一个算法,使用栈判断该字符串是否中心对称,如abccba即为中心对称字符串.
提示：先用create()函数从用户输入的字符串创建相应的单链表，然后调用bj()函数判断是否为中心对称字符串。在bj（）函数中先将字符串进栈，然后将栈中的字符逐个与单链表中字符进行比较。
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解程序而深入全面地理解程序逻辑。
3．程序调试和运行
用多组不同的数据进行测试，记录测试数据和运行输出及结果
4．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
一、实验目的
通过对队列的一些基本的操作和具体的函数实现，深入理解队列类型的特点；熟练掌握队列类型的实现方法，特别应注意队列满和队列空的条件以及它们的描述方法。
二、实验内容
程序编程类题目：
队列的操作：实现队列的定义、入队列、出队列等操作。
题目：舞伴问题
提示：先入队的男士或女士亦先出队配成舞伴。可用队列作为算法的数据结构。
在算法中，假设男士和女士的记录存放在一个数组中作为输入，然后依次扫描该数组的各元素，并根据性别来决定是进入男队还是女队。当这两个队列构造完成之后，依次将两队当前的队头元素出队来配成舞伴，直至某队列变空为止。此时，若某队仍有等待配对者，算法输出此队列中等待者的人数及排在队头的等待者的名字，他（或她）将是下一轮舞曲开始时第一个可获得舞伴的人
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解程序而深入全面地理解程序逻辑。
3．程序调试和运行
用多组不同的数据进行测试，记录测试数据和运行输出及结果
4．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
一、实验目的
通过实现二叉树结点结构和对二叉树的基本操作，掌握对二叉树每种操作的具体实现，学会利用递归和非递归方法编写对二叉树这种递归数据结构进行处理的算法
二、实验内容
程序编写类题目
[问题描述]
建立二叉树并实现对二叉树的先序、中序和后序遍历。
[基本要求]
（1）编写函数实现按先序序列建立二叉树
（2）分别编写函数实现对二叉树的先序、中序和后序遍历（其中应有一个非递归调用的函数）
（3）对给定的任意先序序列均能建立对应的二叉树
[测试数据]
见100页图6-14
[实现提示]
分别编写函数实现按先序序列建立二叉树、二叉树的先序、中序和后序遍历，最后编写主函数并在主函数中建立菜单，通过菜单项选择调用相应的函数。
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．确定解决问题的方法（设计）
主要是找到解决问题的主要思路，是怎么做。在此阶段可考虑系统的功能和模块划分等。
3．详细设计和编码
确定算法的主要流程，再进行编程。
4．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑。
5．程序调试和运行
6．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
实验6 图的运算
一、实验目的
掌握图的邻接矩阵存储结构的实现算法；完成单源点最短路径。
二、实验内容
程序编写类题目
[问题描述]
对带权的有向图，求从某个源点到其他各顶点的最短路径。
[基本要求]
（1）编写函数实现构造图的邻接矩阵的算法
（2）利用Dijkstra算法实现从源点v1到其他各顶点的最短路径
（3）对给定的任意的有向图均能完成从某个源点到其他各顶点的最短路径[测试数据]
见154页图7-20 有向网络
[实现提示]
通过键盘输入确定对应图的顶点数和各条边及对应权值，并根据输入数据构造图的邻接矩阵，然后调用函数实现从源点v1到其他各顶点的最短路径。
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．确定解决问题的方法（设计）
主要是找到解决问题的主要思路，是怎么做。在此阶段可考虑系统的功能和模块划分等。3．详细设计和编码
确定算法的主要流程，再进行编程。
4．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑。
5．程序调试和运行
6．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
实验7 查找操作
一、实验目的
熟练掌握哈希表的构造方法，深刻理解哈希表与其它结构的表的实质性的差别。
二、实验内容
程序编写类题目
[问题描述]
使用哈希函数—除留余数法及线性探测法处理冲突的方法，实现对哈希表的查找。
[基本要求]
（1）通过键盘输入关键字序列，建立相应的哈希表
（2）输入的每个关键字后，显示哈希表当前状态
（3）对表中已存在的关键字，显示在表中的位置，并给出提示信息。
[测试数据]
见P173页例8-6
[实现提示]
建立结构体类型（至少两个字段，其中一个为关键字字段）的一维数组，编写一个输出哈希表的函数。初始化和插入关键字后调用该函数。
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．确定解决问题的方法（设计）
主要是找到解决问题的主要思路，是怎么做。在此阶段可考虑系统的功能和模块划分等。3．详细设计和编码
确定算法的主要流程，再进行编程。
4．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑。
5．程序调试和运行
6．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
