3 Projects
3.1 Project 1: Performance Measurement
Given a list of ordered N integers, numbered from 0 to N– 1, checking to see that N is not in this list provides a worst case for many search algorithms.
Consider two algorithms: one is called “sequential search”which scans through the list from left to right; and the other is “binary search” which is given on page 24(Figure 2.9) of your textbook. Your tasks are:
(1)Implement an iterative version and a recursive version of sequential search;
(2)Implement an iterative version of binary search;
(3)Analyze the worst case complexities of the above two versions of sequential search
and that of binary search;
(4)Measure and compare the worst case performances of the above three functions for
N= 100,500,1000,2000,4000,6000,8000,10000.
To measure the performance of a function, we may use C?s standard library time.h as the following:
Note: If a function runs so quickly that it takes less than a tick to finish, we may repeat the function calls for K times to obtain a total run time(“Total Time”), and then divide the total time by K to obtain a more accurate duration(“Duration”) for a single fun of the function. The repetition factor must by large enough so that the number of elapsed ticks is at least 10 if we want an accuracy of at least 10%.
The test results must be listed in the following table:
system for illustration.
3.2 Project 2: Implementation of Lists, and Polynomial
Problems
1. Merge two ordered lists into a new linked list in which the nodes are also in this order. If lengths of original two lists are m and n, the length of new linked list is m + n.
For example: Input :
5 (length of list 1) 4 2
6 46 56 95 11 (length of list 2)
15 17 26 30 46 48 56 58 82 90 95 Output :
4 1
5 17 2
6 30 46 48 56 58 82 90 95
Demands:
(1). You should use single linked list(with a header) to create the functions MakeEmpty , IsEmpty , IsLast , Find , Delete , FindPrevious , Insert , DeleteList , Header , First , Advance , Retrieve (See P40,Figure3.6).
(2). Using above functions to solve this problem.
(3). The linked implementation of list should be written in separated files (.cpp and .h) in the
VC++ workspace.Their names should be linkedlist.h , linkedlist.cpp , merge.cpp .
2.The declarations that follow give us the polynomial ADT. Structure Polynomial is
Object : 11()n e
e
n P x a x a x =++ ;a set of ordered pairs of
,i i e a <> where i a is
the coefficient and
i e is the exponent . i e are nonnegative integers.
Operations:
For all poly,poly1,poly2∈Polynomial ,coef ∈Coefficients , expon ∈Exponents Polynomial Zero() ::= return the polynomial, P(x)=0 Boolean IsZero(poly) ::= if (poly) return FALSE;
else return TRUE;
Coefficient Coef(poly, expon) ::= if (expon ∈poly) return its coeffient
else return zero.
Exponent Lead_Exp(poly) ::= return the largest exponent in poly. Polynomial Attach(poly, coef, expon) ::= if (expon ∈poly) return error
else return the polynomial poly with the term
Polynomial Remove(poly, expon) := if (expon ∈poly) return the polynomial poly with
the term whose exponent is expon deleted else return error.
Polynomial SingleMult(poly, coef, expon) := return the polynomial poly*coef*x expon Polynomial Add(poly1,poly2) := return the polynomial poly1 + poly2. Polynomial Mult(poly1,poly2) := return the polynomial poly1 * poly2.
end Polynomial
Demands :
(1). You should choose a suitable representation for Polynomial .
(2). You should create the functions Zero , IsZero , Coef , Lead_Exp , Attach , Remove , SingleMult , Add , Mult , and test them.
(3). If 205()324A x x x =++ and 432()3231B x x x x =+++, write a function to use above functions to compute ()()()C x A x B x =+ and ()()*()D x A x B x =. (4). Analyze advantages of your representation.
(5). The implementation of polynomial ADT should be written in separated files (.cpp and .h)
in the VC++ workspace.Their names should be Polynomial.h , Polynomial.cpp ,
main.cpp .
Note:
Your program must read from a file “input.txt” and write to a file “output.txt” in the current directory.
3.3 Project 3: Implementation and Applications of Stacks
Problems
1. Write a Conversion function to converse any decimal data to binary version.
Demands:
(1). Implement Stack ADT using linked list representation, which must at least has five basic operations: Create , IsFull, Push , IsEmpty and Pop.
(2).Build a new project to implement the Conversion function. The input and output should be according to the following format:
Please input the decimal number: 15
The corresponding binary version is: 1111
Please input the decimal number: -1
Bye!
2. Write a program to judge whether a bracket sequence (maybe has other letters) is “matching”. The “matching” means that if there has a …(… in a expression and there must has a …)? in it .If the input sequence is “matching”, then output …ok?, otherwise output …ERROR?.
Demands
(1). Implement Stack using array representation, which must at least has five basic operations: Create , IsFull, Push , IsEmpty and Pop.
(2). Build a new project to implement the bracket Matching function. The input and output should be according to the following format:
Please input the expression: a*(b+c)
The bracket of the expression is matching OK!
Please input the expression: a*(b+c))
The bracket of the expression is matching ERROR!
Please input the expression: (a*(b+c)
The bracket of the expression is matching ERROR!
