《数据结构》实验指导书
白云飞倪素虹郑广编著
河北科技大学信息科学与工程学院
2004年2月
简介
《数据结构》是高等教育计算机及应用专业考试计划中的专业课程，主要研究数据的逻辑结构、存储结构以及相应的算法。数据的逻辑结构包括线性结构、树型结构、图状结构和集合四大类。线性结构较简单数据元素之间是一对一的关系；树型结构较复杂，数据元素之间的关系是一对多的关系；图状结构则更复杂，数据元素之间是多对多的关系；集合中的数据元素除同属于一个集合外，数据元素之间是完全松散的关系，也就是无关系。数据的存储结构概括为顺序结构、链式结构、索引结构和散列结构四大类，各有优缺点，适应于不同的应用场合。对数据的基本运算概括为查找、插入、删除、排序和遍历等，当数据的逻辑结构、存储结构及程序设计方法不同时，相应的算法也就不同。
本书共包含五个实验，其中第三个（图的遍历操作）实验选作，以Borland C++ 3.1语言为开发环境，大部分程序也可以在Turbo C 2.0下运行。主要对线性链表、二叉树、图、查找和排序五个方面的概念和算法进行了详细的分析和讨论。每个实验包括需求分析、概要设计、详细设计、测试分析、用户使用说明和测试结果六个部分。
目录
实验一单链表的操作 (4)
实验二二叉树操作 (10)
实验三图的遍历操作 (15)
实验四数据查找 (20)
实验五排序 (26)
附1 (32)
实验一单链表的操作
一、需求分析
本实验完成对单链表的插入和删除，单链表的数据域为字符串，插入时不允许重复的字符串插入表中；删除时是根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。
（1）输入的形式和输入值的范围
输入的字符串可以含有空格，以回车键结束。如果直接按回车键表示建立链表结束。
输入的字符串最大长度默认为10，用户可以修改头文件改变此长度。（2）输出的形式
单链表的输出是每个字符串占一行。当插入重复的字符串到表中时，有信息提示，否则输出插入后的单链表；当根据输入的字符串删除时，如果没有找到相应的结点，有信息提示，否则输出删除后的单链表。
（3）程序所能达到的功能
能够根据要求正确的实现插入和删除功能。
（4）测试数据
见六、测试结果
二、概要设计
本实验用到的数据结构定义在linklist.h的头文件中，如下：
//以下是linklist.h的头文件内容。
#define STRLEN 10 //定义字符串的默认长度
typedef struct Node{ //定义单链表结点类型
char string[STRLEN] ;
struct Node *next ;
} ListNode ;
typedef ListNode *LinkList ; //定义结点指针类型
typedef enum bool{FALSE, TRUE} Boolean ; //定义布尔类型
主程序流程：
三、详细设计
//以下是linklist.cpp的程序文件内容。
#include
#include
#include
#include "linklist.h" //定义数据结构的头文件
//初始化操作，本操作创建一个只含有头结点的空链表。
void IniList(LinkList *head)
{
*head = (LinkList)malloc(sizeof(ListNode)) ;
(*head)->next = NULL ;
}
//插入操作，本操作在头指针为head的单链表上，插入字符串为//str所指的结点；如果单链表存在此串，返回假值；否则插入并//返回真值
Boolean InsertList( LinkList head , char *str )
{
ListNode *p = head->next ;
//判断是否存在与待插入的字符串相同的字符串
while (p && strcmp(p->string, str))
p = p->next ;
if (p) return FALSE ; //存在相同的字符串，返回假值
//以下几步完成插入
p = (ListNode *)malloc(sizeof(ListNode)) ; //开辟结点空间 strcpy(p->string, str) ; //给数据域赋值
p->next = head->next ; //该结点插入到头结点之后
head->next = p ;
return TRUE ; //插入成功，返回真值
}
//删除操作，在单链表head上，删除字符串与str所指的相同
//的结点。如果单链表上不存在此字符串的结点，则返回假值；
//否则删除此结点，并释放结点空间。
Boolean DeleteList( LinkList head, char *str)
{
// pre 指针指向待删除结点的前驱结点
ListNode *p = head->next, *pre = head ;
//查找是否存在与str所指的字符串相同的结点
while (p && strcmp(p->string , str)){
pre = p ;
p = p->next ;
}
if (!p) return FALSE ; //不存在此结点，则返回假值 //存在，则删除之
pre->next = p->next ; //删除结点
free(p) ; //释放结点空间
return TRUE ; //成功删除，返回真值
}
//输出操作，输出单链表结点的值，每个值占一行。void PrintList(LinkList head)
{