实验8 排序
一、实验目的
了解排序的定义和各种排序方法的特点。熟悉交换排序方法的排序过程及其依据的原则。
二、实验内容
程序编写类题目
[问题描述]
插入排序—直接插入排序
[基本要求]
（1）通过键盘输入关键字序列，建立无序的顺序表
（2）输出建立无序的顺序表
（3）对建立的顺序表采用直接插入排序方法进行排序后输出顺序表。
[测试数据]
见P199页例 10-1
[实现提示]
建立一维数组，编写一个输出函数和直接插入排序的函数。用P119页例 10-1的数据初始化数组后调用相应的函数。
三、实验步骤
1．问题理解和分析
充分地分析和理解问题本身，弄清要求做什么。
2．确定解决问题的方法（设计）
主要是找到解决问题的主要思路，是怎么做。在此阶段可考虑系统的功能和模块划分等。3．详细设计和编码
确定算法的主要流程，再进行编程。
4．上机前程序静态检查
静态检查主要有两种途径：用一组测试数据手工执行程序；通过阅读或给别人讲解自己的程序而深入全面地理解程序逻辑。
5．程序调试和运行
6．完成实验报告
按实验报告的要求完成书写工作。
数据结构与算法设计实验
《数据结构与算法设计》 实验报告 ——实验二 学院：自动化学院 班级： 学号： ： 一、实验目的
按照四则运算加、减、乘、除、幂（^）和括号的优先关系和惯例，编写计算器程序。 二、实验容 简单计算器。 请按照四则运算加、减、乘、除、幂（^）和括号的优先关系和惯例，编写计算器程序。要求： ①从键盘输入一个完整的表达式，以回车作为表达式输入结束的标志。 ②输入表达式中的数值均为大于等于零的整数。中间的计算过程如果出现小数也只取 整。 例如，输入：4+2*5= 输出：14 输入：(4+2)*(2-10)= 输出：-48 三、程序设计 概要设计 1、宏定义 #define TRUE 1 #define FALSE 0 #define OK 1 #define ERROR 0 2、基本函数： （1）void InitStack_char(SqStack *S) //char型栈初始化 （2）void InitStack_int(sqStack *S) //int型栈初始化 （3）void Push_char(SqStack *S,char ch) //char型元素进栈 （4）void Push_int(sqStack *S,int num) //int型元素进栈 （5）char GetTop_char(SqStack *S) //取char型栈顶元素 （6）int GetTop_int(sqStack *S) //取int型栈顶元素 （7）Status In(char c) //判断是否为运算符，若是运算符则返回，否则返回 （8）char Precede(char a,char b) //判断两运算符的先后次序 （9）Status Pop_char(SqStack *S,char &x) //char型栈出栈 （10）Status Pop_int(sqStack *S,int &x) //int型栈出栈 （11）int Operate(int a,char theta,int b) //计算a和b运算结果 3、流程图
算法分析与设计实验指导书
《算法分析与设计》实验指导书本书是为配合《算法分析与设计实验教学大纲》而编写的上机指导，其目的是使学生消化理论知识，加深对讲授容的理解，尤其是一些算法的实现及其应用，培养学生独立编程和调试程序的能力，使学生对算法的分析与设计有更深刻的认识。 上机实验一般应包括以下几个步骤： （1）、准备好上机所需的程序。手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机。（2）、上机输入和调试自己所编的程序。一人一组，独立上机调试，上机时出现的问题，最好独立解决。 （3）、上机结束后，整理出实验报告。 实验报告应包括： 1）问题分析 2）算法描述 3）运行结果、 4）算法性能分析。 实验一 实验名称：贪心算法应用及设计 实验学时：6学时 实验类型：验证 实验目的： 1.理解贪心算法的基本思想 2.掌握利用贪心算法求解问题的求解步骤 实验容 1.活动选择问题（2学时） 问题描述： 设有11个会议等待安排，用贪心法找出满足目标要求的会议集合，这些会议按结束时间的非减序排列如下表。 实验实现提示： １)数据结构设计： 将会议开始时间存储在数组B中，结束时间存储在数组E中，数组下标为会议的代码。结果存储在数组A中，其元素A[i]==true，表示会议i被选中。 ２）算法： void GreedySelect(int n, struct time B[], struct time E[], bool A[]) { int i,j;
A[1]=true; j=1; i=2; while( i<=n) if (B[i]>=E[j]) { A[i]=true; j=i;} else A[i]=false; } 思考题：证明所得的解是最优解？ 2.单源点最短路径问题。（2学时） 问题描述 如图所示的有向带权图中，求源点0到其余顶点的最短路径及最短路径长度。并对算法进行性能分析。 实现提示 1）数据结构设计： 将图存储在邻接矩阵C中，结点个数为n，源点编号为u, 源点u到其余顶点的最短路径长度存储在dist[],最短路径存储在p[]。 2) 算法 void Dijkstra(int C[n][n], int n,int u,float dist[],int p[]) { bool s[n]; for( int i=1; i<=n; i++) { dist[i]=C[u][i]; s[i]=false; if (dist[i]=∞) p[i]=-1; else p[i]=u; } p[u]=-1; s[u]=true; for( i=1; i<=n; i++) { int temp= ∞; int t=u; for( int j=1;j<=n;j++)