Note
The two implementation of Stack should be written in separated files (.cpp and .h) in the VC++ workspace. Their files should be named differently, such as linkedStack.h, linkedStack.cpp, SqStack.h, SqStack.cpp.
3.4 Project 4: Binary Tree Traversals
1.Problem
Create binary tree as follow (Figure-1) in computer, write out the functions of inorder , preorder , postorder and levelorder, and use them to traversal the binary tree. And compute the leaf number and height of the binary tree.
Hint: You may choose suitable representation, such as linked representation is often used.
Figure-1 a binary tree
2.Steps and restrict conditions
Step 1. Write the function of create to create a tree by input data.
Step 2. Write recursive version functions of inorder, preorder and postorder to traversal the tree.
Step 3. Select a suitable representation to implement stack ADT, which must at least has five basic operations: Create, IsFull, Push, IsEmpty and Pop. The element type in the
stack is pointer of node.
Step 4. Implement Queue ADT represented by circular queue, which has seven basic operations: CreateQueue, IsEmpty, DisposeQueue, MakeEmpty, EnQueue, Front,
DeQueue. The element type in the queue is pointer of node.
Step 5. Write an iterative version of inorder, the name is iter_inorder() to inorder traversal tree. Step 6. Write a function for level order traversal of binary tree, the name is level_order.
Step 7. Write a function to compute the leaf number of the binary tree, the name is leaf.
Step 8. Write a function to compute the height of the binary tree, the name is height.
3.5 Project 5: Jumping the Queue: an ACM Problem
The beginning of a winter break near Spring Festival is always the beginning of a peak period of transportation. If you have ever tried to get a train ticket at that time, you must have witnessed the endless queues in front of every ticket box window. If a guy has seen his friend in a queue, then it is very much likely that this lucky guy might go straight to his friend and ask for a favor. This is called "jumping the queue". It is unfair to the rest of the people in the line, but, it is life. Your task is to write a program that simulates such a queue with people jumping in every now and then, assume that, if one in the queue has several friends asking for favors, he would arrange their requests in a queue of his own.
Input Specification:
Your program must read test cases from a file “input.txt”. The input file will contain one or more test cases. Each test case begins with the number of groups n (1<= n <=100). Then n group descriptions follow, each one consisting of the number of friends belonging to the group and those people's distinct names. A group is a friend group. People in one group are friend with each other. A name is a string of up to 4 characters chosen from {A, B, ..., Z, a, b, ..., z}. A group may consist of up to 1000 friends. You may assume that there is no one belong to two different groups.
Finally, a list of commands follows. There are three different kinds of commands:
●ENQUEUE X - Mr. or Ms. X goes into the queue
●DEQUEUE - the first person gets the ticket and leave the queue
●STOP - end of test case
The input will be terminated by a value of 0 for n.
Output Specification:
Output all results to a file “output.txt”. For each test case,first print a line saying "Scenario #k", where k is the number of the test case. Then, for each DEQUEUE command, print the person who just gets a ticket on a single line. Print a blank line between two test cases, but no extra line at the end of output.
Sample Input:
2
3 Ann Bob Joe
3 Zoe Jim Fat
ENQUEUE Ann
ENQUEUE Zoe
ENQUEUE Bob
ENQUEUE Jim
ENQUEUE Joe
ENQUEUE Fat
DEQUEUE
DEQUEUE
DEQUEUE
DEQUEUE
DEQUEUE
DEQUEUE
STOP
2
5 Anny Jack Jean Bill Jane
6 Eva Mike Ron Sony Geo Zoro ENQUEUE Anny ENQUEUE Eva
ENQUEUE Jack
ENQUEUE Jean
ENQUEUE Bill
ENQUEUE Jane
DEQUEUE
DEQUEUE
ENQUEUE Mike ENQUEUE Ron
DEQUEUE
DEQUEUE
DEQUEUE
DEQUEUE
STOP
Sample Output:
Scenario #1
Ann
Bob
Joe
Zoe
Jim
Fat
Scenario #2
Anny
Jack
Jean
Bill
Jane
Eva
3.6 Project6: Performances Measurement of Sorting Algorithms
1.Problems
(1). Sort the list by InsertionSort, ShellSort, Q uickSort, Merge S ort and HeapSort, respectively. And output every pass result of them.
Input: (a list)
26 5 37 1 61 11 59 15 48 19
Output : the every pass result of them.
Notes: you should print the original list, every pass result and the last results.
(2). Measure performances of InsertionSort, ShellSort, Q uickSort, Merge S ort and HeapSort for random data.
2.Steps and restrict conditions
(1).Implement functions of InsertionSort, ShellSort, QuickSort, MergeSort and HeapSort .
(2). Output every pass result of input list L={26 5 37 1 61 11 59 15 48 19} by execute these functions.
(3). Analyze the worst case complexities of all above algorithms;
(4). Measure performances of the above functions for N= 100,500,1000,2000, 4000, 5000, 10000, 20000.
You may use random library function to create the testing data firstly. Second, sort it using above algorithms alternately. Finally, measure their performances.
