数据结构(C语言版) 实验报告
专业班级学号姓名
实验1
实验题目：单链表的插入和删除
实验目的：
了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。
实验要求：
建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。
实验主要步骤：
1、分析、理解给出的示例程序。
2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测试程序
的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。
3、修改程序：
（1）增加插入结点的功能。
（2）将建立链表的方法改为头插入法。
程序代码:
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"stdlib.h"
#include"ctype.h"
typedef struct node //定义结点
{
char data[10]; //结点的数据域为字符串
struct node *next; //结点的指针域
}ListNode;
typedef ListNode * LinkList; // 自定义LinkList单链表类型
LinkList CreatListR1(); //函数，用尾插入法建立带头结点的单链表
LinkList CreatList(void); //函数，用头插入法建立带头结点的单链表
ListNode *LocateNode(); //函数，按值查找结点
void DeleteList(); //函数，删除指定值的结点
void printlist(); //函数，打印链表中的所有值
void DeleteAll(); //函数，删除所有结点，释放内存
ListNode * AddNode(); //修改程序：增加节点。用头插法，返回头指针//==========主函数==============
void main()
{
char ch[10],num[5];
LinkList head;
head=CreatList(); //用头插入法建立单链表，返回头指针
printlist(head); //遍历链表输出其值
printf(" Delete node (y/n):"); //输入"y"或"n"去选择是否删除结点
scanf("%s",num);
if(strcmp(num,"y")==0 || strcmp(num,"Y")==0){
printf("Please input Delete_data:");
scanf("%s",ch); //输入要删除的字符串
DeleteList(head,ch);
printlist(head);
}
printf(" Add node ? (y/n):"); //输入"y"或"n"去选择是否增加结点
scanf("%s",num);
if(strcmp(num,"y")==0 || strcmp(num,"Y")==0)
{
head=AddNode(head);
}
printlist(head);
DeleteAll(head); //删除所有结点，释放内存
}
//==========用尾插入法建立带头结点的单链表===========
LinkList CreatListR1(void)
{
char ch[10];
LinkList head=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode)); //生成头结点
ListNode *s,*r,*pp;
r=head;
r->next=NULL;
printf("Input # to end "); //输入"#"代表输入结束
printf("\nPlease input Node_data:");
scanf("%s",ch); //输入各结点的字符串
while(strcmp(ch,"#")!=0) {
pp=LocateNode(head,ch); //按值查找结点，返回结点指针
if(pp==NULL) { //没有重复的字符串，插入到链表中
s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));
strcpy(s->data,ch);
r->next=s;
r=s;
r->next=NULL;
}
printf("Input # to end ");
printf("Please input Node_data:");
scanf("%s",ch);
}
return head; //返回头指针
}
//==========用头插入法建立带头结点的单链表===========
LinkList CreatList(void)
{
char ch[100];
LinkList head,p;
head=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode));
head->next=NULL;
while(1)
{
printf("Input # to end ");
printf("Please input Node_data:");
scanf("%s",ch);
if(strcmp(ch,"#"))
{
if(LocateNode(head,ch)==NULL)
{
strcpy(head->data,ch);
p=(LinkList)malloc(sizeof(ListNode));
p->next=head;
head=p;
}
}
else
break;
}
return head;
}
//==========按值查找结点，找到则返回该结点的位置，否则返回NULL==========
ListNode *LocateNode(LinkList head, char *key)
{
ListNode *p=head->next; //从开始结点比较
while(p!=NULL && strcmp(p->data,key)!=0) //直到p为NULL或p->data为key止p=p->next; //扫描下一个结点
return p; //若p=NULL则查找失败，否则p指向找到的值为key的结点
}
//==========修改程序：增加节点=======
ListNode * AddNode(LinkList head)
{
char ch[10];
ListNode *s,*pp;
printf("\nPlease input a New Node_data:");
scanf("%s",ch); //输入各结点的字符串
pp=LocateNode(head,ch); //按值查找结点，返回结点指针
printf("ok2\n");
if(pp==NULL) { //没有重复的字符串，插入到链表中
s=(ListNode *)malloc(sizeof(ListNode));
strcpy(s->data,ch);
printf("ok3\n");
s->next=head->next;
head->next=s;
}
return head;
}
//==========删除带头结点的单链表中的指定结点=======
void DeleteList(LinkList head,char *key)
{
ListNode *p,*r,*q=head;
p=LocateNode(head,key); //按key值查找结点的
if(p==NULL ) { //若没有找到结点，退出
printf("position error");
exit(0);
}
while(q->next!=p) //p为要删除的结点，q为p的前结点
q=q->next;
r=q->next;
q->next=r->next;
free(r); //释放结点
}
//===========打印链表=======
void printlist(LinkList head)
{
ListNode *p=head->next; //从开始结点打印
while(p){
printf("%s, ",p->data);
p=p->next;
}
printf("\n");
}
//==========删除所有结点，释放空间===========
void DeleteAll(LinkList head)
{
ListNode *p=head,*r;
while(p->next){
r=p->next;
free(p);
p=r;
}
free(p);
}
实验结果：
Input # to end Please input Node_data:bat
Input # to end Please input Node_data:cat
Input # to end Please input Node_data:eat
Input # to end Please input Node_data:fat
Input # to end Please input Node_data:hat
Input # to end Please input Node_data:jat
Input # to end Please input Node_data:lat
Input # to end Please input Node_data:mat
Input # to end Please input Node_data:#
mat, lat, jat, hat, fat, eat, cat, bat, Delete node (y/n):y
Please input Delete_data:hat
mat, lat, jat, fat, eat, cat, bat,
Insert node (y/n):y
Please input Insert_data:put
position :5
mat, lat, jat, fat, eat, put, cat, bat,
请按任意键继续. . .
