数据结构实验四字符串的应用
第四章字符串的应用
【实验目的】
1. 熟练掌握字符串的数据类型定义以及字符串的五种基本操作的定义，并能利用这些基本操作实现字符串的其他基本操作的方法。
2. 熟练掌握字符串串的定长顺序存储结构上实现字符串的各种操作的方法。
3. 理解字符串的堆分配存储表示以及在其上实现字符串操作的基本方法。
4. 熟练掌握串的基本操作类型的实现方法，其中文本模式匹配方法是一个难点，在掌握了BF算法的基础上理解改进的KMP算法。
5. 了解一般文字处理软件的设计方法。
第一节知识准备
一、有关串几个重要概念
1. 串（字符串）：零个或多个字符组成的有限序列。一般记作s="a1a2 …an"(n≥0)
2. 长度：串中字符的数目
3. 空串：零个字符的串，其长度为零
4. 子串和主串：串中任意个连续的字符组成的子序列称为该串的子串；包含子串的串相应地称为主串，字符在序列中的序号为该字符在串中的位置。
5. 当两个串的长度相等，并且各个对应位置的字符都相等时称为两串相等。
6. 空格串：由一个或多个空格组成的串‘’，同空串是完全不同的。
二、串的抽象数据类型定义
ADT String{
数据对象：D={ | ∈CharacterSet, i=1,2,...,n, n>=0}
数据关系：R1={< , >| , ∈D,i=2,...,n}
基本操作：
Assign(&s,t) 将串t的值赋给串s
Create(&s,ss) 将串s的值设定为字符序列ss
Equal(s,t) 判定串s和串t是否相等
Length(s) 求串s的长度
Concat(&s,t) 将串s和串t连接成一个串，结果存于s中
Substr(&sub,s,start,len) 从s的第start个字符起，取长为len的子串存于sub
Index(s,t) 求子串t在主串s中第一次出现的位置
Replace(&s,t,v) 以串v替换串s中的所有的非空子串t
Insert(&s,pos,t) 在串s的第pos个字符之前插入串t；
Delete(&s,pos,len) 从串s中删去从第pos个字符起长度为len的子串；
} ADT String
三、串的存储结构
1. 定长顺序存储表示
用一组地址连续的存储单元来存放字符序列，并约定该结构能存放字符的个数。
#define MAXLEN 字符最大个数
typedef struct
{int len;
char ch[MAXLEN];
} SString;
2. 堆分配存储表示
系统先分配一个容量很大的地址连续的存储空间作为字符串的存放空间，每建立一个新串，系统从该空间中分配一个大小和串长相同的空间来存放新串。
typedef Struct
{ char *ch ; //存储空间基址
int length; //串的长度
}Hstring;
3. 串的块链存储表示
用链表形式来存储串，如果以串中每一个字符作为一个结点，使得相应的存储占用量增大，因此可采用将多个字符作为一个结点的形式来形成链表(即块链形式)
#define MAX 80 //用户定义块的大小
typedef struct str
{char ch[MAX];
struct str *next;
}Chunk;
typedef struct string
{ Chunk *head,*tail;
int length;
}LString
在串的处理操作中，我们可视不同的情况进行选择使用不同的定义形式，当对字符串进行连接，删除等操作时，采用链结构更为方便上些，但采用链结构在进行串的截取(求子串)等操作时则比采用静态结构效率更低。
第二节串的基本操作示例
【问题描述】用C语言实现串的一些基本操作算法。
【数据描述】
采用静态存储结构来表示串，用一维字符数组来存放字符序列，用整数len来表示当前串实际长度。
#define STRINGMAX 81 //串最多存放字符的个数
struct string
{int len;
char ch[STRINGMAX];
};
typedef struct string STRING;
【C源程序】
本程序只设计了串的创建，联接，求子串和删除操作，其余各基本操作可在本程序基础上进行改进，补充。
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
#define STRINGMAX 81
#define LEN sizeof(struct string)/* 串的定义*/
struct string
{int len;
char ch[STRINGMAX];
};
typedef struct string STRING;
void creat(STRING *s);
void print(STRING *s);
void concat(STRING *s,STRING *t);
STRING *substr(STRING *s,int start,int len);
void delete(STRING *s,int start,int len);
main()
{STRING *s,*t,*v; /*定义三个采用静态存储形式的串*/
int start,len;
int position;
t=(STRING *)malloc(LEN); /*为三个串分配相应的存储空间*/
s=(STRING *)malloc(LEN);
v=(STRING *)malloc(LEN);
printf("please input the string s:"); /*创建S串*/
creat(s);
printf("please input the string t:"); /*创建T串*/
creat(t);
concat(s,t); /* 连接并输出相应的串*/
printf("the new string s :");
print(s);
printf("plese input the start position:");/*输入截取子串的起始位置*/
scanf("%d",&start);
printf("please input the length:"); /*输入截取子串的长度*/
scanf("%d",&len);
v=substr(s,start,len); /*截取子串*/
printf(“the substring :”);
print(v);
printf("plese input the start position:"); /* 输入删除串的起始位置*/ scanf("%d",&start);
printf("please input the length:"); /* 输入删除串的长度*/
scanf("%d",&len);
delete(s,start,len); /*删除串*/
printf("the deleted string s :");
print(s);
}
void delete(STRING *s,int start,int len)
{
int i;
if (start<=s->len&&len>=0&&start+len<=s->len)/*删除操作合法性验证*/
{for(i=start+len;i<=s->len;i++) /*从start位置开始移动元素*/
s->ch[i-len]=s->ch[i];
s->len=s->len-len; /*置新的长度*/