To generate a list random data, we may use C?s standard library stdlib.h as the following:
3.7 Project 7: Traversals and Applications of Graph
1.Problem
Given a directed graph (see Figure2), use the adjacency list method to represent it, and output the sequence of vertex names getting from Depth-First Search and Breadth-First Search. And Given a source v0, Determine a shortest path to each v∈V(G) \ { v0 } and output them.
2. Input and Output Demand
Input: the number of vertex, the number of edge, all edges (V i,V j) and its weight in a graph. Output:
(1).print the graph.
(2).print the sequence of vertex names getting from Depth-First Search.
(3). print the sequence of vertex names getting from Breadth-First Search.
For example (See Figure 1):
Input:
6 11 // indicate the graph including six vertexes and eleven edges.
0 1 50 // indicate an edge from V0 to V1.
0 2 10
0 4 45
1 2 15
1 4 10
2 0 20
2 3 15
3 1 20
3 4 35
4 3 30
5 3 3
Figure 2
Output:
0：1 2 4
1：2 4
2：0 3
3：1 4
4：3
5：3
The sequence of vertex names getting from Depth-First Search (from …V1?):
V1 V2 V0 V4 V3 V5
The sequence of vertex names getting from Breadth-First Search (from …V1?):
V1 V2 V4 V0 V3 V5
Shortest paths from v0 to each vertex are
V0 to V1 45
V0 to V2 10
V0 to V3 25
V0 to V4 45
V0 to V5 1000
(“1000” means no path.)
3.Steps and restrict conditions:
Step 1. Implement Depth-First Search Algorithm;
Step2. Implement Queue ADT represented by circular queue, which has seven basic operations: CreateQueue, IsEmpty, DisposeQueue, MakeEmpty, EnQueue, Front, DeQueue. The element type is pointer of node;
Step 3. Implement Breadth-First Search Algorithm;
Step 4. Write a function to determine a shortest path from v i to each v∈V(G) \ { v i }.
Note:
Your program must read from a file “input.txt” and write to a file “output.txt” in the current directory.
4 Minimum Requirements on Writing a Project Report
Title of Project
Class Group ID Date of Completion mm-dd-yy
1.Introduction
Problem description and (if any) background of the alogithms.
2.Algorithm Specification
Description(pseudo-code preferred) of all the algorithms involved for solving the problem, including specifications of main data structures.
3. Testing Results
Table of test cases. Each test case usually consists of a brief description of the purpose of this case, the expected result, the actual behavior of your program, the possible case of a bug if your program does not function as expected, and the current status ("passing", or "no passing").
4. Analysis and Comments
Analysis of the time and space complexities of the algorithms. Comments of your work and on your further possible improvements. Suggestions of to teachers.
Appendix: Source Code(in C)
At least 30% of the lines must be commented. Otherwise the code will NOT be evaluated. Duty Assignments: Scores: Programmer:XXX Programmer:_____ Tester:XXX Tester: _____ Report Writer:XXX Report Writer: _____ Please keep in mind that these are the "minimum" requirements. Other requirements will be specified according to each project assignment.
5 Assignments and Hand-in
Group of Three - Duty Assignments
Programmer: Write and mantain the source code.(50 pts.) Tester: Fill in the contents of 3 and 4.(30 pts.)
Report Writer: Write up one complete project report in a uniform style.(20 pts.)
Hand-in
Each group is supposed to hand in a zipped file named as G##_Project_#.rar or
G##_Project_#.zip, where "##" is the two-digit group number which will be given to you after your group is confirmed. , and "#" is the number of project. The zipped file must contain the following:
Note
Each assignment is due at 5:00 pm on a specified date.