示意图：
head
head
head
心得体会：
本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。另外实验指导书上给出的代码是有一些问题的，这使我们认识到实验过程中不能想当然的直接编译执行，应当在阅读并完全理解代码的基础上再执行，这才是实验的意义所在。
实验2
实验题目：二叉树操作设计和实现
实验目的：
掌握二叉树的定义、性质及存储方式，各种遍历算法。
实验要求：
采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和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。
实验主要步骤：
1、分析、理解程序。
2、调试程序，设计一棵二叉树，输入完全二叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针），
如ABD###CE##F##，建立二叉树，求出先序、中序和后序以及按层次遍历序列，求所有叶子及结点总数。
实验代码
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"string.h"
#define Max 20 //结点的最大个数
typedef struct node{
char data;
struct node *lchild,*rchild;
}BinTNode; //自定义二叉树的结点类型
typedef BinTNode *BinTree; //定义二叉树的指针
int NodeNum,leaf; //NodeNum为结点数，leaf为叶子数
//==========基于先序遍历算法创建二叉树==============
//=====要求输入先序序列，其中加入虚结点"#"以示空指针的位置==========
BinTree CreatBinTree(void)
{
BinTree T;
char ch;
if((ch=getchar())=='#')
return(NULL); //读入#，返回空指针
else{
T= (BinTNode *)malloc(sizeof(BinTNode)); //生成结点
T->data=ch;
T->lchild=CreatBinTree(); //构造左子树
T->rchild=CreatBinTree(); //构造右子树
return(T);
}
}
//========NLR 先序遍历=============
void Preorder(BinTree T)
{
if(T) {
printf("%c",T->data); //访问结点
Preorder(T->lchild); //先序遍历左子树
Preorder(T->rchild); //先序遍历右子树
}
}
//========LNR 中序遍历===============
void Inorder(BinTree T)
{
if(T) {
Inorder(T->lchild); //中序遍历左子树
printf("%c",T->data); //访问结点
Inorder(T->rchild); //中序遍历右子树
}
}
//==========LRN 后序遍历============
void Postorder(BinTree T)
{
if(T) {
Postorder(T->lchild); //后序遍历左子树
Postorder(T->rchild); //后序遍历右子树
printf("%c",T->data); //访问结点
}
}
//=====采用后序遍历求二叉树的深度、结点数及叶子数的递归算法======== int TreeDepth(BinTree T)
{
int hl,hr,max;
if(T){
hl=TreeDepth(T->lchild); //求左深度
hr=TreeDepth(T->rchild); //求右深度
max=hl>hr? hl:hr; //取左右深度的最大值
NodeNum=NodeNum+1; //求结点数
if(hl==0&&hr==0) leaf=leaf+1; //若左右深度为0，即为叶子。
return(max+1);
}
else return(0);
}
//====利用"先进先出"（FIFO）队列，按层次遍历二叉树==========
void Levelorder(BinTree T)
{
int front=0,rear=1;
BinTNode *cq[Max],*p; //定义结点的指针数组cq
cq[1]=T; //根入队
while(front!=rear)
{
front=(front+1)%NodeNum;
p=cq[front]; //出队
printf("%c",p->data); //出队，输出结点的值
if(p->lchild!=NULL){
rear=(rear+1)%NodeNum;
cq[rear]=p->lchild; //左子树入队
}
if(p->rchild!=NULL){
rear=(rear+1)%NodeNum;
cq[rear]=p->rchild; //右子树入队
}
}
}
//====数叶子节点个数==========
int countleaf(BinTree T)
{
int hl,hr;
if(T){
hl=countleaf(T->lchild);
hr=countleaf(T->rchild);
if(hl==0&&hr==0) //若左右深度为0，即为叶子。
return(1);
else return hl+hr;
}
else return 0;
}
//==========主函数=================
void main()
{
BinTree root;
char i;
int depth;
printf("\n");
printf("Creat Bin_Tree；Input preorder:"); //输入完全二叉树的先序序列，
// 用#代表虚结点，如ABD###CE##F## root=CreatBinTree(); //创建二叉树，返回根结点
do { //从菜单中选择遍历方式，输入序号。
printf("\t********** select ************\n");
printf("\t1: Preorder Traversal\n");