}
else
printf("cannot delete!\n");
}
STRING *substr(STRING *s,int start,int len)
{int i;
STRING *t;
t=(STRING *)malloc(LEN);
if (start<0&&start>=s->len) /*取子串的合法性验证*/
return(NULL);
else
if (len>=1&&len<=s->len-start)
{ for(i=0;i
t->len=len; /*置子串长度*/
t->ch[i]='\0';
return(t);
}
else
return(NULL);
}
void concat(STRING *s,STRING *t)
{
int i,j;
if (s->len+t->len>(STRINGMAX-1)) /*连接操作合法性验证*/
printf("too long!cannot concat!!");
else
{j=s->len;
for (i=0;i
s->ch[i+j]=t->ch[i]; /*将串t中字符序列放入串s的尾部*/ s->ch[i+j]= '\0 ';
s->len=s->len+t->len; /*置新串s的长度*/
}
}
void creat(STRING *s)
{char c;
int i;
for (i=0;((c=getchar())!='\n '&&i<80);i++)
s->ch[i]=c; /*将输入的字符序列放入串的字符数组中*/ s->len=i; /*置串的长度*/
s->ch[i]= '\0 ';
}
void print(STRING s) /*输出串的字符序列*/
{int i;
for (i=0;s->ch[i]!= '\0 ';i++)
printf("%c",s->ch[i]);
printf("\n");
}
【测试数据】
please input the string s:abcd↙
please input the string t:efg↙
the new string s:abcdefg↙
plese input the start position:3↙
please input the length:3↙
the substring:def↙
plese input the start po sition:3↙
please input the length:3↙
the deleted string s :abcg↙
【分析说明】
1. 上述程序采用的是串的静态存储形式，在定义串时对串可能容纳的字符个数要正确估计，否则会造成存储空间的大量浪费；
2. 在进行串的连接操作时，还必须考虑连接后形成的新串长度是否会大于串定义的最大长度；采用链式存储形式可以解决上述问题。
3. 如果采用链式存储形式，在某些操作实现中时间效率将会降低，如在删除操作中需首先找到删除的第一个字符，这样就需先移动指针找到删除点才能进行，而静态形式可直接从下标为起始点的字符起即可进行操作，因此，在设计不同的串处理应用程序时应根据可能进行的操作而选择相应比较合适的数据存储形式。【实验题】
1．根据以上程序采用的静态存储形式，完成串的置换、串的定位、串的插入操作的实现。
2．选择一种链式存储形式，完成串的基本操作。
第三节字符串操作演示系统
【问题描述】
用户自己实现串类型，并写一个串的基本操作的演示系统。在该演示系统中能提供命令行的输入，并能对输入的命令行进行简单的编译并作相应的出错处理，最后根据命令动词功能来执行命令行。命令定义如下：
1.赋值：assign 串名1 串名2
例如输入命令assign ss tt
操作的结果是将串tt赋值给了ss串
2.新建：creat 串名字符串常量
例如输入命令creat ss 'abcdefg '
操作的结果是将字符串常量赋值给串ss，注意：字符串常量两边用单引号括起来，不能省略。
3.判等：equal 串名1 串名2
例如输入命令equal ss tt
操作的结果是根据两串比较的结果输出相应的信息
4.求串长：length 串名
操作的结果是返回字符串长度
5.字符串连接：concat 串名1 串名2 新串名
例如输入命令concat ss tt v
操作的结果是将串ss和串tt连接起来(ss在前，tt在后)形成一个新串，并输出新串
6.求子串：substr 串名起始位置子串长度新子串名
例如输入命令substr ss 1 3 t
操作的结果是将串ss从起始位置1开始的3 个字符存入到串t中
7.子串定位：index 串名1 串名2 起始位置
例如输入命令index ss t 1
操作的结果是返回串t在串ss从第1个字符后的字符序列中第一次出现的位置
8.退出：quit
功能：结束演示系统运行
【数据描述】
1.定义串的数据类型为指向字符的指针
typedef char *STRING;/*定义新的字符串类型，即指向字符的指针*/
2.在本程序中支持串名操作，因此需将各字符串所对应的串名和首地址都存放在一个串头表中
struct strheadlist
{STRING strhead[100]; /*字符串首地址*/
STRING strname[100]; /*字符串的串名*/
int curnum;
/*当前串头表中串的数目*/
}
3.对于提示符下输入的每一行命令，在进行分析以后，需要保留分析的结果(参数最多有6个)
struct result
{int num; /*命令行中参数的个数(含命令动词)*/
int nametype[6]; /*命令行中各参数的类型*/
STRING str[6]; /*命令行中各参数都以字符串的形式返回*/
}
注：参数类型以整型表示，如为1，则表示参数为命令动词；
如为2，则表示参数为字符串
如为3，则表示参数为整数
如为4，则表示参数为串名
可以仿照DOS操作系统来进行设计，提供命令行提示符，并能输入相应命令，并将命令行拆分为不同的几个部分（类似统计单词个数），再根据编译的结果进行相应的处理。
【C源程序】
#include "stdlib.h"
#include "stdio.h"
typedef char *STRING; /*定义新的字符串类型，即指向字符的指针*/
struct strheadlist
{STRING strhead[100];
STRING strname[100];
int curnum;
}; /*定义指向字符串的字针数组，并存放各字符串的串名（串名也用字符串来表示），及当前堆中串的数目*/
struct result
{int num;
int nametype[6];
STRING str[6];
}; /*定义命令行编译以后形成的命令及参数等数据*/
int strtoint(STRING s);
void creat(STRING s,STRING ss);
void assign(STRING s,STRING t);
int equal(STRING s,STRING t);
int length(STRING s);
void concat(STRING s,STRING t,STRING v);
void substr(STRING s,int start,int len,STRING v);
int index(STRING s,STRING t,int start);