G##_Project_#.zip
G##_Report_#.doc
code
Source code files(*.cpp,*.h)
Executable file(in case your code cannot compiled by Judge)
数据结构实验指导书 一、实验目的 《数据结构》是计算机学科一门重要的专业基础课程，也是计算机学科的一门核心课程。本课程较为系统地论述了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构与实现算法，并做了相应的性能分析和比较，课程内容丰富，理论系统。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大的难度： 1）理论艰深，方法灵活，给学习带来困难； 2）内容丰富，涉及的知识较多，学习有一定的难度； 3）侧重于知识的实际应用，要求学生有较好的思维以及较强的分析和解决问题的能力，因而加大了学习的难度； 根据《数据结构》课程本身的特性，通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征，目的是提高学生分析问题，组织数据及设计大型软件的能力。 课程上机实验的目的，不仅仅是验证教材和讲课的内容，检查自己所编的程序是否正确，课程安排的上机实验的目的可以概括为如下几个方面： （1）加深对课堂讲授内容的理解 实验是对学生的一种全面综合训练。是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实验题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；另一方面，能使书上的知识变" 活" ，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。 不少学生在解答习题尤其是算法设计时，觉得无从下手。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出
现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 (2) 培养学生软件设计的综合能力 平时的练习较偏重于如何编写功能单一的" 小" 算法，而实验题是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作，以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。 通过实验使学生不仅能够深化理解教学内容，进一步提高灵活运用数据结构、算法和程序设计技术的能力，而且可以在需求分析、总体结构设计、算法设计、程序设计、上机操作及程序调试等基本技能方面受到综合训练。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书本上和课堂上学到的知识用于解决实际问题，从而培养计算机软件工作所需要的动手能力。 (3) 熟悉程序开发环境，学习上机调试程序一个程序从编辑，编译，连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。所谓" 环境" 就是所用的计算机系统硬件，软件条件，只有学会使用这些环境，才能进行 程序开发工作。通过上机实验，熟练地掌握程序的开发环境，为以后真正编写计算机程序解决实际问题打下基础。同时，在今后遇到其它开发环境时就会触类旁通，很快掌握新系统的使用。 完成程序的编写，决不意味着万事大吉。你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。如编译程序检测出一大堆语法错误。有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。程序的调试是一个技巧性很强的工作，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。分析问题，选择算法，编好程序，只能说完成一半工作，另一半工作就是调试程序，运行程序并得到正确结果。 二、实验要求 常用的软件开发方法，是将软件开发过程划分为分析、设计、实现和维护四个阶段。虽然数据结构课程中的实验题目的远不如从实际问题中的复杂程度度高，但为了培养一个软件工作者所应具备的科学工作的方法和作风，也应遵循以下五个步骤来完成实验题目： 1) 问题分析和任务定义 在进行设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么?限制条件是什么。本步骤强调的是做什么?而不是怎么做。对问题的描述应避开算法和所涉及的数据类型，而是对所需完成的任务作出明确的回答。例如：输入数据的类型、值的范围以及输入的
《数据结构》实验指导书 郑州轻工业学院 2016.02.20
目录 前言 (3) 实验01 顺序表的基本操作 (7) 实验02 单链表的基本操作 (19) 实验03 栈的基本操作 (32) 实验04 队列的基本操作 (35) 实验05 二叉树的基本操作 (38) 实验06 哈夫曼编码 (40) 实验07 图的两种存储和遍历 (42) 实验08 最小生成树、拓扑排序和最短路径 (46) 实验09 二叉排序树的基本操作 (48) 实验10 哈希表的生成 (50) 实验11 常用的内部排序算法 (52) 附：实验报告模板 .......... 错误！未定义书签。
前言 《数据结构》是计算机相关专业的一门核心基础课程，是编译原理、操作系统、数据库系统及其它系统程序和大型应用程序开发的重要基础，也是很多高校考研专业课之一。它主要介绍线性结构、树型结构、图状结构三种逻辑结构的特点和在计算机内的存储方法，并在此基础上介绍一些典型算法及其时、空效率分析。这门课程的主要任务是研究数据的逻辑关系以及这种逻辑关系在计算机中的表示、存储和运算，培养学生能够设计有效表达和简化算法的数据结构，从而提高其程序设计能力。通过学习，要求学生能够掌握各种数据结构的特点、存储表示和典型算法的设计思想及程序实现，能够根据实际问题选取合适的数据表达和存储方案，设计出简洁、高效、实用的算法，为后续课程的学习及软件开发打下良好的基础。另外本课程的学习过程也是进行复杂程序设计的训练过程，通过算法设计和上机实践的训练，能够培养学生的数据抽象能力和程序设计能力。学习这门课程，习题和实验是两个关键环节。学生理解算法，上机实验是最佳的途径之一。因此，实验环节的好坏是学生能否学好《数据结构》的关键。为了更好地配合学生实验，特编写实验指导书。 一、实验目的 本课程实验主要是为了原理和应用的结合，通过实验一方面使学生更好的理解数据结构的概念