printf("\t2: Iorder Traversal\n");
printf("\t3: Postorder traversal\n");
printf("\t4: PostTreeDepth,Node number,Leaf number\n");
printf("\t5: Level Depth\n"); //按层次遍历之前，先选择4，求出该树的结点数。
printf("\t0: Exit\n");
printf("\t*******************************\n");
fflush(stdin);
scanf("%c",&i); //输入菜单序号（0-5）
switch (i-'0'){
case 1: printf("Print Bin_tree Preorder: ");
Preorder(root); //先序遍历
break;
case 2: printf("Print Bin_Tree Inorder: ");
Inorder(root); //中序遍历
break;
case 3: printf("Print Bin_Tree Postorder: ");
Postorder(root); //后序遍历
break;
case 4:
depth=TreeDepth(root); //求树的深度及叶子数
printf("BinTree Depth=%d BinTree Node number=%d",depth,NodeNum);
printf(" BinTree Leaf number=%d",countleaf(root));
break;
case 5: printf("LevePrint Bin_Tree: ");
Levelorder(root); //按层次遍历
break;
default: exit(1);
}
printf("\n");
} while(i!=0);
}
实验结果：
Creat Bin_Tree；Input preorder:ABD###CE##F##
********** select ************
1: Preorder Traversal
2: Iorder Traversal
3: Postorder traversal
4: PostTreeDepth,Node number,Leaf number
5: Level Depth
0: Exit
*******************************
1
Print Bin_tree Preorder: ABDCEF
2
Print Bin_Tree Inorder: DBAECF
3
Print Bin_Tree Postorder: DBEFCA
4
BinTree Depth=3 BinTree Node number=6 BinTree Leaf number=3
5
LevePrint Bin_Tree: ABCDEF
Press any key to continue
二叉树示意图
心得体会：
这次实验加深了我对二叉树的印象，尤其是对二叉树的各种遍历操作有了一定的了解。同时认识到，在设计程序时辅以图形化的描述是非常有用处的。
实验3
实验题目：图的遍历操作
实验目的：
掌握有向图和无向图的概念；掌握邻接矩阵和邻接链表建立图的存储结构；掌握DFS 及BFS对图的遍历操作；了解图结构在人工智能、工程等领域的广泛应用。
实验要求：
采用邻接矩阵和邻接链表作为图的存储结构，完成有向图和无向图的DFS和BFS操作。
实验主要步骤：
设计一个有向图和一个无向图，任选一种存储结构，完成有向图和无向图的DFS（深度优先遍历）和BFS（广度优先遍历）的操作。
1．邻接矩阵作为存储结构
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#define MaxVertexNum 100 //定义最大顶点数
typedef struct{
char vexs[MaxVertexNum]; //顶点表
int edges[MaxVertexNum][MaxVertexNum]; //邻接矩阵，可看作边表
int n,e; //图中的顶点数n和边数e
}MGraph; //用邻接矩阵表示的图的类型
//=========建立邻接矩阵=======
void CreatMGraph(MGraph *G)
{
int i,j,k;
char a;
printf("Input VertexNum(n) and EdgesNum(e): ");
scanf("%d,%d",&G->n,&G->e); //输入顶点数和边数
scanf("%c",&a);
printf("Input Vertex string:");
for(i=0;i
{
scanf("%c",&a);
G->vexs[i]=a; //读入顶点信息，建立顶点表
}
for(i=0;i
for(j=0;j
G->edges[i][j]=0; //初始化邻接矩阵
printf("Input edges,Creat Adjacency Matrix\n");
for(k=0;k
scanf("%d%d",&i,&j); //输入边（Vi，Vj）的顶点序号
G->edges[i][j]=1;
G->edges[j][i]=1; //若为无向图，矩阵为对称矩阵；若建立有向图，去掉该条语句 }
}
//=========定义标志向量，为全局变量=======
typedef enum{FALSE,TRUE} Boolean;
Boolean visited[MaxVertexNum];
//========DFS：深度优先遍历的递归算法======
void DFSM(MGraph *G,int i)
{ //以Vi为出发点对邻接矩阵表示的图G进行DFS搜索，邻接矩阵是0，1矩阵
int j;
printf("%c",G->vexs[i]); //访问顶点Vi
visited[i]=TRUE; //置已访问标志
for(j=0;j
if(G->edges[i][j]==1 && ! visited[j])
DFSM(G,j); //（Vi，Vj）∈E，且Vj未访问过，故Vj为新出发点}
void DFS(MGraph *G)
{
int i;
for(i=0;i
visited[i]=FALSE; //标志向量初始化
for(i=0;i