数据结构与算法C语言版期末复习题
《数据结构与算法》期末复习题 一、选择题。 1．在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分为 C 。 A．动态结构和静态结构B．紧凑结构和非紧凑结构 C．线性结构和非线性结构D．内部结构和外部结构 2．数据结构在计算机内存中的表示是指 A 。 A．数据的存储结构B．数据结构C．数据的逻辑结构D．数据元素之间的关系 3．在数据结构中，与所使用的计算机无关的是数据的 A 结构。 A．逻辑B．存储C．逻辑和存储D．物理 4．在存储数据时，通常不仅要存储各数据元素的值，而且还要存储 C 。 A．数据的处理方法B．数据元素的类型 C．数据元素之间的关系D．数据的存储方法 5．在决定选取何种存储结构时，一般不考虑 A 。 A．各结点的值如何B．结点个数的多少 C．对数据有哪些运算D．所用的编程语言实现这种结构是否方便。 6．以下说法正确的是 D 。 A．数据项是数据的基本单位 B．数据元素是数据的最小单位 C．数据结构是带结构的数据项的集合 D．一些表面上很不相同的数据可以有相同的逻辑结构 7．算法分析的目的是 C ，算法分析的两个主要方面是 A 。 （1）A．找出数据结构的合理性B．研究算法中的输入和输出的关系C．分析算法的效率以求改进C．分析算法的易读性和文档性 （2）A．空间复杂度和时间复杂度B．正确性和简明性 C．可读性和文档性D．数据复杂性和程序复杂性 8．下面程序段的时间复杂度是O(n2) 。 s =0; for( I =0; i 数据结构课程设计指导 一、课程设计要求 课程设计是数据结构课程的一个综合实践练习，是有别于课程实验的一个独立实践教学环节。课程设计一般在课程结束后进行，教学时数为1周。具体要求如下： 1、结合实际问题进一步理解和深化课程理论知识，做到理论与实际相结合。 2、能对实际问题进行分析和抽象，并进行数据结构设计和算法设计，具有初步的分析问题和解决问题的能力。 3、了解软件工程的理论与方法，初步掌握软件开发过程中的需求分析、系统设计、编码、测试等基本方法和技能。 4、进一步强化编程训练，提高程序设计能力。 5、设计内容要有一定的深度和难度，达到一定工作量，代码量不低于500行。 二、课程设计内容 课程设计的主要工作如下： 1、问题定义与需求分析：根据设计题目的要求，对问题进行分析，确定系统的功能需求和性能需求。 2、数据结构与算法设计：对问题描述中涉及的数据对象定义相应的数据结构，包括逻辑结构、存储定义和主要操作。对主要算法要进行时间和空间复杂度分析。 3、概要设计：采用面向对象方法设计软件结构，定义类及类之间的关系。要求系统结构合理、易于实现。 4、详细设计：对数据结构和基本操作做进一步的求精，写出数据存储定义，用程序流程图或伪码对算法进行描述。 5、编码与测试：用C++编程实现系统，并设计测试用例对系统进行测试，修改程序中的错误，形成格式和风格良好的源程序清单。 6、设计结果分析：对系统应用效果进行分析，评价系统的先进性、实际应用价值及在在的问题。 7、撰写课程设计报告。 三、课程设计考核 课程设计考核内容包括设计作品和设计报告两个部分。设计作品包括可运行的源程序（刻录成光盘），系统使用说明，主要程序代码（打印附在课程报告内）。课程设计报告主要报告系统分析、设计和实现过程，内容如下： 1、问题定义及设计要求； 2、主要设计内容：详细报告课程设计中所做的主要工作，包括系统分析、概要设计、数据结构设计、算法设计及模块设计和编程及测试等。 3、总结与体会：写出本次课程设计的主要创新点及存在的问题。 4、参考文献：列出所参考的主要文献。 5、小组成员及分工。 课程设计成绩分两部分，设计报告占50％，设计作品占50％。评价因素主要有： 数据结构与算法》实验指导书 实验1 顺序表 一、实验目的 （ 1）掌握顺序表的逻辑结构、存储结构及描述方式。 （ 2）掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。 二、实验要求 （ 1）调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法； （ 2）给出每个问题的算法或画出流程图； （ 3）编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验； （ 4）做完实验后给出本实验的实验报告。 三、实验设备、环境 奔腾以上计算机，装有 Turbo C 2.0 或 Visual C++ 软件 四、实验步骤及内容 实验步骤： 1．根据题目，编写程序。 2．上机调试通过。 3．按照金陵科技学院实验报告格式，撰写各实验报告。 实验内容： （1）编写一个函数 print_all_data ，该函数的作用是逐个输出顺序表中所有数据元素的值。编写主函数，从键盘输入顺序表，调用函数 print_all_data ，测试结果。 （2）编写顺序表定位操作函数 locata ，该函数的作用是在顺序表中查找是否存在数据元素的值与变量 x 的值相等。如果存在满足条件的数据元素，则返回顺序表中和 x 值相等的第 1 个数据元素在表中的下标；如果不存在，则返回－ 1 。编写主函数，从键盘输入顺序表，以及变量 x 的值，调用函数 locate ，测试结果。 （3）编写一个函数 insert ，该函数的作用是在递增有序的顺序表中插入一个新结点x，要求保持顺序表的有序性，输出插入前后顺序表状态。