实验2 查找算法的实现和应用?实验目的 1. 熟练掌握静态查找表的查找方法； 2. 熟练掌握动态查找表的查找方法; 3. 掌握hash表的技术. ?实验内容 1.用二分查找法对查找表进行查找； 2.建立二叉排序树并对该树进行查找； 3.确定hash函数及冲突处理方法，建立一个hash表并实现查找。 程序代码 #include cout<<"Not present!"; } return 0; } 结果 二叉排序树 #include 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; 实验指导-数据结构B 附录综合实验 1、实验目的 本课程的目标之一是使得学生学会如何从问题出发，分析数据，构造求解问题的数据结构和算法，培养学生进行较复杂程序设计的能力。本课程实践性较强，为实现课程目标，要求学生完成一定数量的上机实验。从而一方面使得学生加深对课内所学的各种数据的逻辑结构、存储表示和运算的方法等基本内容的理解，学习如何运用所学的数据结构和算法知识解决应用问题的方法；另一方面，在程序设计方法、C语言编程环境以及程序的调试和测试等方面得到必要的训练。 2、实验基本要求： 1）学习使用自顶向下的分析方法，分析问题空间中存在哪些模块，明确这些模块之间的关系。 2）使用结构化的系统设计方法，将系统中存在的各个模块合理组织成层次结构，并明确定义各个结构体。确定模块的主要数据结构和接口。 3）熟练使用C语言环境来实现或重用模块，从而实现系统的层次结构。模块的实现包括结构体的定义和函数的实现。 4）学会利用数据结构所学知识设计结构清晰的算法和程序，并会分析所设计的算法的时间和空间复杂度。 5）所有的算法和实现均使用C语言进行描述，实验结束写出实验报告。 3、实验项目与内容： 1、线性表的基本运算及多项式的算术运算 内容：实现顺序表和单链表的基本运算，多项式的加法和乘法算术运算。 要求：能够正确演示线性表的查找、插入、删除运算。实现多项式的加法和乘法运算操作。 2、二叉树的基本操作及哈夫曼编码译码系统的实现 内容：创建一棵二叉树，实现先序、中序和后序遍历一棵二叉树，计算二叉树结点个数等操作。哈夫曼编码/译码系统。 要求：能成功演示二叉树的有关运算，实现哈夫曼编码/译码的功能，运算完毕后能成功释放二叉树所有结点占用的系统内存。 3、图的基本运算及智能交通中的最佳路径选择问题 内容：在邻接矩阵和邻接表两种不同存储结构上实现图的基本运算的算法，实现图的深度和宽度优先遍历算法，解决智能交通中的路径选择问题。设有n 个地点，编号为0~n-1，m条路径的起点、终点和代价由用户输入提供，寻找最佳路径方案（例如花费时间最少、路径长度最短、交通费用最小等，任选其一即可）。 要求：设计主函数，测试上述运算。 4、各种内排序算法的实现及性能比较 内容：验证教材的各种内排序算法。分析各种排序算法的时间复杂度。 要求：使用随机数产生器产生较大规模数据集合，运行上述各种排序算法，使用系统时钟测量各算法所需的实际时间，并进行比较。 《数据结构》实验指导书 实验一顺序表 实验目的： 熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写程序实现在线性表中找出最大的和最小的数据元素，并符合下列要求： （1）设数据元素为整数，实现线性表的顺序存储表示。 （2）从键盘输入10个数据元素，利用顺序表的基本操作建立该表。 （3）利用顺序表的基本操作，找出表中最大的和最小的数据元素（用于比较的字段为整数）。 2、编写一个程序实现在学生成绩中找出最高分和最低分，并符合下列要求： （1）数据元素为学生成绩（含姓名、成绩等字段）。 （2）要求尽可能少地修改第一题的程序来得到此题的新程序，即要符合第一题的所有要求。（这里用于比较的字段为分数） 实验二链表 实验目的： 熟悉链表的逻辑特性、存储表示方法的特点和链式表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法和链式表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写一个程序建立存放学生成绩的有序链表并实现相关操作，要求如下： （1）设学生成绩表中的数据元素由学生姓名和学生成绩字段组成，实现这样的线性表的链式存储表示。 （2）键盘输入10个（或若干个，特殊数据来标记输入数据的结束）数据元素，利用链表的基本操作建立学生成绩单链表，要求该表为有序表 并带有头结点。（用于比较的字段为分数）。 （3）输入关键字值x，打印出表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （4）输入关键字值x，删除表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （5）输入关键字值x，并插入到表中，使所在的链表仍为有序表。（用于比较的字段为分数）。 实验三栈的应用 实验目的： 熟悉栈的逻辑特性、存储表示方法和栈的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉栈的逻辑特性、顺序和链式存储表示方法和栈的基本操作的实现和应用。 实验内容： (1)判断一个表达式中的括号（仅有一种括号，小、中或大括号） 是否配对。编写并实现它的算法。 (2)用不同的存储方法，求解上面的问题。 (3)* 若表达式中既有小括号，又有大括号（或中括号），且允许 互相嵌套，但不能交叉，写出判断这样的表达式是否合法的算 法。如 2+3*（4-{5+2}*3）为合法；2+3*（4-{5+2 * 3} 、 2+3*（4-[5+2 * 3）为不合法。 