if(!visited[i]) //Vi未访问过
DFSM(G,i); //以Vi为源点开始DFS搜索
}
//===========BFS：广度优先遍历=======
void BFS(MGraph *G,int k)
{ //以Vk为源点对用邻接矩阵表示的图G进行广度优先搜索
int i,j,f=0,r=0;
int cq[MaxVertexNum]; //定义队列
for(i=0;i
visited[i]=FALSE; //标志向量初始化
for(i=0;i
cq[i]=-1; //队列初始化
printf("%c",G->vexs[k]); //访问源点Vk
visited[k]=TRUE;
cq[r]=k; //Vk已访问，将其入队。注意，实际上是将其序号入队
while(cq[f]!=-1) { //队非空则执行
i=cq[f]; f=f+1; //Vf出队
for(j=0;j
if(G->edges[i][j]==1 && !visited[j]) { //Vj未访问
printf("%c",G->vexs[j]); //访问Vj
visited[j]=TRUE;
r=r+1; cq[r]=j; //访问过Vj入队
}
}
}
//==========main=====
void main()
{
int i;
MGraph *G;
G=(MGraph *)malloc(sizeof(MGraph)); //为图G申请内存空间
CreatMGraph(G); //建立邻接矩阵
printf("Print Graph DFS: ");
DFS(G); //深度优先遍历
printf("\n");
printf("Print Graph BFS: ");
BFS(G,3); //以序号为3的顶点开始广度优先遍历
printf("\n");
}
2．邻接链表作为存储结构
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#define MaxVertexNum 50 //定义最大顶点数
typedef struct node{ //边表结点
int adjvex; //邻接点域
struct node *next; //链域
}EdgeNode;
typedef struct vnode{ //顶点表结点
char vertex; //顶点域
EdgeNode *firstedge; //边表头指针
}VertexNode;
typedef VertexNode AdjList[MaxVertexNum]; //AdjList是邻接表类型typedef struct {
AdjList adjlist; //邻接表
int n,e; //图中当前顶点数和边数
} ALGraph; //图类型
//=========建立图的邻接表=======
void CreatALGraph(ALGraph *G)
{
int i,j,k;
char a;
EdgeNode *s; //定义边表结点
printf("Input VertexNum(n) and EdgesNum(e): ");
scanf("%d,%d",&G->n,&G->e); //读入顶点数和边数
scanf("%c",&a);
printf("Input Vertex string:");
for(i=0;i
{
scanf("%c",&a);
G->adjlist[i].vertex=a; //读入顶点信息
G->adjlist[i].firstedge=NULL; //边表置为空表
}
printf("Input edges,Creat Adjacency List\n");
for(k=0;k
scanf("%d%d",&i,&j); //读入边（Vi，Vj）的顶点对序号
s=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode)); //生成边表结点
s->adjvex=j; //邻接点序号为j
s->next=G->adjlist[i].firstedge;
G->adjlist[i].firstedge=s; //将新结点*S插入顶点Vi的边表头部
s=(EdgeNode *)malloc(sizeof(EdgeNode));
s->adjvex=i; //邻接点序号为i
s->next=G->adjlist[j].firstedge;
G->adjlist[j].firstedge=s; //将新结点*S插入顶点Vj的边表头部
}
}
//=========定义标志向量，为全局变量=======
typedef enum{FALSE,TRUE} Boolean;
Boolean visited[MaxVertexNum];
//========DFS：深度优先遍历的递归算法======
void DFSM(ALGraph *G,int i)
{ //以Vi为出发点对邻接链表表示的图G进行DFS搜索 EdgeNode *p;
printf("%c",G->adjlist[i].vertex); //访问顶点Vi
visited[i]=TRUE; //标记Vi已访问
p=G->adjlist[i].firstedge; //取Vi边表的头指针
while(p) { //依次搜索Vi的邻接点Vj，这里j=p->adjvex if(! visited[p->adjvex]) //若Vj尚未被访问
DFSM(G,p->adjvex); //则以Vj为出发点向纵深搜索
p=p->next; //找Vi的下一个邻接点
}
}
void DFS(ALGraph *G)
{
int i;
for(i=0;i
visited[i]=FALSE; //标志向量初始化
for(i=0;i
if(!visited[i]) //Vi未访问过
DFSM(G,i); //以Vi为源点开始DFS搜索
}
//==========BFS：广度优先遍历=========
void BFS(ALGraph *G,int k)
{ //以Vk为源点对用邻接链表表示的图G进行广度优先搜索 int i,f=0,r=0;
EdgeNode *p;
int cq[MaxVertexNum]; //定义FIFO队列
for(i=0;i
visited[i]=FALSE; //标志向量初始化
for(i=0;i<=G->n;i++)
cq[i]=-1; //初始化标志向量