struct result cmdsyna(int row);
int lookup(STRING s);
struct strheadlist head;
char cmd[40][80];
main()
{
struct result comm;
int row=0,i;
char c;
int equ;
head.curnum=0;
while(1) /*重复输入并处理相应命令*/
{
printf("CMD>");
for (i=0;(c=getchar())!='\n ';i++) cmd[row][i]=c;
cmd[row][i]= '\0 ';
comm=cmdsyna(row);/*对各命令动词进行判数并作参数分析*/
if (strcmp(comm.str[0],"creat")==0) /*字符串创建*/
{if (comm.num!=2) printf("Parameters is wrong!\n");
else if (lookup(comm.str[1])!=-1) printf("String %s cannot be c reat!\n");
else {if (type[1]==4 && type[2]==2)
creat(comm.str[1],comm.str[2]);
}
}
else if (strcmp(comm.str[0],"assign")==0) /*字符串赋值*/
{if (comm.num!=2) printf("Parameters is wrong!\n");
else assign(comm.str[1],comm.str[2]);
}
else if (strcmp(comm.str[0],"equal")==0) /*字符串判等*/
{if (comm.num!=2) printf("Parameters is wrong!\n");
else
{if (lookup(comm.str[1])==-1||lookup(comm.str[2])==-1)
printf("String %s or %s is not found!\n",comm.st r[1],comm. str[2]);
else {if (equal(head.strhead[lookup(comm .str[1])],
head.strhead[lookup(comm.str[2])])==1) prin tf("Equal!!!\n");
else printf("Not equal!!!\n");
}
}
}
else if (strcmp(comm.str[0],"length")==0) /*字符串求长*/
{if (comm.num!=1) printf("Parameters is wrong!\n");
else {if (lookup(comm.str[1])==-1)
printf("The string %s connot be found !\n");
else printf("String %s :%s length i s %d\n",comm.str[1],
head.strhead [lookup(comm.str[1])],length(head.strhead[lookup(comm.str[1])]));
}
}
else if (strcmp(comm.str[0],"concat")==0) /*字符串连接并形成新的字符串*/
{if (comm.num!=3) printf("Parameters is wrong!\n ");
else
{ if (lookup(comm.str[1])==-1||lookup(comm .str[2])==-1)
printf("The string %s or %s is not found!\n", comm.str[1],comm.str[2]);
else if (lookup(comm.str[3])!=-1) p rintf("String %s connot be creat!\n", comm.str[3]);
else co ncat(head.strhead[lookup(comm.str[1])],
head.strhead[lookup(comm.str[2])],comm.str[3]);
}
}
else if (strcmp(comm.str[0],"substr")==0) /*取字符串子串，并形成新的字符串*/
{if (comm.num!=4) printf("Parameters wrong!\n");
else
{if (lookup(comm.str[1])==-1)
printf("String %s is not found!\n",com m.str[1]);
else
{if (lookup(comm.str[4])!=-1)
printf("String %s connot be creat!\n",comm.str[4]);
else
{int start,len;
start=strtoint(comm.str[2]);
len=strtoint(comm.str[3] ); substr(head.strhead[lookup(comm.str[1])] ,start,
len,comm.str[4]);
}
}
}
}
else if (strcmp(comm.str[0],"index")==0) /*字符串定位*/
{if (comm.num!=3) printf("Parameters wrong!\n");
else
{if (lookup(comm.str[1])==-1||lookup(comm .str[2])==-1)
printf("String %s or %s is not found!\n",
comm.str[1],comm.str[2]);
else
{int start,flag=-1;
start=strtoint(comm.str[3]);
flag=index(head.strhead[lookup(c omm.str[1])],head.strhead[lookup(comm.str[2])],start);
if (flag==-1) printf("String %s start %d ,
String %s is not index!!!\n",comm.str[1],start,comm.str[2]);
else printf("String %s start %d ,String %s is index %d!!!\n",
comm.str[1],start,comm.str[2],flag);
}
}
}
else if (strcmp(comm.str[0],"quit")==0) /*退出演示系统*/
{printf("Bye Bye!\n");
break;
}
else
printf("Bad filename or no command!\n"); /*错误命令动词提示*/
row++;
}
}
int strtoint(STRING s) /*将字符串转换成整数常量*/
{
int i=0;
int total=0;
while(s[i]!= '\0 ')
{total=total*10+s[i]-48;