ListNode *p = head->next ;
while (p){
puts(p->string) ;
p = p->next ;
}
}
//主程序
void main(void)
{
LinkList head ;
char str[STRLEN] ;
IniList(&head) ; //单链表初始化
printf("创建单链表，输入字符串（空串结束）\n") ; gets(str) ;
//创建字符串不重复的单链表
while (strcmp(str, "")) {
InsertList(head, str) ;
gets(str) ;
}
printf("请输入要插入的字符串：\n") ;
gets(str) ;
if (InsertList(head, str)){
printf("插入成功\n") ;
PrintList(head) ;
}
else
printf("插入失败\n") ;
printf("请输入要删除的字符串\n") ;
gets(str) ;
if (DeleteList(head, str)){
printf("删除成功\n") ;
PrintList(head) ;
}
else
printf("删除失败\n") ;
}
四、调试分析
插入和删除算法的时间复杂度为O（n），五、用户使用说明
（略）
六、测试结果
运行程序，按提示输入数据：
创建单链表，输入字符串（空串结束）
string
struct
char
int
float
string
double
请输入要插入的字符串
typedef
插入成功
typedef
double
float
int
char
struct
string
请输入要删除的字符串
string
删除成功
typedef
double
float
int
char
struct
（用户也可以输入存在的字符串进行插入测试，输入不存在的字符串进行删除测试，在此不在给出测试数据）
实验二 二叉树操作
一、 需求分析
本实验采用二叉链表作为二叉树的存储结构，完成对二叉树的建立、先序、中序、后序以及按层次遍历的操作，求所有叶子及结点总数的操作。
（1） 输入的形式和输入值的范围
二叉树中结点的值默认为字符类型，以先序形式输入并创建二叉树，空指针以‘#’字符代替，字符连续输入，以按回车键表示结束。
例如：右图所示二叉树。
输入顺序必须为：ABC###DE#F###↙
二叉树中结点的值也可为其它类型，用户可以修改头文
件，但一些算法也需要更改。
（2） 输出的形式
二叉树的输出是每个字符占一列，输出完成后换行。
（3） 程序所能达到的功能
能够根据要求正确的实现二叉树的所有要求的操作。
二、 概要设计
本实验用到的数据结构定义在bintree.h 的头文件中，如下：
//以下是bintree.h 的头文件内容。
typedef char DataType ; //定义二叉树结点数据域类型
typedef struct treenode{ //定义二叉树结点类型
DataType data ;
struct treenode *lchild, *rchild ;
} BinTreeTp ;
typedef BinTreeTp *BinTreePtr ; //定义二叉树结点指针类型
程序流程：
三、详细设计
//以下是bintree.cpp的程序文件内容。
#include
#include
#include "bintree.h" //定义数据结构的头文件
#define MAXLEN 100 //定义队列的最大长度
//创建二叉树操作，本操作创建一个由先序顺序输入的字符组成的二叉树。
void CreatBinTree(BinTreePtr *T)
{
DataType ch ;
if ((ch = getchar()) == '#')
*T = NULL ;
else {
*T = (BinTreeTp *)malloc(sizeof(BinTreeTp)) ;
(*T)->data = ch ;
CreatBinTree(&(*T)->lchild) ;
CreatBinTree(&(*T)->rchild) ;
}
}
//先序遍历二叉树操作
void PreOrder(BinTreePtr T)
{
if (T) {
printf("%c", T->data) ;
PreOrder(T->lchild) ;
PreOrder(T->rchild) ;
}
}
//中序遍历二叉树操作
void InOrder(BinTreePtr T)
{
if (T) {
InOrder(T->lchild) ;
printf("%c", T->data) ;
InOrder(T->rchild) ;
}
}
//后序遍历二叉树操作
void PostOrder(BinTreePtr T)
{
if (T) {
PostOrder(T->lchild) ;
PostOrder(T->rchild) ;
printf("%c", T->data) ;
}
}
//层次遍历二叉树操作
void LevelOrder(BinTreePtr T)
{
//定义一个存放二叉树结点指针的队列，循环队列并少用一个空间 BinTreeTp *queue[MAXLEN] ;
int front, rear ; //定义队列的队头和队尾指针
BinTreeTp *p ; //定义待处理二叉树结点的指针
front = rear = 0 ; //循环队列初始化
p = T ; //指向根结点