编写主函数，从键盘输入顺序表以及变量 x 的值，调用函数 insert ，测试结果。 （4）编写一个函数 delete ，该函数的作用是删除顺序表中所有等于 X 的数据元素。若顺序表中没有满足条件的数据元素，则输出合适的信息。若有满足条件的数据元素，则输出删除前后顺序表状态。编写主函数，从键盘输入顺序表以及变量 x 的值，调用函数 西安科技大学 2013年硕士研究生入学考试试题A ───────────────────────────────── 科目编号：824 科目名称： 数据结构与算法设计 考生须知： 1、 答案必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上不给分。 2、 答题须用蓝、黑色钢笔或圆珠笔，用铅笔、红色笔者不给分。 3、 答题必须写清题号，字迹要清楚，卷面要保持整洁。 4、 试题要随答题纸一起交回。 一、单项选择题（每小题2分，共30分） （1）并归排序的时间复杂度是（ ）。 A ．O(n 2) B ．O(nlog 2n) C ．O(n) D ．O(log 2n) （2）设一个链表最常用的操作是在末尾插入结点和删除尾结点，选用（ ）存储结构最节省时间。 A ．单链表 B ．单循环链表 C ．带尾指针的单循环链表 D ．带头结点的双循环链表 （3）散列文件是一种（ ）。 A ．顺序文件 B ．索引文件 C ．链接文件 D ．计算机寻址文件 （4）常用于函数调用的数据结构是（ ）。 A ．栈 B ．队列 C ．数组 D ．链表 （5）两个矩阵sn ms B A ,相乘的时间复杂度是（ ）。 A ．O(n 2) B ．O(s 2) C ．O(msn) D ．O(mn) （6）图的广度优先搜索遍历使用的数据结构是（ ）。 A ．栈 B ．队列 C ．集合 D ．树 （7）在单链表中，每个存贮结点有两个域，即数据域和指针域，指针域指向该结点的（ ）。 A ．直接前驱 B ．直接后继 C ．开始结点 D ．终端结点 （8）在已知头指针的单链表中，要在其尾部插入一个新结点，其时间复杂度是（ ）。 A ．O(n 2) B ．O(1) C ．O(n) D ．O(log 2n) （9）在链队列中执行入队操作，（ ）。 A ．需判断队是否为空 B ．限定在链表头p 进行 C ．需判断队是否为满 D ．限定在链表尾p 进行 （10）对序列（95，83，62，70）进行冒泡排序（由小到大），第2趟排序后的结果为（ ）。 A ．（70，83，62，95） B ．（70，62，83，95） 四川大学期末考试试题 （2008-2009学年第1学期） 课程号：课程名称：数据结构与算法分析（B卷）任课教师： 1．数据类型为（）。 A）数据项的集合B）值的集合及定义在其上的一组操作的总称 C）数据元素的集合D）关键字的集合 2．链表不具有的特点是（）。 A）可随机直接访问任一元素B）插入删除不需要移动元素 C）不必事先估计元素个数D）所需空间与线性表长度成正比 3．设一个栈的入栈序列是ABCD，则借助于一个栈所得到的出栈序列不可能是（）。 A）ABCD B）DCBA C）ABCD D）DABC 4．将对称矩阵A nxn压缩存储在一维数组B[m]中，则m的值至少为（）。 A）n(n+1)/2 B）n(n-1)/2 C）n(n+1) D）n2 5．设二叉树中有n2个度为2的结点，n1个度为1的结点，n0个叶子结点，则此二叉树中空指针域个数为（）。 A）n0+n1+n2 B）n2+n1+2n0 C）2n2+n1D）2n0+n1 6．对于具有n个顶点的强连图，其弧条数的最小值为（）。 A）n+1 B）n C）n-1 D）n-2 7．一棵深度为k的平衡二叉树，其每个非终端结点的平衡因子均为0，则该树共有（）个结点。 A）2k-1-1 B）2k-1C）2k-1+1 D）2k-1 8．归并排序的时间复杂度是（）。 A）O(1) B）O(n) C）O(n2) D）O(nlogn) 9．每一趟都能选出一个元素放在其最终位置上，并且不稳定的排序算法是（）。 A）冒泡排序B）简单选择排序C）希尔排序D）直接插入排序10．按照二叉树的定义，具有3个结点的不同形态（相似）的二叉树有（）种。 A）3 B）4 C）5 D）6 二、（本题10分） 利用两个栈S1、S2模拟一个队列（如客户队列）时，如何用栈的运算实现队列的插入、删除运算，请简述算法思想。 三、（本题10分） 已知一棵二叉树的先序序列与中序序列分别如下，试画出此二叉树。 先序序列：ABCDEFGH IJ 中序序列：CBEDAGHFJI 注：试题字迹务必清晰，书写工整。本题2页，本页为第1页 教务处试题编号： 《计算机算法设计与分析》实验指导书（第一版） 前言 计算机算法分析与设计是面向设计的，它是计算机科学的核心。无论是计算机系统、系统软件和解决计算机的各种应用问题都可归结为算法的设计。通过本课程的学习，使学生掌握计算机领域中许多常用的非数值的算法描述：分治法、贪心法、动态规划、回溯法、分枝限界等算法，并掌握算法分析的方法，从而把学生的分析问题和解决问题能力提高到理论的高度。 前期课程为程序设计语言、数据结构、高等数学，即学生应该具备一门高级语言程序设计编程基础，学习基本的数据结构知识，还要求学生掌握较好的数学基础。 开发环境不限，本书采用C/C++语言的集成开发环境等。 实验完成后书写实验报告，包含实验问题、基本思想、关键算法流程图、测试数据及运行结果（截图）、调试心得和源程序。 总实验学时为16学时。 