i++;
}
return(total);
}
int lookup(STRING s)
/*查找串表中是否存在串名所对应的字符串，如存在则返回所对应的位置，否则返回-1*/
数据结构实验4
（一）题目 1. 按下述原则编写快排的非递归算法： (1) 一趟排序之后，若子序列已有序(无交换)，则不参加排序，否则先对长度较短的子序列进行排序，且将另一子序列的上、下界入栈保存； (2) 若待排记录数<=3，则不再进行分割，而是直接进行比较排序。 测试实例：{49 38 65 97 76 13 27 49 88 21 105} （二）算法思路 (1) 建立存储序列上下界的栈序列。 (2) 对栈顶作如下判断： A. 若栈顶中记录的头与尾相距小于3，对对应的子序列进行排序，然后出栈，进入(3)； B. 若栈顶中记录的头与尾相距大于等于3，则进行分块，判断分块是否有序， a.若两分块都有序，则出栈，进入(3)； b.若只有一分块有序，则改变栈顶内容为无序分块内容，进入(3)； c.若两分块都无序，则改变栈顶内容为较长的无序块，然后把较短的无序块 压进栈。进入(3) (3)重复(2)的操作，直至栈空，得到最终结果。 （三）程序结构 定义的结构体及声明 （四）源码
using namespace std; typedef struct _stack{ int left; //lowerbound int right; //upperbound struct _stack *next; }qstack; //to store the child sequence's left and right void sort(int *arr, int left, int right){ //sort child sequence less than 3 for(int i = left; i <= right; i++){ int k = i; for(int j = i+1; j <= right; j++){ if(arr[k] > arr[j]) k = j; } if(k != i){ int t; t = arr[k]; arr[k] = arr[i]; arr[i] = t; } } } bool sorted(int *arr, int left, int right){ for(int i = left; i < right; i++){ if(arr[i] > arr[i+1]) return false; } return true; } void qsort(int *arr, int left, int right){ qstack *head; head = new qstack; head->left = left; head->right = right; head->next = NULL; qstack *p; while(head != NULL){ if(head->right - head->left < 3){ //if less than 3, sort and pop sort(arr, head->left, head->right);
北京理工大学《数据结构与算法设计》实验报告实验四
《数据结构与算法设计》 实验报告 ——实验四 学院： 班级： 学号： 姓名：
一、实验目的 1. 通过实验实践、巩固线性表的相关操作； 2. 熟悉VC 环境，加强编程、调试的练习； 3. 用C 语言实现线性表的抽象数据类型，实现线性表构造、插入、取数据等基本操作； 4. 理论知识与实际问题相结合，利用上述基本操作实现三种排序并输出。 二、实验内容 从键盘输入10个数，编程实现分别用插入排序、交换排序、选择排序算法进行排序，输出排序后的序列。 三、程序设计 1、概要设计 为了实现排序的功能，需要将输入的数字放入线性表中，进行进一步的排序操作。 (1)抽象数据类型： ADT SqList{ 数据对象：D={|,1,2,,,0}i i a a ElemSet i n n ∈=≥ 数据关系：R1=11{,|,,1,2,,}i i i i a a a a D i n --<>∈= 基本操作： InPut(SqList &L) 操作结果：构造一个线性表L 。 OutPut(SqList L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：按顺序在屏幕上输出L 的数据元素。 InsertSort(SqList &L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：对L 的数据元素进行插入排序。 QuickSort(SqList &L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：对L 的数据元素进行快速排序。 SelectSort(SqList &L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：对L 的数据元素进行选择排序。 }ADT SqList ⑵主程序流程 由主程序首先调用InPut(L)函数创建顺序表，调用InsertSort(L)函数进行插入排序， 调用OutPut(L)函数显示排序结果。调用QuickSort(L)函数进行交换排序，调用OutPut(L) 函数显示排序结果。调用SelectSort(L)函数进行选择排序，调用OutPut(L)函数显示排序 结果。 ⑶模块调用关系 由主函数模块调用创建顺序表模块，排序模块与显示输出模块。
《数据结构》实验1实验报告
南京工程学院实验报告 <班级>_<学号>_<实验X>.RAR文件形式交付指导老师。 一、实验目的 1. 掌握查找的不同方法，并能用高级语言实现查找算法； 2. 熟练掌握二叉排序树的构造和查找方法。 3. 了解静态查找表及哈希表查找方法。 二、实验内容 设计一个算法读入一串整数，然后构造二叉排序树，进行查找。 三、实验步骤 1. 从空的二叉树开始，每输入一个结点数据，就建立一个新结点插入到当前已生成的二叉排序树中。 2. 在二叉排序树中查找某一结点。 3.用其它查找算法进行排序。
四、程序主要语句及作用 程序1的主要代码 public class BinarySearchTreeNode //二叉查找树结点 { public int key; public BinarySearchTreeNode left; public BinarySearchTreeNode right; public BinarySearchTreeNode(int nodeValue) { key = nodeValue; left = null; right = null; } public void InsertNode(BinarySearchTreeNode node)//插入结点 { if (node.key > this.key) { if (this.right == null) { this.right = node; return; } else this.right.InsertNode(node); } else { if (this.left == null) { this.left = node; return; } else this.left.InsertNode(node); } } public bool SearchKey(int searchValue) { if (this.key == searchValue) return true; if (searchValue > this.key) { if (this.right == null) return false; else return this.right.SearchKey(searchValue); } else { if (this.left == null) return false; else return this.left.SearchKey(searchValue); }