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》实验指导 (计算机信息大类适用) 实验报告至少包含以下内容： 实验名称 实验目的与要求: 实验内容与步骤（需要你进行细化）: 实验结果（若顺利完成，可简单说明；若实验过程中遇到问题，也请在此说明） 收获与体会（根据个人的实际情况进行说明，不得空缺） 实验1 大整数加法（8课时） 目的与要求： 1、线性表的链式存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、单链表的简单应用训练。 3、熟悉标准模版库STL中的链表相关的知识。 内容与步骤: 1、编程实现单链表的基本操作。 2、利用单链表存储大整数（大整数的位数不限）。 3、利用单链表实现两个大整数的相加运算。 4、进行测试，完成HLOJ(https://www.doczj.com/doc/4816266052.html,) 9515 02-线性表大整数A+B。 5、用STL之list完成上面的任务。 6、尝试完成HLOJ 9516 02-线性表大菲波数。 实验2 栈序列匹配（8课时） 目的与要求 1、栈的顺序存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、栈的简单应用训练。 3、熟悉标准模版库STL中的栈相关的知识。 内容与步骤: 1、编程实现顺序栈及其基本操作。 2、对于给出的入栈序列和出栈序列，判断2个序列是否相容。即：能否利用栈 将入栈序列转换为出栈序列。 3、进行测试，完成HLOJ 9525 03-栈与队列栈序列匹配。 4、用STL之stack完成上面的任务。 5、尝试完成HLOJ 9522 03-栈与队列胡同。 实验3 二叉排序树（8课时） 目的与要求 1、二叉树的链式存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、二叉树的遍历方法的训练。 3、二叉树的简单应用。 内容与步骤: 1、编程实现采用链式存储结构的二叉排序树。 2、实现插入节点的操作。 3、实现查找节点的操作（若查找失败，则将新节点插入二叉排序树）。 4、利用遍历算法对该二叉排序树中结点的关键字按递增和递减顺序输出，完成 HLOJ 9576 07-查找二叉排序树。 5、尝试利用二叉排序树完成HLOJ 9580 07-查找Let the Balloon Rise。 实验4 最小生成树（8课时） 目的与要求 1、图的邻接矩阵存储结构及其相关运算的训练。 2、掌握最小生成树的概念。 3、利用Prim算法求解最小生成树。 实验背景： 给定一个地区的n个城市间的距离网，用Prim算法建立最小生成树，并计算得到的最小生成树的代价。要求显示得到的最小生成树中包括了哪些城市间的道路，并显示得到的最小生成树的代价。 内容与步骤: 1、建立采用邻接矩阵的图。 2、编程实现Prim算法，求解最小生成树的代价。 3、尝试利用Prim算法完成：HLOJ 9561 06-图最小生成树。 《数据结构》实验指导书 贵州大学 电子信息学院 通信工程 目录 实验一顺序表的操作 (3) 实验二链表操作 (8) 实验三集合、稀疏矩阵和广义表 (19) 实验四栈和队列 (42) 实验五二叉树操作、图形或网状结构 (55) 实验六查找、排序 (88) 贵州大学实验报告 (109) 实验一顺序表的操作 实验学时：2学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的和要求 1、熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储和链式存储上的实现。 2、以线性表的各种操作（建立、插入、删除等）的实现为重点。 3、掌握线性表的动态分配顺序存储结构的定义和基本操作的实现。 二、实验内容及步骤要求 1、定义顺序表类型，输入一组整型数据，建立顺序表。 typedef int ElemType; //定义顺序表 struct List{ ElemType *list; int Size; int MaxSize; }; 2、实现该线性表的删除。 3、实现该线性表的插入。 4、实现线性表中数据的显示。 5、实现线性表数据的定位和查找。 6、编写一个主函数，调试上述算法。 7、完成实验报告。 三、实验原理、方法和手段 1、根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。 2、编译运行程序，观察运行情况和输出结果。 四、实验条件 运行Visual c++的微机一台 五、实验结果与分析 对程序进行调试，并将运行结果进行截图、对所得到的的结果分析。 六、实验总结 记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等，并将其写入实验报告中。 【附录----源程序】 #include 姓名： 学号： 班级： 2010年12月15日 实验一线性表的应用 【实验目的】 1、熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储和链式存储上的实现。、； 2、以线性表的各种操作（建立、插入、删除、遍历等）的实现为重点； 3、掌握线性表的动态分配顺序存储结构的定义和基本操作的实现； 4、通过本章实验帮助学生加深对C语言的使用（特别是函数的参数调用、指针类型的 应用和链表的建立等各种基本操作）。 【实验内容】 约瑟夫问题的实现：n只猴子要选猴王，所有的猴子按1,2，…，n编号围坐一圈，从第一号开始按1,2…，m报数，凡报到m号的猴子退出圈外，如此次循环报数，知道圈内剩下一只猴子时，这个猴子就是猴王。编写一个程序实现上述过程，n和m由键盘输入。【实验要求】 1、要求用顺序表和链表分别实现约瑟夫问题。 2、独立完成，严禁抄袭。 3、上的实验报告有如下部分组成： ①实验名称 ②实验目的 ③实验内容：问题描述：数据描述：算法描述：程序清单：测试数据 算法： #include 《数据结构》实验指导书 实验类别：课内实验实验课程名称：数据结构 实验室名称：软件工程实验室实验课程编号：N02070601 总学时：64 学分： 4 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、数字媒体专业 先修课程：计算机科学导论、离散数学 实验在教学培养计划中地位、作用： 数据结构是计算机软件相关专业的主干课程，也是计算机软硬件专业的重要基础课程。数据结构课程实验的目的是通过实验掌握数据结构的基本理论和算法，并运用它们来解决实际问题。