printf("%c",G->adjlist[k].vertex); //访问源点Vk
visited[k]=TRUE;
cq[r]=k; //Vk已访问，将其入队。注意，实际上是将其序号入队
while(cq[f]!=-1) { 队列非空则执行
i=cq[f]; f=f+1; //Vi出队
p=G->adjlist[i].firstedge; //取Vi的边表头指针
while(p) { //依次搜索Vi的邻接点Vj（令p->adjvex=j）
if(!visited[p->adjvex]) { //若Vj未访问过
printf("%c",G->adjlist[p->adjvex].vertex); //访问Vj
visited[p->adjvex]=TRUE;
r=r+1; cq[r]=p->adjvex; //访问过的Vj入队
}
p=p->next; //找Vi的下一个邻接点
}
}//endwhile
}
//==========主函数===========
void main()
{
int i;
ALGraph *G;
G=(ALGraph *)malloc(sizeof(ALGraph));
CreatALGraph(G);
printf("Print Graph DFS: ");
DFS(G);
printf("\n");
printf("Print Graph BFS: ");
BFS(G,3);
printf("\n");
}
实验结果：
1.邻接矩阵作为存储结构
执行顺序：
Input Vertex string: 01234567
0 1
0 2
1 3
1 4
2 5
2 6
3 7
4 7
5 6
Print Graph DFS: 01374256
Print Graph BFS: 31704256
2.邻接链表作为存储结构
执行顺序：
Input VertexNum(n) and EdgesNum(e): 8，9
Input Vertex string: 01234567
0 1
0 2
1 3
1 4
2 5
2 6
3 7
4 7
5 6
Print Graph DFS: 02651473
Print Graph BFS: 37140265
心得体会：
这次实验较以前的实验难度加大，必须先理解深度优先和广度优先两种遍历思路，和数据结构中队列的基本操作，才能看懂理解代码。同时图这种数据结构对抽象的能力要求非常高，代码不容易看懂，排错也比较麻烦，应该多加练习，才能掌握。
实验4
实验题目：排序
实验目的：
掌握各种排序方法的基本思想、排序过程、算法实现，能进行时间和空间性能的分析，根据实际问题的特点和要求选择合适的排序方法。
实验要求：
实现直接排序、冒泡、直接选择、快速、堆、归并排序算法。比较各种算法的运行速度。
实验主要步骤：
实验代码
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#define Max 100 //假设文件长度
typedef struct{ //定义记录类型
int key; //关键字项
}RecType;
typedef RecType SeqList[Max+1]; //SeqList为顺序表，表中第0个元素作为哨兵
int n; //顺序表实际的长度
//==========直接插入排序法======
void InsertSort(SeqList R)
{ //对顺序表R中的记录R[1‥n]按递增序进行插入排序
int i,j;
for(i=2;i<=n;i++) //依次插入R[2]，……，R[n]
if(R[i].key R[0]=R[i];j=i-1; //R[0]是R[i]的副本 do { //从右向左在有序区R[1‥i-1]中查找R[i] 的位置 R[j+1]=R[j]; //将关键字大于R[i].key的记录后移 j--; } while(R[0].key }//endif } //==========冒泡排序======= typedef enum {FALSE,TRUE} Boolean; //FALSE为0，TRUE为1 void BubbleSort(SeqList R) { //自下向上扫描对R做冒泡排序 int i,j; Boolean exchange; //交换标志 for(i=1;i exchange=FALSE; //本趟排序开始前，交换标志应为假 for(j=n-1;j>=i;j--) //对当前无序区R[i‥n] 自下向上扫描 if(R[j+1].key R[0]=R[j+1]; //R[0]不是哨兵，仅做暂存单元 R[j+1]=R[j]; R[j]=R[0]; exchange=TRUE; //发生了交换，故将交换标志置为真 } if(! exchange) //本趟排序未发生交换，提前终止算法 return; }// endfor（为循环） } //1.========一次划分函数===== int Partition(SeqList R,int i,int j) { // 对R[i‥j]做一次划分，并返回基准记录的位置 RecType pivot=R[i]; //用第一个记录作为基准 while(i while(i j--; //从右向左扫描，查找第一个关键字小于pivot.key的记录R[j] if(i R[i++]=R[j]; //交换R[i]和R[j]，交换后i指针加1 while(i if(i R[j--]=R[i]; //交换R[i]和R[j]，交换后j指针减1 } R[i]=pivot; //此时，i=j，基准记录已被最后定位 return i; //返回基准记录的位置 } //2.=====快速排序=========== void QuickSort(SeqList R,int low,int high) { //R[low..high]快速排序 int pivotpos; //划分后基准记录的位置 if(low pivotpos=Partition(R,low,high); //对R[low..high]做一次划分，得到基准记录的位置 QuickSort(R,low,pivotpos-1); //对左区间递归排序 《数据结构课程实验》大纲 一、《数据结构课程实验》的地位与作用 “数据结构”是计算机专业一门重要的专业技术基础课程，是计算机专业的一门核心的关键性课程。