数据结构实验报告全集
数据结构实验报告全集 实验一线性表基本操作和简单程序 1．实验目的 （1）掌握使用Visual C++ 6.0上机调试程序的基本方法； （2）掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。 2．实验要求 （1）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。 （2）认真阅读和掌握本章相关内容的程序。 （3）上机运行程序。 （4）保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 （5）按照你对线性表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果 实验代码： 1）头文件模块 #include iostream.h>//头文件 #include
nodetype *create()//建立单链表，由用户输入各结点data域之值，//以0表示输入结束 { elemtype d;//定义数据元素d nodetype *h=NULL,*s,*t;//定义结点指针 int i=1; cout<<"建立一个单链表"<
北理工《数据结构与算法》在线作业_2
北理工《数据结构与算法》在线作业 试卷总分：100 测试时间：-- 试卷得分：99.5 一、单选题（共40 道试题，共99.5 分。）得分：99.5 1. 下列说法正确的是() A. 堆栈是在两端操作、先进后出的线性表 B. 堆栈是在一端操作、先进后出的线性表 C. 队列是在一端操作、先进先出的线性表 D. 队列是在两端操作、后进先出的线性表 正确答案：B 满分：2.5 分得分：2.5 2. 判定一个队列Q(最多元素为m0)为满队列的条件是() A. rear-front= = m0 B. rear-front-1= =m0 C. front= =rear D. front= =rear+1 正确答案：D 满分：2.5 分得分：2.5 3. 评价排序算法好坏的标准主要是()。 A. 执行时间 B. 辅助空间 C. 算法本身的复杂度 D. 执行时间和所需的辅助空间 正确答案：D 满分：2.5 分得分：2.5 4. 设有50行60列的二维数组A[50][60]，其元素长度为4字节，按行优先顺序存储，基地址为200，则元素A[18][25]的存储地址为()。 A. 3700 B. 4376 C. 3900 D. 4620 正确答案：D 满分：2.5 分得分：2.5 5. 根据二叉树的定义可知二叉树共有()种不同的形态。 A. 4 B. 5 C. 6 D. 7 正确答案：B 满分：2.5 分得分：2.5 6. 以下排序方法中，稳定的排序方法是()。 A. 直接插入排序和希尔排序 B. 直接插入排序和冒泡排序 C. 希尔排序和快速排序 D. 冒泡排序和快速排序 正确答案：B 满分：2.5 分得分：2.5 7. 下述几种排序方法中，平均查找长度最小的是()。 A. 插入排序 B. 选择排序 C. 快速排序
数据结构实验总结报告
数据结构实验总结报告 一、调试过程中遇到哪些问题？ （1）在二叉树的调试中，从广义表生成二叉树的模块花了较多时间调试。 由于一开始设计的广义表的字符串表示没有思考清晰，处理只有一个孩子的节点时发生了混乱。调试之初不以为是设计的问题，从而在代码上花了不少时间调试。 目前的设计是： Tree = Identifier(Node,Node) Node = Identifier | () | Tree Identifier = ASCII Character 例子：a(b((),f),c(d,e)) 这样便消除了歧义，保证只有一个孩子的节点和叶节点的处理中不存在问题。 （2）Huffman树的调试花了较长时间。Huffman编码本身并不难处理，麻烦的是输入输出。①Huffman编码后的文件是按位存储的，因此需要位运算。 ②文件结尾要刷新缓冲区，这里容易引发边界错误。 在实际编程时，首先编写了屏幕输入输出（用0、1表示二进制位）的版本，然后再加入二进制文件的读写模块。主要调试时间在后者。 二、要让演示版压缩程序具有实用性，哪些地方有待改进？ （1）压缩文件的最后一字节问题。 压缩文件的最后一字节不一定对齐到字节边界，因此可能有几个多余的0，而这些多余的0可能恰好构成一个Huffman编码。解码程序无法获知这个编码是否属于源文件的一部分。因此有的文件解压后末尾可能出现一个多余的字节。 解决方案： ①在压缩文件头部写入源文件的总长度（字节数）。需要四个字节来存储这个信息（假定文件长度不超过4GB）。 ②增加第257个字符（在一个字节的0~255之外）用于EOF。对于较长的文件，
会造成较大的损耗。 ③在压缩文件头写入源文件的总长度%256的值，需要一个字节。由于最后一个字节存在或不存在会影响文件总长%256的值，因此可以根据这个值判断整个压缩文件的最后一字节末尾的0是否在源文件中存在。 （2）压缩程序的效率问题。 在编写压缩解压程序时 ①编写了屏幕输入输出的版本 ②将输入输出语句用位运算封装成一次一个字节的文件输入输出版本 ③为提高输入输出效率，减少系统调用次数，增加了8KB的输入输出缓存窗口 这样一来，每写一位二进制位，就要在内部进行两次函数调用。如果将这些代码合并起来，再针对位运算进行一些优化，显然不利于代码的可读性，但对程序的执行速度将有一定提高。 （3）程序界面更加人性化。 Huffman Tree Demo (C) 2011-12-16 boj Usage: huffman [-c file] [-u file] output_file -c Compress file. e.g. huffman -c test.txt test.huff -u Uncompress file. e.g. huffman -u test.huff test.txt 目前的程序提示如上所示。如果要求实用性，可以考虑加入其他人性化的功能。 三、调研常用的压缩算法，对这些算法进行比较分析 （一）无损压缩算法 ①RLE RLE又叫Run Length Encoding，是一个针对无损压缩的非常简单的算法。它用重复字节和重复的次数来简单描述来代替重复的字节。尽管简单并且对于通常的压缩非常低效，但它有的时候却非常有用（例如，JPEG就使用它）。 变体1：重复次数+字符 文本字符串：A A A B B B C C C C D D D D，编码后得到：3 A 3 B 4 C 4 D。
数据结构实验报告