目录 预备实验验证算法的方法 (4) 实验目的： (4) 实验课时： (4) 实验原理： (4) 实验题目： (6) 基本题： (6) 提高题： (6) 实验一递归与分治 (7) 实验目的： (7) 实验课时： (7) 实验原理： (7) 实验题目： (7) 基本题： (7) 提高题： (8) 思考问题： (8) 实验二动态规划算法 (9) 实验目的： (9) 实验课时： (9) 实验原理： (9) 实验题目： (9) 基本题： (9) 提高题： (10) 思考问题： (10) 实验三贪心选择算法 (11) 实验目的： (11) 实验课时： (11) 实验原理： (11) 实验题目： (11) 基本题： (11) 提高题： (12) 思考问题： (12) 实验四回溯算法 (13) 实验目的： (13) 实验课时： (13) 实验原理： (13) 实验题目： (14) 基本题： (14) 提高题： (14) 思考问题： (14) 算法设计与分析课程设计 实验指导书 上海第二工业大学 计算机与信息学院软件工程系 一、运动员比赛日程表 设有n=2k个运动员要进行网球比赛。设计一个满足以下要求的比赛日程表： ●每个选手必须与其它n-1个选手各赛一次 ●每个选手一天只能赛一次 ●循环赛一共进行n-1天 1、运用分治策略，该问题的递归算法描述如下，根据算法编制程序并上机 通过。 输入：运动员人数n（假定n恰好为2的i次方） 输出：比赛日程表A[1..n,1..n] 1. for i←1 to n //设置运动员编号 2. A[i,1]←i 3. end for 4. Calendar(0,n) //位移为0，运动员人数为n。 过程Calendar(v, k) //v表示位移（v=起始行-1），k表示运动员人数。 1. if k=2 then //运动员人数为2个 2. A[v+2,2]←A[v+1,1] //处理右下角 3. A[v+1,2]←A[v+2,1]//处理右上角 4. else 5. Calendar(v,k/2) //假设已制定了v+1至v+k/2运动员循环赛日程表 6. Calendar(v+k/2,k/2) //假设已制定了v+k/2+1至v+k运动员循环赛日程表 7. comment：将2个k/2人组的解，组合成1个k人组的解。 8. for i←1 to k/2 9. for j←1 to k/2 10. A[v+i+k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右下角 11. end for 12. end for 13. for i←k/2+1 to k 14. for j←1 to k/2 15. A[v+i-k/2,j+k/2]←A[v+i,j] //沿对角线处理右上角 16. end for 17. end for 18. end if 2、编制该问题的非递归算法，上机通过。 将如上文件保存在命名为“学号+姓名+实验一”的文件夹中并上传到指定的服务器。 北京交通大学考试试题（A卷） 课程名称:数据结构与算法2011-2012学年第一学期出题教师:张勇 (请考生注意:（1）本试卷共有六道大题，（2）答案一律写在答题纸上，（3）试卷不得带出考场) 1. 在顺序表中访问任意一个元素的时间复杂度均为，因此顺序表也称为 的数据结构。 2．三维数组a[4][3][2](下标从0开始)，假设a[0][0][0]的地址为50，数据以行序优先方式存储，每个元素的长度为2字节，则a[2][1][1]的地址是。 3. 直接插入排序用监视哨的作用是。 4. 已知广义表Ls=(a, (b, c), (d, e)), 运用head和tail函数取出Ls中的原子d的运算 是。 5．对有14个元素的有序表A[1..14]进行折半查找，当比较到A[4]时算法结束。被比较元素除A[4]外，还有。 6. 在AOV网中，顶点表示，边表示。 7. 有向图G可进行拓扑排序的判别条件是。 8. 若串S1=‘ABCDEFGHIJK’,S2=‘451223’,S3=‘####’,则执行 Substring(S1,Strlength(S3),Index(S2,‘12’,1))的结果是。 二、选择题（每空2分，共20分） 1.在下列存储形式中，哪一个不是树的存储形式？（） A．双亲表示法B．孩子链表表示法 C．孩子兄弟表示法D．顺序存储表示法 2.查找n个元素的有序表时，最有效的查找方法是（）。 A．顺序查找B．分块查找 C．折半查找D．二叉查找 3.将所示的s所指结点加到p所指结点之后，其语句应为（）。 p (A) s->next=p+1 ; p->next=s; (B) (*p).next=s; (*s).next=(*p).next; (C) s->next=p->next ; p->next=s->next; (D) s->next=p->next ; p->next=s; 4. 在有向图的邻接表存储结构中，顶点v 在链表中出现的次数是（ ）。 A. 顶点v 的度 B. 顶点v 的出度 C. 顶点v 的入度 D. 依附于顶点v 的边数 5. 算法的时间复杂度为O （nlog 2n ）、空间复杂度为O(1)的排序算法是（ ）。 A. 堆排序 B. 快速排序 C. 归并排序 D.直接选择 6. 设矩阵A 是一个对称矩阵，为了节省存储，将其 下三角部分（如右图所示）按行序存放在一维数组B[ 1, n(n-1)/2 ]中，对下三角部分中任一元素ai,j(i ≤j), 在一维数组B 中下标k 的值是（ ）： Ａ．i(i-1)/2+j-1 Ｂ．i(i-1)/2+j Ｃ．i(i+1)/2+j-1 Ｄ．i(i+1)/2+j 7. 由一个长度为11的有序表，按二分查找法对该表进行查找，在表内各元素等概率情 况下，查找成功的平均查找长度是（ ）。 A ．29/11 B. 31/11 C. 33/11 D.35/11 8. AVL 树是一种平衡的二叉排序树，树中任一结点的（ ）。 