数据结构课程实验是提高学生动手能力的重要的实践教学环节，对于培养学生的基本素质以及掌握程序设计的基本技能并养成良好的程序设计习惯方面发挥重要的作用。 实验一线性表的应用（2学时） 1、实验目的 通过本实验，掌握线性表链式存储结构的基本原理和基本运算以及在实际问题中的应用。 2、实验内容 建立某班学生的通讯录，要求用链表存储。 具体功能包括： （1）可以实现插入一个同学的通讯录记录； （2）能够删除某位同学的通讯录； （3）对通讯录打印输出。 3、实验要求 （1）定义通讯录内容的结构体； （2）建立存储通讯录的链表结构并初始化； （3）建立主函数： 1）建立录入函数（返回主界面） 2）建立插入函数（返回主界面） 3）建立删除函数（返回主界面） 4）建立输出和打印函数（返回主界面） I）通过循环对所有成员记录输出 II）输出指定姓名的某个同学的通讯录记录 5）退出 实验二树的应用（2学时） 1、实验目的 通过本实验掌握二叉排序树的建立和排序算法，了解二叉排序树在实际中的应用并熟练运用二叉排序树解决实际问题。 2、实验内容 建立一个由多种化妆品品牌价格组成的二叉排序树，并按照价格从低到高的顺序 打印输出。 3、实验要求 （1）创建化妆品信息的结构体； （2）定义二叉排序树链表的结点结构； （3）依次输入各类化妆品品牌的价格并按二叉排序树的要求创建一个二叉排序树链表；（4）对二叉排序树进行中序遍历输出，打印按价格从低到高顺序排列的化妆品品牌信息。 实验三图的应用（2学时） 长春大学计算机学院网络工程专业 数据结构实验报告 实验名称：实验二栈和队列的操作与应用 班级：网络14406 姓名：李奎学号：041440624 实验地点：日期： 一、实验目的： 1．熟练掌握栈和队列的特点。 2．掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用。 3．掌握链队的入队和出队等基本操作。 4．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、要求和环境： 注：将完成的实验报告重命名为：班级+学号+姓名+（实验二），（如：041340538张三（实验二）），发邮件到：ccujsjzl@https://www.doczj.com/doc/4816266052.html,。提交时限：本次实验后24小时之内。 阅读程序，完成填空，并上机运行调试。 1、顺序栈，对于输入的任意一个非负十进制整数，打印输出与其等值的八进制数 (1)文件SqStackDef. h 中实现了栈的顺序存储表示 #define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量*/ #define STACKINCREMENT 2 /* 存储空间分配增量*/ typedef struct SqStack { SElemType *base; /* 在栈构造之前和销毁之后，base 的值为NULL */ SElemType *top; /* 栈顶指针*/ int stacksize; /* 当前已分配的存储空间，以元素为单位*/ }SqStack; /* 顺序栈*/ (2)文件SqStackAlgo.h 中实现顺序栈的基本操作（存储结构由SqStackDef.h 定义） Status InitStack(SqStack &S) { /* 构造一个空栈S */ S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if(!S.base) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/ S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } int StackLength(SqStack S) { // 返回S 的元素个数，即栈的长度, 编写此函数 《数据结构》实验报告 实验序号：1 实验项目名称：概论 附源程序清单： 1. #include 2. #include 《数据结构实验》实验指导书及答案 信电工程学院计算机科学和技术教研室编 2011.12 数据结构实验所有代码整理 作者郑涛 声明：在这里我整理了数据结构实验的所有代码，希望能对大家的数据结构实验的考试有所帮助，大家可以有选择地浏览，特别针对一些重点知识需要加强记忆（ps:重点知识最好让孙天凯给出），希望大家能够在数据结构实验的考试中取得令人满意的成绩，如果有做的 不好的地方请大家谅解并欢迎予以指正。 实验一熟悉编程环境 实验预备知识： 1．熟悉本课程的语言编译环境（TC或VC），能够用C语言编写完整的程序，并能够发现和改正错误。 2．能够灵活的编写C程序，并能够熟练输入C程序。 一、实验目的 1．熟悉C语言编译环境，掌握C程序的编写、编译、运行和调试过程。 2．能够熟练的将C程序存储到指定位置。 二、实验环境 ⒈硬件：每个学生需配备计算机一台。 ⒉软件：Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求 1．将实验中每个功能用一个函数实现。 2．每个输入前要有输入提示（如：请输入2个整数当中用空格分割：），每个输出数据都要求有内容说明（如：280和100的和是：380。）。 3．函数名称和变量名称等用英文或英文简写（每个单词第一个字母大写）形式说明。 四、实验内容 1．在自己的U盘中建立“姓名+学号”文件夹，并在该文件夹中创建“实验1”文件夹（以后每次实验分别创建对应的文件夹），本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中（以后实验都按照本次要求）。 2．编写一个输入某个学生10门课程成绩的函数（10门课程成绩放到结构体数组中，结构体包括：课程编号，课程名称，课程成绩）。 3．编写一个求10门成绩中最高成绩的函数，输出最高成绩和对应的课程名称，如果有多个最高成绩，则每个最高成绩均输出。 4．编写一个求10门成绩平均成绩的函数。 5．编写函数求出比平均成绩高的所有课程及成绩。 #include 数据结构实验指导书（C语言版） 2017年9月 目录 1、顺序表的实现 (1) 2、链栈的实现 (3) 3、前序遍历二叉树 (5) 4、图的深度优先遍历算法 (7) 5、散列查找 (9) 1、顺序表的实现 1. 