数据结构实验报告 一．题目要求 1）编程实现二叉排序树，包括生成、插入，删除； 2）对二叉排序树进行先根、中根、和后根非递归遍历； 3）每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏幕上用树的形状表示出来。 4）分别用二叉排序树和数组去存储一个班(50人以上)的成员信息(至少包括学号、姓名、成绩3项),对比查找效率，并说明在什么情况下二叉排序树效率高,为什么? 二．解决方案 对于前三个题目要求，我们用一个程序实现代码如下 #include 《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 } 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; 北理工《实用数据结构与算法》在线作业 一、单选题： 1.（单选题）当两个元素比较出现反序时就相互交换位置的排序方法称为()。 (满分 A归并排序 B选择排序 C交换排序 D插入排序 正确:C 2.（单选题）设数组Data[0..m]作为循环队列SQ的存储空间，front为队头指针，rear为队尾指针，则执行出队操作的语句为() (满分 Afront=front+1 Bfront=(front+1)%m Crear=(rear+1)%m Dfront=(front+1)%(m+1) 正确:D 3.（单选题）快速排序方法在()情况下最不利于发挥其长处。 (满分 A被排序的数据量太大 B被排序数据中含有多个相同值 C被排序数据已基本有序 D被排序数据数目为奇数 正确:C 4.（单选题）具有65个结点的完全二叉树其深度为（根的层次号为1）()。 (满分 A8 B7 C6 D5 正确: 5.（单选题）稀疏矩阵一般的压缩存储方法有两种，即()。 (满分 A二维数组和三维数组 B三元组表和散列表 C三元组表和十字链表 D散列表和十字链表 正确: 6.（单选题）从未排序序列中依次取出一个元素与已排序序列中的元素依次进行比较，然后将其放在已排序序列的合适位置，该排序方法称为()排序法。 (满分:) A插入 B选择 C交换 D二路归并 正确: 7.（单选题）下列排序方法中效率最高的排序方法是()。 (满分:) A起泡排序 B堆排序 C快速排序 D直接插入排序 正确: 8.（单选题）栈与一般的线性表的区别在于()。 (满分:) A数据元素的类型不同 B运算是否受限制 C数据元素的个数不同 班级：：学号： 实验一线性表的基本操作 一、实验目的 1、掌握线性表的定义； 2、掌握线性表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。 二、实验容 定义一个包含学生信息（学号，，成绩）的顺序表和链表（二选一），使其具有如下功能： (1) 根据指定学生个数，逐个输入学生信息； (2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息； (3) 根据进行查找，返回此学生的学号和成绩； (4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，，成绩）； (5) 给定一个学生信息，插入到表中指定的位置； (6) 删除指定位置的学生记录； (7) 统计表中学生个数。 三、实验环境 Visual C++ 四、程序分析与实验结果 #include typedef int Status; // 定义函数返回值类型 typedef struct { char num[10]; // 学号 char name[20]; // double grade; // 成绩 }student; typedef student ElemType; typedef struct LNode { ElemType data; // 数据域 struct LNode *next; //指针域 }LNode,*LinkList; Status InitList(LinkList &L) // 构造空链表L { L=(struct LNode*)malloc(sizeof(struct LNode)); L->next=NULL; return OK; 《数据结构》实验报告 实验序号：4 实验项目名称：栈的操作 附源程序清单： 1. #include { printf("栈上溢出!\n"); } else { st->top++; //移动栈顶位置 st->data[st->top]=x; //元素进栈 } } void Pop(SqStack *st,ElemType &e) //出栈 { if(st->top==-1) { printf("栈下溢出\n"); } else { e=st->data[st->top]; //元素出栈 st->top--; //移动栈顶位置} } int main() { SqStack L; SqStack *st=&L; ElemType c; int i; InitStack(st); printf("输入回车结束入栈"); while((c=getchar())!='\n') { if(c=='(') Push(st,c); if((i=StackEmpty(st))==-1) { if(c==')') Pop(st,c); } if(c==')' && (i=StackEmpty(st))==0) { printf("右括号多出,配对失败"); goto loop; 数据结构实验四 1.实验要求 置换-选择排序的实现 【问题描述】 对文件中的记录的关键字采用外部排序的置换-选择算法实现。 【实验要求】 设计置换-选择排序的模拟程序。 （1）记录存储在文件中。 （2）采用多路归并算法实现。 （3）采用置换-选择算法实现。 2实验描述 外部排序过程中，为了减少外存读写次数需要减小归并趟数（外部排序的过程中用到归并），外部排序1（其中k为归并路数，n为归并段的个数）。增加k和减小n都可以达到减小归并趟数的目的。置换-选择排序就是一种减小n的、在外部排序中创建初始归并段时用到的算法。它可以让初始归并段的长度增减，从而减小初始归并段的段数（因为总的记录数是一定的）。 置换-选择排序是在树形选择排序的基础上得来的，它的特点是：在整个排序（得到初始归并段）的过程中，选择最小（或最大）关键值和输入、输出交叉或并行进行。它的主要思路是：用败者树从已经传递到内存中的记录中找到关键值最小（或最大）的记录，然后将此记录写入外存，再将外存中一个没有排序过的记录传递到内存（因为之前那个记录写入外存后已经给它空出内存），然后再用败者树的一次调整过程找到最小关键值记录（这个调整过程中需要注意：比已经写入本初始归并段的记录关键值小的记录不能参见筛选，它要等到本初始段结束，下一个初始段中才可以进行筛选），再将此最小关键值记录调出，再调入新的记录.......依此进行指导所有记录已经排序过。内存中的记录就是所用败者树的叶子节点。开发环境：VC6.0。 3.置换-选择排序的实现 //A是从外存读入n个元素后所存放的数组 template 数据结构实验报告 实验名称：实验1——线性表 学生姓名： 班级： 班内序号： 学号： 日期： 1．