本课程较系统地介绍了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构和实现算法，介绍了常用的多种查找和排序技术，并做了性能分析和比较，内容非常丰富。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）内容丰富，学习量大，给学习带来困难； （2）贯穿全书的动态链表存储结构和递归技术是学习中的重点也是难点； （3）所用到的技术多，而在此之前的各门课程中所介绍的专业性知识又不多，因而加大了学习难度； （4）隐含在各部分的技术和方法丰富，也是学习的重点和难点。 根据《数据结构课程》课程本身的技术特性，设置《数据结构课程实验》实践环节十分重要。通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征, 目的是提高学生组织数据及编写大型程序的能力。实验学时为18。 二、《数据结构课程实验》的目的和要求 不少学生在解答习题尤其是算法设计题时，觉得无从下手，做起来特别费劲。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。 为了帮助学生更好地学习本课程，理解和掌握算法设计所需的技术，为整个专业学习打好基础，要求运用所学知识，上机解决一些典型问题，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握所用到的一些技术。数据结构中稍微复杂一些的算法设计中可能同时要用到多种技术和方法，如算法设计的构思方法，动态链表，算法的编码，递归技术，与特定问题相关的技术等，要求重点掌握线性链表、二叉树和树、图结构、数组结构相关算法的设计。在掌握基本算法的基础上，掌握分析、解决实际问题的能力。 三、《数据结构课程实验》内容 课程实验共18学时，要求完成以下六个题目： 实习一约瑟夫环问题（2学时） 重庆文理学院软件工程学院实验报告册 专业：_____软件工程__ _ 班级：_____软件工程2班__ _ 学号：_____201258014054 ___ 姓名：_____周贵宇___________ 课程名称：___ 数据结构 _ 指导教师：_____胡章平__________ 2013年 06 月 25 日 实验序号 1 实验名称实验一线性表基本操作实验地点S-C1303 实验日期2013年04月22日 实验内容1.编程实现在顺序存储的有序表中插入一个元素（数据类型为整型）。 2.编程实现把顺序表中从i个元素开始的k个元素删除（数据类型为整型）。 3.编程序实现将单链表的数据逆置，即将原表的数据（a1,a2….an）变成 (an,…..a2,a1)。（单链表的数据域数据类型为一结构体，包括学生的部分信息：学号，姓名，年龄） 实验过程及步骤1. #include { ElemType elem[MAXSIZE]; /*线性表占用的数组空间*/ int last; /*记录线性表中最后一个元素在数组elem[ ]中的位置（下标值），空表置为-1*/ }SeqList; #include "common.h" #include "seqlist.h" void px(SeqList *A,int j); void main() { SeqList *l; int p,q,r; int i; l=(SeqList*)malloc(sizeof(SeqList)); printf("请输入线性表的长度:"); scanf("%d",&r); l->last = r-1; printf("请输入线性表的各元素值:\n"); for(i=0; i<=l->last; i++) { scanf("%d",&l->elem[i]); } px(l,i); printf("请输入要插入的值:\n"); 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"< 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 苏州科技学院 数据结构（C语言版） 实验报告 专业班级测绘1011 学号10201151 姓名XX 实习地点C1 机房 指导教师史守正 目录 封面 (1) 目录 (2) 实验一线性表 (3) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (3) 二、源程序及注释（打包上传） (3) 三、运行输出结果 (4) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (6) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (6) 实验二栈和队列 (7) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (8) 二、源程序及注释（打包上传） (8) 三、运行输出结果 (8) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (10) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (10) 实验三树和二叉树 (11) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (11) 二、源程序及注释（打包上传） (12) 三、运行输出结果 (12) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (12) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (12) 实验四图 (13) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (13) 二、源程序及注释（打包上传） (14) 三、运行输出结果 (14) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (15) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (16) 实验五查找 (17) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (17) 二、源程序及注释（打包上传） (18) 