A. 左、右子树的高度均相同 B. 左、右子树高度差的绝对值不超过1 C. 左子树的高度均大于右子树的高度 D. 左子树的高度均小于右子树的高度 9. 下列四种排序方法中，不稳定的方法是（ ）。 A. 直接插入排序 B. 冒泡排序 C. 归并排序 D. 堆排序 10. 设树的度为4，其中度为1,2,3,4的结点个数分别为4, 2, ,1, 1, 则T 中的叶子数为 （ ）。 A ．5 B ．6 C ．7 D ．8 三、 判断题（10分，每小题1分） 1. 顺序存储方式的优点是存储密度大，且插入、删除运算效率高。（ ） 2. 数组不适合作任何二叉树的存储结构。（ ） 3. 广义表的取表尾运算，其结果通常是个表，但有时也可是个原子。（ ） 4. 在含有n 个结点的树中，边数只能是n-1条。（ ） 5. 所谓一个排序算法是否稳定，是指该算法在各种情况下的效率是否相差不大。（ ） 6. 简单选择排序在最好情况下的时间复杂度为O(n)。（ ） 7. 在二叉排序树中插入一个新结点，总是插入到叶结点下面。（ ） 8. 采用线性探测处理冲突，当从哈希表中删除一个记录时，不应将该记录所在位置置 空，因为这会影响以后的查找。（ ） 9. 有n 个数存放在一维数组A[1..n]中，在进行顺序查找时，这n 个数的排列有序或无 ?????? ? ???? ? ??=n n n n a a a a a a A ,2,1,2 ,21,21 ,1Λ Λ 算法设计与分析实验指导书 实验一 C/C++环境及递归算法( 4学时) 一、实验目的与要求 1、熟悉C/C++语言的集成开发环境; 2、经过本实验加深对递归过程的理解 二、实验内容: 掌握递归算法的概念和基本思想, 分析并掌握排列问题的递归算法和Hanoi塔问题的递归算法。 三、实验题 1、设计一个递归算法生成n个元素{r1,r2,…,rn}的全排列。任意输入一 串整数或字符, 输出结果能够用递归方法实现整数或字符的全排列。 2、设a,b,c是3个塔座。开始时, 在塔座a上有一叠共n个圆盘, 这些圆 盘自下而上, 由大到小地叠在一起。各圆盘从小到大编号为1,2,…,n,现要求将塔座a上的这一叠圆盘移到塔座b上, 并仍按同样顺序叠置。 四、实验步骤 1．理解算法思想和问题要求; 2．编程实现题目要求; 3．上机输入和调试自己所编的程序; 4．验证分析实验结果; 5．整理出实验报告。 实验提示 1、 #include b=temp; } void perm(int list[],int k,int m) { if(k==m) { for(int i=0;i<=m;i++) cout< 《数据结构与算法分析》课程设计教学任务书 一、课程设计的目的 数据结构与算法课程主要是研究非数值计算的程序设计问题中所出现的计算机操作对象以及它们之间的关系和操作的学科。数据结构是介于数学、计算机软件和计算机硬件之间的一门计算机专业的核心课程，它是计算机程序设计、数据库、操作系统、编译原理及人工智能等的重要基础，广泛的应用于信息学、系统工程等各种领域。 学习数据结构与算法是为了将实际问题中涉及的对象在计算机中表示出来并对它们进行处理。通过课程设计可以提高学生的思维能力，促进学生的综合应用能力和专业素质的提高。通过此次课程设计主要达到以下目的： 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能； 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 二、课程设计的基本要求 1. 独立思考，独立完成：课程设计中各任务的设计和调试要求独立完成，遇到问题可以讨论，但不可以拷贝。 2. 做好上机准备：每次上机前，要事先编制好准备调试的程序，认真想好调试步骤和有关环境的设置方法，准备好有关的文件。 3. 按照课程设计的具体要求建立功能模块，每个模块要求按照如下几个内容认真完成： a）需求分析： 在该部分中叙述，每个模块的功能要求 b）概要设计： 在此说明每个部分的算法设计说明（可以是描述算法的流程图），每个程序中使用的存储结构设计说明（如果指定存储结构请写出该存储结构的定义） c）详细设计： 各个算法实现的源程序，对每个题目要有相应的源程序（可以是一组程序，每个功能模块采用不同的函数实现） 源程序要按照写程序的规则来编写。要结构清晰，重点函数的重点变量，重点功能部分要加上清晰的程序注释 d）调试分析： 测试数据，测试输出的结果，时间复杂度分析，和每个模块设计和调试时存在问题的思考（问题是哪些，问题如何解决？），算法的改进设想 课程设计总结：（保存在word文档中）总结可以包括：课程设计过程的收获、遇到的问题、解决问题过程的思考、程序调试能力的思考、对数据结构这门课程的思考、在课程设计过程中对《数据结构》课程的认识等内容 4. 实现的结果必须进行检查和演示，程序源代码和程序的说明文件必须上交，作为考核内容的一部分。（上交时每人交一份，文件夹的取名规则为：“学号姓名”，如“09201199王五”。该文件夹下至少包括：“源代码”、“课程设计报告”、“可执行文件”。由学习委员收 竭诚为您提供优质文档/双击可除数据结构与算法实验报告 篇一：数据结构与算法实验报告-图 沈阳工程学院 学生实验报告 （课程名称：数据结构与算法） 实验题目： 班级网络本112学号27姓名郑乐乐地点F606指导教师吕海华祝世东实验日期:20XX年11月13日 1 2 3 4 篇二：《数据结构与算法》实验报告模板 软件工程系实验报告封面 课程名称：数据结构与算法 课程代码：ss1005 实验指导老师:钟迅科 实验报告名称： 本实验报告包括以下几个内容： 一、实验(实践)目的 二、实验(实践)环境 三、实验(实践)实现过程 四、实验(实践)分析与总结 五、指导教师评语与评分 我申明，本报告内的实验已按要求完成，报告完全是由我个人完成，并没有抄袭行为。