实验目的 ⑴掌握线性表的顺序存储结构； ⑵验证顺序表及其基本操作的实现； ⑶理解算法与程序的关系，能够将顺序表算法转换为对应的程序。 2. 实验内容 ⑴建立含有若干个元素的顺序表； ⑵对已建立的顺序表实现插入、删除、查找等基本操作。 3. 实现提示 定义顺序表的数据类型——顺序表结构体SeqList，在SeqList基础上实现题目要求的插入、删除、查找等基本操作，为便于查看操作结果，设计一个输出函数依次输出顺序表的元素。简单起见，本实验假定线性表的数据元素为int型，要求学生： （1）将实验程序调试通过后，用模板类改写； （2）加入求线性表的长度等基本操作； （3）重新给定测试数据，验证抛出异常机制。 4. 实验程序 在编程环境下新建一个工程“顺序表验证实验”，并新建相应文件，文件包括顺序表结构体SeqList的定义，范例程序如下： #define MaxSize 100 /*假设顺序表最多存放100个元素*/ typedef int DataType; /*定义线性表的数据类型，假设为int型*/ typedef struct { DataType data[MaxSize]; /*存放数据元素的数组*/ int length; /*线性表的长度*/ } SeqList; 文件包括建立顺序表、遍历顺序表、按值查找、插入操作、删除操作成员函数的定义，范例程序如下： int CreatList(SeqList *L, DataType a[ ], int n) { if (n > MaxSize) {printf("顺序表的空间不够，无法建立顺序表\n"); return 0;} for (int i = 0; i < n; i++) L->data[i] = a[i]; L->length = n; return 1; } 《数据结构》实验报告 班级：网络1311 学号：10 姓名：曾梦成绩： 实验1：指针和结构体程序设计 1．实验目的 （1）复习C（或C++）语言的基本描述方法。 （2）熟练掌握数组的用法。 （3）提高运用C（或C++）语言解决实际问题的能力。 2．实验内容 设一个班有10个学生，每个学生有学号，以及数学、物理、英语、语文、体育5门课的成绩信息。分别写3个函数以实现以下3个要求： （1）求数学的平均成绩。 （2）对于有两门以上课程不及格的学生，输出他们的学号、各门课成绩及平均成绩。 （3）输出成绩优良的学生（平均成绩在85分以上或全部成绩在80分以上）的学号、各门课成绩和平均成绩。 3．实验要求 （1）利用C（或C++）语言完成程序设计。 （2）上机调试通过实验程序。 （3）输出10个学生的学号和数学、物理、英语、语文、体育5门课的成绩，检验程序运行的正确性。 （4）总结整个程序的组成和设计思想。 （5）撰写实验报告（把输入数据及运行结果用抓图的形式粘贴到实验报告上）。 4．实验程序 #include printf("成绩输入按照数学物理英语语文体育的顺序"); for(i=0;i 班级: 姓名: 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、插入与删除等。 二、实验内容 定义一个包含学生信息(学号,姓名,成绩)的顺序表与链表(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) 根据姓名进行查找,返回此学生的学号与成绩; (4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息(学号,姓名,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 { char num[10]; // 学号 char name[20]; // 姓名 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; } Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e) // 访问链表,找到i位置的数据域,返回给 e { LinkList p; p=L->next; 目录 实验规则 (2) 实验环境 (2) 实验报告要求 (3) 实验一单链表（一） (4) 实验二单链表（二） (5) 实验三栈 (6) 实验四二叉树 (7) 实验五最短路径 (8) 实验六内部排序 (9) 实验规则 为了顺利完成实验教学任务，确保人身、设备的安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优良品质，特制定以下实验规则： 1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下： （1）认真阅读指导书，进行必要的设计与计算。 （2）熟悉实验内容。 （3）预先复习，并按要求编写程序。 （4）未完成预习任务者不得进入实验室。 2、遵守以下纪律： （1）在实验室不得做和实验无关的事情。 （2）进行任课老师指定内容以外的实验，必须经指导教师同意。 （3）遵守纪律，不迟到。 （4）保持实验室内安静、整洁，爱护公物，不许乱写乱画。 实验环境 本实验在386以上的微机上进行，运行环境为VC6.0。 实验报告要求 1、实验题目 2．实验目的 3．实验环境 4．实验内容与完成情况（可以附上自主设计的源程序）5．出现的问题及对问题的解决方案 6．实验思考：（学生对本次实验的收获的总结） 一、实验目的 掌握线性表的链式存储结构及其基本操作。 二、预习要求 1、看懂书上的算法，深入理解链表的物理存储模式和逻辑模式。 2、根据要求，编写程序准备上机调试。 三、实验内容 实现一个简单的学生信息管理系统，该系统的功能有： 1、利用单链表建立学生基本信息表 2、浏览每个学生的信息 3、根据学号查询某个学生的基本信息 4、添加学生信息到单链表中 5、删除一个学生的信息 四、实现提示 设计结点的结构体类型，包括学生的学号、姓名、年龄、性别；要求设计一个简单的菜单界面，根据需要选择所要进行的操作；构造函数，每一个函数实现上述的一个功能。数据结构实验一 实验报告
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