三、运行输出结果 (18) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (19) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (19) 实验六排序 (20) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (20) 二、源程序及注释（打包上传） (21) 三、运行输出结果 (21) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (24) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (24) 实验一线性表 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述： 程序的主要分为自定义函数、主函数。自定义函数有 InitList_Sq、Out_List、ListInsert_Sq、ListDelete_Sq、LocateElem_Sq 、compare。主函数在运行中调用上述的自定义函数，每个自定义函数实现程序的每部分的小功能。 1.程序设计基本思想 用c语言编译程序，利用顺序存储方式实现下列功能：根据键盘输入数据建立一个线性表，并输出该线性表；然后根据屏幕菜单的选择，可以进行数据的插入、删除、查找，并在插入或删除数据后，再输出线性表；最后在屏幕菜单中选择结束按钮，即可结束程序的运行。 2．原理 线性表通过顺序表现，链式表示，一元多项式表示，其中链式表示又分为静态链表，双向链表，循环链表等，在不同的情况下各不相同，他可以是一个数字，也可以是一个符号，通过符号或数字来实现程序的运行。 3.算法描述 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 数据结构实验报告(2015级)及答案 《数据结构》实验报告 专业__信息管理学院______ 年级__2015级___________ 学号___ _______ 学生姓名___ _ _______ 指导老师____________ 华中师范大学信息管理系编 I 实验要求 1．每次实验中有若干习题，每个学生至少应该完成其中的两道习题。 2．上机之前应作好充分的准备工作，预先编好程序，经过人工检查无误后，才能上机，以提高上机效率。 3．独立上机输入和调试自己所编的程序，切忌抄袭、拷贝他人程序。 4．上机结束后，应整理出实验报告。书写实验报告时，重点放在调试过程和小节部分，总结出本次实验中的得与失，以达到巩固课堂学习、提高动手能力的目的。 II 实验内容 实验一线性表 【实验目的】 1．熟悉VC环境，学习如何使用C语言实现线性表的两种存储结构。 2．通过编程、上机调试，进一步理解线性表的基本概念,熟练运用C语言实现线性表基本操作。 3．熟练掌握线性表的综合应用问题。 【实验内容】 1．一个线性表有n个元素（n 的顺序不变。设计程序实现。要求：采用顺序存储表示实现；采用链式存储表示方法实现；比较两种方法的优劣。 2. 从单链表中删除指定的元素x，若x在单链表中不存在，给出提示信息。 要求： ①指定的值x由键盘输入； ②程序能处理空链表的情况。 3．设有头结点的单链表，编程对表中的任意值只保留一个结点，删除其余值相同的结点。 要求： ①该算法用函数（非主函数）实现； ②在主函数中调用创建链表的函数创建一个单链表， 并调用该函数，验证算法的正确性。 LinkedList Exchange（LinkedList HEAD，p）∥HEAD是单链表头结点的指针，p是链表中的一个结点。本算法将p所指结点与其后 继结点交换。 {q=head->next；∥q是工作指针，指向链表中当前待处理结点。 pre=head；∥pre是前驱结点指针，指向q的前驱。 while（q!=null && q!=p）{pre=q；q=q->next；} ∥ 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 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(C语言版) 实验报告 专业班级学号姓名 实验1 实验题目：单链表的插入和删除 实验目的： 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤： 1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测 试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序： （1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码: #include"" #include"" #include"" #include"" typedef struct node . . 示意图： head head head 心得体会： 本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。另外实验指导书上给出的代码是有一些问题的，这使我们认识到实验过程中不能想当然的直接编译执行，应当在阅读并完全理解代码的基础上再执行，这才是实验的意义所在。 实验2 实验题目：二叉树操作设计和实现 实验目的： 掌握二叉树的定义、性质及存储方式，各种遍历算法。 实验要求： 采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和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。 实验主要步骤： 1、分析、理解程序。 2、调试程序，设计一棵二叉树，输入完全二叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针）， 如ABD###CE##F##，建立二叉树，求出先序、中序和后序以及按层次遍历序列，求 所有叶子及结点总数。 