我已经保留了这份实验报告的副本。 申明人(签名): 学生姓名：张三学号：1140888888教学班：FJ01递交日期：20XX年10月11日 篇三：数据结构与算法实验报告c++版 算法与数据结构 实验报告 实验一：栈与队列 一、实验目的 1、掌握栈和队列特点、逻辑结构和存储结构 2、熟悉对栈和队列的一些基本操作和具体的函数定义。 3、利用栈和队列的基本操作完成一定功能的程序。 二、实验任务 1.出顺序栈的类定义和函数实现，利用栈的基本操作完成十进制数n与其它d进制数 的转换。（如n=1357,d=8） 2.给出顺序队列的类定义和函数实现，并利用队列计算并打印杨辉三角的前n行的内 容。(n=8) 3.给出链栈的类定义和函数实现，并设计程序完成如下功能：读入一个有限大小的整 数n，并读入n个数，然后按照与输入次序相反的次序输出各元素的值。 三、实验原理 1、将十进制数n转化为d进制时，用除去余数法，用d 除n所得余数作为d进制当前个位，将相除所得的商的整数部分作为新的n值重复上述计算，直到n为0为止。将前所得到的各余数反过来连接便得到最终结果。将每次求出的余数入栈，求解结束后，再依次出栈。 2、在杨辉三角中可用上一行的数来求出对应位置的下一行的内容。用队列保存上行内容，每当由上行的两个数求出下行的一个数时，其中的前一个便需要删除，而求出的数就 入队。为便于求解，在每行的第一个位置添加一个0作为辅助。 3、输出操作应在读入所有输入的整数后才能进行，用 计算方法 实 验 指 导 书 彭彬 计算机技术实验中心 2012年3月 · 实验环境： VC++ 6.0 · 实验要求：在机房做实验只是对准备好的实验方案进行验证，因此上机前要检查实验准备情况，通过 检查后方可上机。没有认真准备的学生不能上机，本次实验没有分数。实验中要注意考察和体会数值计算中出现的一些问题和现象：误差的估计,算法的稳定性、收敛性、收敛速度以及迭代初值对收敛的影响等。 · 关于计算精度：如果没有特别说明，在计算的过程中，小数点后保留5位数字，最后四舍五入到小数 点后四位数字。迭代运算的结束条件统一为 51 102 -?。在VC++ 6.0中，可使用setprecision 在流的输出中控制浮点数的显示（缺省显示6位）。演示如下： # include 数据结构与算法设计知识点 试题类型： 本课程为考试科目（闭卷笔试），试题类型包括：概念填空题（10 %），是非判断题（10 %），单项选择题（40 %），算法填空题（10%），算法应用题（20 %)，算法设计题（10 %）。 第一章绪论 重点内容及要求： 1、了解与数据结构相关的概念（集合、数据、数据元素、数据项、关键字、元 素之间的关系等）。 数据：所有能被输入到计算机中，且能被计算机处理的符号的 集合。是计算机操作的对象的总称。是计算机处理的信息的某种特定 的符号表示形式。 数据元素：是数据（集合）中的一个“个体”，数据结构中的基本 单位，在计算机程序中通常作为一个整体来考虑和处理。 数据项：是数据结构中讨论的最小单位，数据元素可以是一个或 多个数据项的组合 关键码：也叫关键字（Key），是数据元素中能起标识作用的数 据项。 其中能起到唯一标识作用的关键码称为主关键码（简称主码）； 否则称为次关键码。通常，一个数据元素只有一个主码，但可以有多 个次码。 关系：指一个数据集合中数据元素之间的某种相关性。 数据结构：带“结构”的数据元素的集合。这里的结构指元素之 间存在的关系。 数据类型：是一个值的集合和定义在此集合上的一组操作的总 称。 2、掌握数据结构的基本概念、数据的逻辑结构（四种）和物理结构（数据元素 的表示与关系的表示、两类存储结构：顺序存储结构和链式存储结构）。 数据结构包括逻辑结构和物理结构两个层次。 数据的逻辑结构：是对数据元素之间存在的逻辑关系的一种抽象的描述，可以用一个数据元素的集合和定义在此集合上的若干关系来表示 逻辑结构有四种：线性结构、树形结构、图状结构、集合结构数据的物理结构：是其逻辑结构在计算机中的表示或实现，因此又称其为存储结构。 存储结构：顺序存储结构和链式存储结构 顺序存储结构：利用数据元素在存储器中相对位置之间的某种特定的关系来表示数据元素之间的逻辑关系； 链式存储结构：除数据元素本身外，采用附加的“指针”表示数据元素之间的逻辑关系。 3、了解算法分析的基本方法，掌握算法时间复杂度相关的概念。 算法：是为了解决某类问题而规定的一个有限长的操作序列 或处理问题的策略 一个算法必须满足以下五个重要特性：1．有穷性2．确定性3．可行性4．有输入5．有输出 设计算法时，通常还应考虑满足以下目标： 1.正确性， 2.可读性， 3.健壮性 4.高效率与低存储量需求 《算法设计与分析》实验指导书 计算机学院信息安全系毕方明 本书是为配合《算法分析与设计实验教学大纲》而编写的上机指导，其目的是使学生消化理论知识，加深对讲授内容的理解，尤其是一些算法的实现及其应用，培养学生独立编程和调试程序的能力，使学生对算法的分析与设计有更深刻的认识。 上机实验一般应包括以下几个步骤： （1）、准备好上机所需的程序。手编程序应书写整齐，并经人工检查无误后才能上机。（2）、上机输入和调试自己所编的程序。一人一组，独立上机调试，上机时出现的问题，最好独立解决。 （3）、上机结束后，整理出实验报告。实验报告应包括：题目、程序清单、运行结果、对运行情况所作的分析。 本书共分阶段4个实验，每个实验有基本题和提高题。基本题必须完成，提高题根据自己实际情况进行取舍。