实验要求 1、实验目的：熟悉C++语言的基本编程方法，掌握集成编译环境的调试方法 学习指针、模板类、异常处理的使用 掌握线性表的操作的实现方法 学习使用线性表解决实际问题的能力 2、实验内容： 题目1： 线性表的基本功能： 1、构造：使用头插法、尾插法两种方法 2、插入：要求建立的链表按照关键字从小到大有序 3、删除 4、查找 5、获取链表长度 6、销毁 7、其他：可自行定义 编写测试main()函数测试线性表的正确性。 2. 程序分析 存储结构 带头结点的单链表 关键算法分析 1.头插法 a、伪代码实现：在堆中建立新结点 将x写入到新结点的数据域 修改新结点的指针域 修改头结点的指针域,将新结点加入链表中 b、代码实现： Linklist::Linklist(int a[],int n) 堆中建立新结点 b.将a[i]写入到新结点的数据域 c.将新结点加入到链表中 d.修改修改尾指针 b、代码实现: Linklist::Linklist(int a[],int n,int m)取链表长度函数 a、伪代码实现：判断该链表是否为空链表，如果是，输出长度0 如果不是空链表，新建立一个temp指针，初始化整形数n为0 将temp指针指向头结点 判断temp指针指向的结点的next域是否为空，如果不是，n加一，否 则return n 使temp指针逐个后移，重复d操作，直到temp指针指向的结点的next 域为0，返回n b 、代码实现 void Linklist::Getlength()Linklist(); cout< 《数据结构与算法统计》 实验报告 ——实验四 学院： 班级： 学号： 姓名： 一、实验目的 1、熟悉VC 环境，学会使用C 语言利用顺序表解决实际问题。 2、通过上机、编程调试，加强对线性表的理解和运用的能力。 3、锻炼动手编程，独立思考的能力。 二、实验内容 从键盘输入10个数，编程实现分别用插入排序、交换排序、选择排序算法进行排序，输出排序后的序列。 三、程序设计 1、概要设计 为了实现排序的功能，需要将输入的数字放入线性表中，进行进一步的排序操作。 (1)抽象数据类型： ADT SqList{ 数据对象：D={|,1,2,,,0}i i a a Elem Set i n n ∈=≥ 数据关系：R1=11{,|,,1,2,,}i i i i a a a a D i n --<>∈= 基本操作： InPut(SqList &L) 操作结果：构造一个线性表L 。 OutPut(SqList L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：按顺序在屏幕上输出L 的数据元素。 InsertSort(SqList &L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：对L 的数据元素进行插入排序。 QuickSort(SqList &L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：对L 的数据元素进行快速排序。 SelectSort(SqList &L) 初始条件：线性表L 已存在。 操作结果：对L 的数据元素进行选择排序。 }ADT SqList ⑵主程序流程 由主程序首先调用InPut(L)函数创建顺序表，调用InsertSort(L)函数进行插入排序，调用OutPut(L)函数显示排序结果。 再由主程序首先调用InPut(L)函数创建顺序表，调用QuickSort(L)函数进行交换排序，调用OutPut(L)函数显示排序结果。 再由主程序首先调用InPut(L)函数创建顺序表，调用SelectSort(L)函数进行选择排序，调用OutPut(L)函数显示排序结果。 ⑶模块调用关系 数据结构基础及深入及考试 复习资料 习题及实验参考答案见附录 结论 1、数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系。即从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储无关，是独立于计算机的。 2、数据的物理结构亦称存储结构，是数据的逻辑结构在计算机存储器内的表示（或映像）。它依赖于计算机。存储结构可分为4大类：顺序、链式、索引、散列 3、抽象数据类型：由用户定义，用以表示应用问题的数据模型。它由基本的数据类型构成，并包括一组相关的服务（或称操作）。它与数据类型实质上是一个概念，但其特征是使用与实现分离，实行封装和信息隐蔽（独立于计算机）。 4、算法：是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，是一系列输入转换为输出的计算步骤。 5、在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（ C ） A、动态结构和表态结构 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 6、算法的时间复杂度取决于（ A ） A、问题的规模 B、待处理数据的初态 C、问题的规模和待处理数据的初态 线性表 1、线性表的存储结构包括顺序存储结构和链式存储结构两种。 2、表长为n的顺序存储的线性表，当在任何位置上插入或删除一个元素的概率相等时，插入一个元素所需移动元素的平均次数为（ E ），删除一个元素需要移动的元素的个数为（ A ）。 A、(n-1)/2 B、n C、n+1 D、n-1 E、n/2 F、(n+1)/2 G、(n-2)/2 3、“线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。”这个结论是（ B ） A、正确的 B、错误的 C、不一定，与具体的结构有关 4、线性表采用链式存储结构时，要求内存中可用存储单元的地址（ D ） A、必须是连续的 B、部分地址必须是连续的C一定是不连续的D连续或不连续都可以 5、带头结点的单链表为空的判定条件是（ B ） A、head==NULL B、head->next==NULL C、head->next=head D、head!=NULL 6、不带头结点的单链表head为空的判定条件是（ A ） A、head==NULL B、head->next==NULL C、head->next=head D、head!=NULL 7、非空的循环单链表head的尾结点P满足（ C ） A、p->next==NULL B、p==NULL C、p->next==head D、p==head 8、在一个具有n个结点的有序单链表中插入一个新结点并仍然有序的时间复杂度是（ B ） A、O(1) B、O(n) C、O(n2) D、O(nlog2n) 9、在一个单链表中，若删除p所指结点的后继结点，则执行（ A ） 数据结构实验报告 （实验名称） 1.实验目标 熟练掌握线性表的顺序存储结构和链式存储结构。 熟练掌握顺序表和链表的有关算法设计。 根据具体问题的需要，设计出合理的表示数据的顺序和链式结构，并设计相关算法。 2.实验内容和要求 内容： <1>在第i个结点前插入值为x的结点。 实验测试数据基本要求： 第一组数据：线性表长度n≥10，x=100, i分别为5,n,n+1,0,1,n+2 第二组数据：线性表长度n=0，x=100，i=5 <2>删除线性表中第i个元素结点。 实验测试数据基本要求： 第一组数据：线性表长度n≥10，i分别为5,n,1,n+1,0 第二组数据：线性表长度n=0， i=5 <3>在一个递增有序的线性表L中插入一个值为x的元素，并保持其递增有 序特性。 