if ((rear + 1) % MAXLEN == front) return ; //队列满，返回 rear = (rear + 1) % MAXLEN ;//否则入队列
queue[rear] = p ;
while (front != rear) { //当队列非空时，执行循环
front = (front + 1) % MAXLEN ; //修改队头指针
p = queue[front] ; //从队头取得数据
printf("%c", p->data) ; //遍历
if (p->lchild) { //如果左孩子指针不为空，则入队列
if ((rear + 1) % MAXLEN == front) return ;
rear = (rear + 1) % MAXLEN ;
queue[rear] = p->lchild ;
}
if (p->rchild) { //如果右孩子指针不为空，则入队列
if ((rear + 1) % MAXLEN == front) return ;
rear = (rear + 1) % MAXLEN ;
queue[rear] = p->rchild ;
}
}
}
//求叶子结点个数操作。采用后序遍历思想。如果二叉树为空，叶子结点个数//为零；如果二叉树左右孩子指针均为空，叶子结点个数为1；否则后序求出
//左子树叶子结点个数和后序求出右子树叶子结点个数，叶子结点为左右之和。int LeafTree(BinTreePtr T)
{
int lnum, rnum ;
if (!T) return 0 ;
else if (!T->lchild && !T->rchild) return 1 ;
else {
lnum = LeafTree(T->lchild) ;
rnum = LeafTree(T->rchild) ;
return lnum + rnum ;
}
}
//求二叉树所有的结点个数操作。采用后序遍历思想。如果二叉树为空，
//总结点个数//为零；否则后序求出左子树总结点个数和后序求出
//右子树总结点个数，总结点个数为左右之和再加上1。
int CountTree(BinTreePtr T)
{
int lnum, rnum ;
if (!T) return 0 ;
else {
lnum = CountTree(T->lchild) ;
rnum = CountTree(T->rchild) ;
return lnum + rnum + 1 ;
}
}
//主程序
void main(void)
{
BinTreePtr T ;
printf("请以先序顺序输入要创建的二叉树:\n") ;
CreatBinTree(&T) ;
printf("叶子个数为%d, 总结点个数为%d\n", LeafTree(T), CountTree(T)) ;
printf("先序遍历：") ;
PreOrder(T) ; //先序遍历
printf("\n中序遍历：") ;
InOrder(T) ; //中序遍历
printf("\n后序遍历：") ;
PostOrder(T) ; //后序遍历
printf("\n层次遍历：") ;
LevelOrder(T) ; //层次遍历
printf("\n") ;
}
四、调试分析
所有算法的时间复杂度均为O（n），
五、用户使用说明
（略）
六、测试结果
如右所示二叉树：
创建二叉树时输入顺序为：ABC###DE#F###
程序运行后得到的输出结果为：
叶子个数为2, 总结点个数为 6
先序遍历：ABCDEF
中序遍历：CBAEFD
后序遍历：CBFEDA
层次遍历：ABDCEF
实验三图的遍历操作
一、需求分析
本实验完成以邻接表作为存储结构，实现有向图和无向图的DFS和BFS遍历算法。（邻接距阵的实现类似，在此略去）。
（1）输入的形式和输入值的范围
输入的顶点数据为字符型，顶点个数默认为6个，用户可以修改头文件来改变顶点个数。
如果是有向图，在创建时以有向对输入弧的信息。
（2）输出的形式
有向图或无向图的输出是每个字符占一列，连续输出。
（3）程序所能达到的功能
能够根据要求正确的实现有向图或无向图的遍历功能。
二、概要设计
本实验用到的数据结构定义在graph.h的头文件中，如下：
//以下是graph.h的头文件内容。
#define MaxVertexNum 6 //定义顶点个数
typedef char VertexType ; //定义顶点数据类型
typedef struct node { //定义邻接表的表结点
int adjvex ;
struct node *next ;
} EdgeNode ;
typedef struct vnode { //定义顶点结点
VertexType vertex ;
EdgeNode *firstedge ;
} VertexNode ;
typedef VertexNode AdjList[MaxVertexNum] ; //定义邻接表
typedef enum bool{FALSE, TRUE} Boolean ; //定义布尔类型
Boolean visited[MaxVertexNum] ; //定义访问数组
程序流程：
三、详细设计
//以下是graph.cpp的程序文件内容。
#include
#include
#include
#include "graph.h"
//创建无向图操作
void CreatUnDigraph(AdjList G)