题目不限定如下题目，可根据自己兴趣爱好做一些与实验内容相关的其他题目，如动态规划法中的图象压缩，回溯法中的人机对弈等。 其具体要求和步骤如下： 实验一分治与递归（4学时） 一、实验目的与要求 1、熟悉C/C++语言的集成开发环境； 2、通过本实验加深对递归过程的理解 二、实验内容： 掌握递归算法的概念和基本思想，分析并掌握“整数划分”问题的递归算法。 三、实验题 任意输入一个整数，输出结果能够用递归方法实现整数的划分。 四、实验步骤 1．理解算法思想和问题要求； 2．编程实现题目要求； 3．上机输入和调试自己所编的程序； 4．验证分析实验结果； 5．整理出实验报告。 一、实验目的与要求 1、掌握棋盘覆盖问题的算法； 2、初步掌握分治算法 二、实验题： 盘覆盖问题：在一个2k×2k个方格组成的棋盘中，恰有一个方格与其它方格不同，称该方格为一特殊方格，且称该棋盘为一特殊棋盘。在棋盘覆盖问题中，要用图示的4种不同形 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）8 N N div 8 N mod 8 1348 168 4 168 21 0 21 2 5 2 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。 《数据结构》实验指导书 计算机专业实验中心编 2020年5月25日 目录 《数据结构》上机实验内容和要求 ................................................................... 错误!未定义书签。实验一、顺序表的实现及应用 ........................................................................... 错误!未定义书签。实验二、链表的实现及应用 ............................................................................... 错误!未定义书签。实验三、栈的实现及应用 ................................................................................... 错误!未定义书签。实验四、队列的实现及应用 ............................................................................... 错误!未定义书签。实验五、二叉树操作及应用 ............................................................................... 错误!未定义书签。实验六、图的遍历操作及应用 ........................................................................... 错误!未定义书签。实验七、查找算法的实现 ................................................................................... 错误!未定义书签。实验八、排序算法的实现 ................................................................................... 错误!未定义书签。 数据结构与算法课程设计报告 题目 两两相连的房间问题： 一所奇怪的房子，这所房子里有n个房间，每个房间里有一些门通向别的房间，可是这些门十分奇怪，它们只能从房间a开向房间b，也就是说，一扇从a开向b的门是不能让一个人从b房间走到a房间的。你能计算一下任意两个房间之间都互相相通吗？ 问题分析 此程序需要完成如下要求：在这所房子里，从任意一个房间开始，按照开门的方向，均能够找到一个合适的路线，使得一个人能够不重复的到达其他的每一个房间，所以，需以每一个房间都为一次起始点来走向其他的房间，以此来判断这所房子里的任意两个房间之间是否互相相通。 实现本程序需要解决以下问题： 1.如何表示每一个房间，即存储房间的信息，并且还要确定这所房子里的各个房间的位置。 2.各个房间之间的门，以及门是从哪个房间开向哪个房间的该如何表示和存储的。 3.从某一个房间开始，如何走到其他各个房间，即如何对房间进行遍历。 4.为了在遍历过程中，不重复的遍历每一个房间，该如何标记已被遍历过的房间，从而只 访问未走过的房间。 5.最后通过什么的遍历方式才能判断各个房间之间是否互相相通。 数据结构的选择和概要设计 通过对题目要求的理解，我们可以用图来表示这所房子，而房子中的各个房间就相当于图中的各个结点，由于房间的门是有方向的，一扇从a开向b的门是不能让一个人从b房间走到a 房间的，从而可知该图为有向图，那么门就相当于有向图中的弧，从一个门开向另一个门即代表有向图中弧的起始点和终止点。 对于图的存储，我采用邻接表的形式来存储，并将每一个房间进行编号，对于邻接表，则需要定义一个邻接表结点类型、邻接表表头结点类型，通过表头与结点的连接而将有向图中弧的信息存储起来。那么人从任意一个房间走向另一个房间，即相当于有向图中从一个结点按照弧的信息访问其他的结点，可以采用深度优先搜索遍历。如果从每一个结点以起始点开始一次遍历就都能访问到其他结点的话则说明有向图是连通图，即该房子里的各个房间能够互相相通。定义一个全局的整形变量flag，如果是连通图的话则flag=1，否则flag=0。数据结构课程设计指导书
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