实验测试数据基本要求： 线性表元素为（10,20,30,40,50,60,70,80,90,100）, x分别为25，85，110和8 <4>求两个递增有序线性表L1和L2中的公共元素，放入新的顺序表L3中。 实验测试数据基本要求： 第一组 第一个线性表元素为（1，3，6，10，15，16，17，18，19，20） 第二个线性表元素为（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10，18，20，30）第二组 第一个线性表元素为（1，3，6，10，15，16，17，18，19，20） 第二个线性表元素为（2，4，5，7，8，9，12，22） 第三组 第一个线性表元素为（） 第二个线性表元素为（1，2，3，4，5，6，7，8，9，10） 要求：每个题目分别用顺序存储和链式存储实现； 实验程序有较好可读性，各运算和变量的命名直观易懂，符合软件工程要求； 程序有适当的注释。 3.数据结构设计 顺序表结构，链表结构。 4.算法设计 （除书上给出的基本运算（这部分不必给出设计思想），其它实验内容要给出算法设计思想） 按顺序插入：首先插入一个元素，表长加一，用do，while循环整个顺序表，从最后一位开始，比x大的都向后移一位，在第一个小于x的后面停止遍历，吧x插在比x小的第一个数的后面。 寻找两个顺序表中相同的元素：运用嵌套循环，最外层循环遍历第一个表里面的元素为母元素，内部循环遍历第二个表为子元素。在子元素中查找与母元素相同的元素，改变第一个表里面的元素，把相同的放进去，最后删除表一中除了新放进来的元素。 5.运行和测试 顺序表： 1： 2： 福建广播电视大学实验报告（学科：数据结构）姓名单位班级学号实验日期成绩评定教师签名批改日期 实验名称：实验四图的存储方式和应用 4.1建立图的邻接矩阵 【问题描述】 根据图中顶点和边的信息编制程序建立图的邻接矩阵。 【基本要求】 （1）程序要有一定的通用性。 （2）直接根据图中每个结点与其他结点的关联情况输入相关信息，程序能自动形成邻接矩阵 【测试用例】 【实现提示】 （1）对图的顶点编号。 （2）在上图中，以顶点1为例，因为顶点2,3,4与顶点1关联，可以输入信息1 2 3 4，然后设法求出与顶点1关联的结点，从而求得邻接矩阵中相应与顶点1的矩阵元素。 实验图4-1 设计程序代码如下: #include #define MaxEdgeNum 20 #define MaxValue 1000 typedef int VertexType; typedef VertexType vexlist [MaxVertexNum]; typedef int adjmatrix [MaxVertexNum] [MaxVertexNum]; void Createl(vexlist Gv,adjmatrix GA,int n,int e) { int i,j,k,w; printf("输入%d个顶点数据\n",n); for(i=0;i 数据结构实验报告 实验名称：实验四——排序 学生：XX 班级： 班序号： 学号： 日期： 1．实验要求 实验目的： 通过选择实验容中的两个题目之一，学习、实现、对比、各种排序的算法，掌握各种排序算法的优劣，以及各种算法使用的情况。 题目1： 使用简单数组实现下面各种排序算法，并进行比较。 排序算法如下： 1、插入排序； 2、希尔排序； 3、冒泡排序； 4、快速排序； 5、简单选择排序； 6、堆排序； 7、归并排序； 8、基数排序（选作）； 9、其他。 具体要求如下： 1、测试数据分成三类：正序、逆序、随机数据。 2、对于这三类数据，比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数（其中关 键字交换记为3次移动）。 3、对于这三类数据，比较上述排序算法中不同算法的执行时间，精确到微妙。 4、对2和3的结果进行分析，验证上述各种算法的时间复杂度。 5、编写main（）函数测试各种排序算法的正确性。 2. 程序分析 2.1 存储结构 存储结构：数组 2.2 关键算法分析 一、关键算法： 1、插入排序 a、取排序的第二个数据与前一个比较 b、若比前一个小，则赋值给哨兵 c、从后向前比较，将其插入在比其小的元素后 d、循环排序 2、希尔排序 a、将数组分成两份 b、将第一份数组的元素与哨兵比较 c、若其大与哨兵，其值赋给哨兵 d、哨兵与第二份数组元素比较，将较大的值赋给第二份数组 e、循环进行数组拆分 3、对数据进行编码 a、取数组元素与下一个元素比较 b、若比下一个元素大，则与其交换 c、后移，重复 d、改变总元素值，并重复上述代码 4、快速排序 a、选取标准值 b、比较高低指针指向元素，若指针保持前后顺序，且后指针元素大于标准值，后 指针前移，重新比较 c、否则后面元素赋给前面元素 d、若后指针元素小于标准值，前指针后移，重新比较 e、否则前面元素赋给后面元素 5、简单选择排序 a、从数组中选择出最小元素 b、若不为当前元素，则交换 c、后移将当前元素设为下一个元素 6、堆排序 a、生成小顶堆 b、将堆的根节点移至数组的最后 c、去掉已做过根节点的元素继续生成小顶堆 云南大学 数据结构实验报告 第一次实验 学号： 姓名： 一、实验目的 1、复习变量、数据类型、语句、函数； 2、掌握函数的参数和值； 3、了解递归。 二、实验内容 1、（必做题）采用函数统计学生成绩：输入学生的成绩，计算并输出这些学生的最低分、最高分、平均分。 2、（必做题）采用递归和非递归方法计算k阶裴波那契序列的第n项的值，序列定义如下：f0=0, f1=0, …, fk-2=0, fk-1=1, fn= fn-1+fn-2+…+fn-k(n>=k) 要求：输入k(1<=k<=5)和n(0<=n<=30)，输出fn。 3、（选做题）采用递归和非递归方法求解汉诺塔问题，问题描述如下：有三根柱子A、B、C，在柱子A上从下向上有n个从大到小的圆盘，在柱子B和C上没有圆盘，现需将柱子A上的所有圆盘移到柱子C上，可以借助柱子B，要求每次只能移动一个圆盘，每根柱子上的圆盘只能大的在下，小的在上。要求：输入n，输出移动步骤。 三、算法描述 （采用自然语言描述） 1、①先输入需统计的学生人数。 ②根据学生人数输入成绩，计算成绩总和和平均分。 ③比较成绩大小，得出最低分和最高分。 ④输出计算结果。 2、⑴①写出不同情况下求k阶裴波那契序列的第n项的值的递归函数。 ②输入k和n。 ③输出计算结果。 四、详细设计 （画出程序流程图） 1、 2、⑴ 五、程序代码 （给出必要注释） 1、 #include void main() {int i,x[N],a; int max,min; float ave,sum=0.0; printf("请输入不多于%d的学生人数：",N); scanf("%d",&a); /*输入学生数*/ for(i=0;i数据结构实验报告(四)
北理工《实用数据结构与算法》在线作业
数据结构实验一 实验报告
数据结构实验4_99XXX
数据结构实验四
数据结构实验一题目一线性表实验报告
北京理工大学数据结构实验报告4
数据结构(第4版)习题及实验参考答案数据结构复习资料完整版(c语言版)
数据结构实验报告一
数据结构实验报告4(中央电大)
数据结构实验四题目一排序实验报告
数据结构实验报告[1]