{
int i, j, k ;
int e ; //定义边个数变量
EdgeNode *s ; //表结点指针
printf("请输入边的个数：\n") ;
cin>>e ; //输入边的个数
printf("请输入顶点信息:\n") ;
for(i=0; i cin>>G[i].vertex ; G[i].firstedge = NULL ; } printf("请输入边的信息（顶点1 顶点2）:\n") ; //建立表结点存储 for(k=0; k cin>>i>>j ; s = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)) ; s->adjvex = j ; s->next = G[i].firstedge ; G[i].firstedge = s ; s = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)) ; s->adjvex = i ; s->next = G[j].firstedge ; G[j].firstedge = s ; } } //创建有向图的操作 void CreatDigraph(AdjList G) { int i, j, k ; int e ; //定义弧个数变量 EdgeNode *s ; //定义弧结点指针 printf("请输入弧的个数:\n") ; cin>>e ; printf("请输入顶点信息：\n") ; for(i=0; i cin>>G[i].vertex ; G[i].firstedge = NULL ; } printf("请输入弧信息〈弧尾弧头〉:\n") ; for(k=0; k cin>>i>>j ; s = (EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)) ; s->adjvex = j ; s->next = G[i].firstedge ; G[i].firstedge = s ; } } //深度优先搜索操作 void DFS(AdjList G, int i) { EdgeNode *p ; //指向边或弧结点的指针 printf("%2c", G[i].vertex) ; visited[i] = TRUE ; p = G[i].firstedge ; while (p) { if (!visited[p->adjvex]) DFS(G, p->adjvex) ; p = p->next ; } } //深度优先遍历操作 void DFST(AdjList G) { int i ; for(i=0; i visited[i] = FALSE ; //初始化访问数组 for(i=0; i if (!visited[i]) DFS(G, i) ; } //主程序 void main(void) { AdjList G1, G2 ;//定义图G1, G2 CreatUnDigraph(G1) ; //创建无向图的邻接表 DFST(G1) ;//深度优先遍历 CreatDigraph(G2) ; //创建有向图的邻接表 DFST(G2) ; //深度优先遍历 } 四、调试分析 创建邻接表的算法的时间复杂度为O（n+e），深度优先搜索算法的时间复杂度为O（n+e）， 五、用户使用说明 本实验没有完成广度优先搜索算法，实现时需要借助一个队列，可以参考实验二的关于二叉树层次遍历算法。 六、测试结果 说明：顶点信息为字符型，并且顶点要编号（从0 开始编号），输入顶点信息时，要以顶点编号的顺序输 入。例如右图所示无向图： 首先输入边的个数：9 然后输入顶点信息：ABCDEF 再输入边的信息： 0 1 0 4 1 2 1 3 2 3 2 5 3 4 3 5 4 5 程序将得到无向图的DFS遍历输出结果：A E F D C B 有向图和此类似，注意输入弧的信息时，要按照〈弧尾，弧头〉的顺序输入。 实验四数据查找 一、需求分析 本实验完成顺序查找、折半查找及二叉排序树上的查找算法，并比较在相同数据量下的查找速度。实验的数据采用随机数发生器产生，折半查找时调用排序算法建立有序序列。 （1）输入的形式和输入值的范围 查找表数据采用整型数据，在0到999范围。查找表数据量在头文件中有默认值，待查找的数据量也有，用户可以修改头文件改变这些值。 （2）输出的形式 每个数据的输出占四列。 （3）程序所能达到的功能 能够根据要求正确的实现顺序查找、折半查找及二叉排序树上的查找算法，并比较它们的查找速度。 二、概要设计 本实验用到的数据结构定义在schtb.h的头文件中，如下： //以下是schtb.h的头文件内容。 //以下用于顺序查找和折半查找 #define n 1000 //定义查找表长度 #define m 500 //定义待查找数据个数 typedef int KeyType ; //定义关键字类型 typedef struct node { //定义查找结点结构 KeyType key ; //如果查找表的结点包含其它信息，在此加入 //InfoType otherinfo ; } NodeType ; typedef NodeType SeqList[n+1] ;//定义查找表，含有监视哨 //以下用于二叉排序树的查找 typedef struct treenode { //定义二叉排序树结点 KeyType key ; //InfoType otherinfo ; //结点的其它信息 //二叉链表结点的左右孩子指针 struct treenode *lchild, *rchild ; } BSTNode ; typedef BSTNode *BSTree ; //定义二叉排序树 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 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"< 线性表 代码一 #include "stdio.h" #include "malloc.h" #define OK 1 #define ERROR 0 #define OVERFLOW -2 #define LIST_INIT_SIZE 100 #define LISTINCREMENT 10 typedef struct { int * elem; int length; int listsize; }SqList; int InitList_Sq(SqList *L) { L->elem = (int*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(int)); if (!L->elem) return ERROR; L->length = 0; L->listsize = LIST_INIT_SIZE; return OK; } int ListInsert_Sq(SqList *L, int i,int e) { int *p,*newbase,*q; if (i < 1 || i > L->length+1) return ERROR; if (L->length >= L->listsize) { newbase = (int *)realloc(L->elem,(L->listsize+LISTINCREMENT)*sizeof (int)); if (!newbase) return ERROR; L->elem = newbase; L->listsize += LISTINCREMENT; } q = &(L->elem[i-1]); //插入后元素后移for(p=&(L->elem[L->length-1]);p>=q;p--) *(p+1)=*p; *q=e; L->length++; return OK; } int ListDelete_Sq(SqList *L, int i, int *e) { 《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。 图实验一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template #include #include return q; } void Delete_m(Link &L, Link p, Link q)//删除第m个{ p->next = q->next; free(q); } void main() { Link L, p, q; int n, m; L = NULL; InitList(L);//构造出一个只有头结点的空链表 printf("请输入初始密码人数每个人的密码：\n"); scanf("%d", &m);//初始密码为m scanf("%d", &n);// Creatlinklist(n, L);//构建 p = L; for (int i = 1; i <= n; i++) { q = Locate_m(p, m);//找到第m个 printf("%d", q->num); Delete_m(L, p, q);//删除第m个 } system("pause"); } 《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 实验项目名称：图的遍历 一、实验目的 应用所学的知识分析问题、解决问题，学会用建立图并对其进行遍历，提高实际编程能力及程序调试能力。 二、实验容 问题描述：建立有向图，并用深度优先搜索和广度优先搜素。输入图中节点的个数和边的个数，能够打印出用邻接表或邻接矩阵表示的图的储存结构。 三、实验仪器与设备 计算机，Code::Blocks。 四、实验原理 用邻接表存储一个图，递归方法深度搜索和用队列进行广度搜索，并输出遍历的结果。 五、实验程序及结果 #define INFINITY 10000 /*无穷大*/ #define MAX_VERTEX_NUM 40 #define MAX 40 #include typedef struct ArCell{ int adj; }ArCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct { char name[20]; }infotype; typedef struct { infotype vexs[MAX_VERTEX_NUM]; AdjMatrix arcs; int vexnum,arcnum; }MGraph; int LocateVex(MGraph *G,char* v) { int c = -1,i; for(i=0;i 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 顺序表的基本操作 #include int j=0; while(L.data[j]!=x) j++; if(j==https://www.doczj.com/doc/626271700.html,st) { cout<<"所查找值不存在！"< 《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） 邻接矩阵的实现 1. 实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现2. 实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历3．设计与编码MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template int vertexNum, arcNum; }; #endif MGraph.cpp #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》的实验题目及实验报告模板 实验一客房管理（链表实验） ●实现功能：采用结构化程序设计思想，编程实现客房管理程序的各个功能函数，从而熟练 掌握单链表的创建、输出、查找、修改、插入、删除、排序和复杂综合应用等操作的算法 实现。以带表头结点的单链表为存储结构，实现如下客房管理的设计要求。 ●实验机时：8 ●设计要求： #include #include 《数据结构》实验报告 ◎实验题目: 无向图的建立与遍历 ◎实验目的：掌握无向图的邻接链表存储，熟悉无向图的广度与深度优先遍历。 ◎实验内容：对一个无向图以邻接链表存储，分别以深度、广度优先非递归遍历输出。 一、需求分析 1.本演示程序中，输入的形式为无向图的邻接链表形式，首先输入该无向图的顶点数和边数，接着输入顶点信息，再输入每个边的顶点对应序号。 2.该无向图以深度、广度优先遍历输出。 3.本程序可以实现无向图的邻接链表存储，并以深度、广度优先非递归遍历输出。 4.程序执行的命令包括：（1）建立一个无向图的邻接链表存储（2）以深度优先遍历输出（3）以广度优先遍历输出（4）结束 5.测试数据： 顶点数和边数：6,5 顶点信息：a b c d e f 边的顶点对应序号： 0,1 0,2 0,3 2,4 3,4 深度优先遍历输出： a d e c b f 广度优先遍历输出： a d c b e f 二概要设计 为了实现上述操作，应以邻接链表为存储结构。 1.基本操作： void createalgraph(algraph &g) 创建无向图的邻接链表存储 void dfstraverseal(algraph &g,int v) 以深度优先遍历输出 void bfstraverseal(algraph &g,int v) 以广度优先遍历输出 2.本程序包含四个模块： （1）主程序模块 （2）无向图的邻接链表存储模块 （3）深度优先遍历输出模块 （4）广度优先遍历输出模块 3.模块调用图： 三详细设计 1.元素类型，结点类型和指针类型：typedef struct node { int adjvex; struct node *next; }edgenode; typedef struct vnode { char vertex; edgenode *firstedge; }vertxnode; typedef vertxnode Adjlist[maxvernum]; typedef struct { Adjlist adjlist; int n,e; }algraph; edgenode *s; edgenode *stack[maxvernum],*p; 2.每个模块的分析： （1）主程序模块 int main() 2009级数据结构实验报告 实验名称：约瑟夫问题 学生姓名：李凯 班级：21班 班内序号：06 学号：09210609 日期：2010年11月5日 1．实验要求 1）功能描述：有n个人围城一个圆圈，给任意一个正整数m，从第一个人开始依次报数，数到m时则第m个人出列，重复进行，直到所有人均出列为止。请输出n个人的出列顺序。 2）输入描述：从源文件中读取。 输出描述：依次从显示屏上输出出列顺序。 2. 程序分析 1）存储结构的选择 单循环链表 2）链表的ADT定义 ADT List{ 数据对象：D={a i|a i∈ElemSet,i=1,2,3,…n,n≧0} 数据关系：R={< a i-1, a i>| a i-1 ,a i∈D,i=1,2,3,4….,n} 基本操作： ListInit(&L)；//构造一个空的单链表表L ListEmpty(L); //判断单链表L是否是空表，若是，则返回1，否则返回0. ListLength(L); //求单链表L的长度 GetElem（L，i）；//返回链表L中第i个数据元素的值； ListSort(LinkList [内容要求] 1、存储结构：顺序表、单链表或其他存储结构，需要画示意图，可参考书上P59 页图2-9 2.2 关键算法分析 结点类： template数据结构课程实验指导书
数据结构实验指导书(2016.03.11)
(完整版)数据结构实验报告全集
数据结构实验报告代码
数据结构实验指导书
数据结构实验报告图实验
数据结构实验一的源代码
2017数据结构实验指导书
数据结构图的遍历实验报告
数据结构实验报告
数据结构实验程序
《数据结构》实验指导书
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