实验代码 #include"" #include"" #include"" #define Max 20 ertex=a; irstedge=NULL; irstedge; G->adjlist[i].firstedge=s; irstedge; R[i] 留在原位 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 数据结构实验报告-答案 数据结构(C语言版)实验报告专业班级学号姓名实验1实验题目：单链表的插入和删除实验目的：了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求：建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤：1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序：（1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码:#include“stdio.h“#include“string.h“#include“stdlib.h“#include“ctype. h“typedefstructnode//定义结点{chardata[10];//结点的数据域为字符串structnode*next;//结点的指针域}ListNode;typedefListNode*LinkList;//自定义LinkList单链表类型LinkListCreatListR1();//函数，用尾插入法建立带头结点的单链表LinkListCreatList(void);//函数，用头插入法建立带头结点的单链表ListNode*LocateNode();//函数，按值查找结点voidDeleteList();//函数，删除指定值的结点voidprintlist();//函数，打印链表中的所有值voidDeleteAll();//函数，删除所有结点，释放内存 《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 《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() 2011~2012第一学期数据结构实验报告 班级：信管一班 学号：201051018 姓名：史孟晨 实验报告题目及要求 一、实验题目 设某班级有M（6）名学生，本学期共开设N（3）门课程，要求实现并修改如下程序（算法）。 1. 输入学生的学号、姓名和 N 门课程的成绩（输入提示和输出显示使用汉字系统）， 输出实验结果。（15分） 2. 计算每个学生本学期 N 门课程的总分，输出总分和N门课程成绩排在前 3 名学 生的学号、姓名和成绩。 3. 按学生总分和 N 门课程成绩关键字升序排列名次，总分相同者同名次。 二、实验要求 1．修改算法。将奇偶排序算法升序改为降序。（15分） 2．用选择排序、冒泡排序、插入排序分别替换奇偶排序算法,并将升序算法修改为降序算法；。（45分）） 3．编译、链接以上算法，按要求写出实验报告（25）。 4. 修改后算法的所有语句必须加下划线，没做修改语句保持按原样不动。 5．用A4纸打印输出实验报告。 三、实验报告说明 实验数据可自定义，每种排序算法数据要求均不重复。 (1) 实验题目：《N门课程学生成绩名次排序算法实现》； (2) 实验目的：掌握各种排序算法的基本思想、实验方法和验证算法的准确性； (3) 实验要求：对算法进行上机编译、链接、运行； (4) 实验环境（Windows XP-sp3,Visual c++)； (5) 实验算法（给出四种排序算法修改后的全部清单）； (6) 实验结果（四种排序算法模拟运行后的实验结果）； (7) 实验体会（文字说明本实验成功或不足之处）。 三、实验源程序（算法） Score.c #include "stdio.h" #include "string.h" #define M 6 #define N 3 struct student { char name[10]; int number; int score[N+1]; /*score[N]为总分,score[0]-score[2]为学科成绩*/ }stu[M]; void changesort(struct student a[],int n,int j) {int flag=1,i; struct student temp; while(flag) { flag=0; for(i=1;i 《用哈夫曼编码实现文件压缩》 实验报告 课程名称数据结构 实验学期2015至2016学年第一学期 学生所在系部计算机学院 年级2014专业班级物联B142班 学生姓名杨文铎学号201407054201 任课教师白磊 实验成绩 用哈夫曼编码实现文件压缩 1、了解文件的概念。 2、掌握线性表的插入、删除的算法。 3、掌握Huffman树的概念及构造方法。 4、掌握二叉树的存储结构及遍历算法。 5、利用Haffman树及Haffman编码，掌握实现文件压缩的一般原理。 微型计算机、Windows系列操作系统、Visual C++6.0软件 根据ascii码文件中各ascii字符出现的频率情况创建Haffman树，再将各字符对应的哈夫曼编码写入文件中，实现文件压缩。 本次实验采用将字符用长度尽可能短的二进制数位表示的方法，即对于文件中出现的字符，无须全部都用S为的ascii码进行存储，根据他们在文件中出现的频率不同，我们利用Haffman算法使每个字符能以最短的二进制数字符进行存储，已达到节省存储空间，压缩文件的目的，解决了压缩需要采用的算法，程序的思路已然清晰: 1、统计需压缩文件中的每个字符出现的频率 2、将每个字符的出现频率作为叶子节点构建Haffman树，然后将树中结点引向 其左孩子的分支标“0”，引向其右孩子的分支标“1”；每个字符的编码 即为从根到每个叶子的路径上得到的0、1序列，这样便完成了Haffman 编码，将每个字符用最短的二进制字符表示。 3、打开需压缩文件，再将需压缩文件中的每个ascii码对应的haffman编码按bit 单位输出。 4、文件压缩结束。 （1）构造haffman树的方法一haffman算法 构造haffman树步骤： I.根据给定的n个权值{w1，w2，w3…….wn}，构造n棵只有根结点的二叉 树，令起权值为wj。 II.在森林中选取两棵根结点权值最小的树作左右子树，构造一棵新的二叉树，置新二叉树根结点权值为其左右子树根结点权值之和。 III.在森林中删除这两棵树，同时将得到的二叉树加入森林中。 IV.重复上述两步，知道只含一棵树为止，这棵树即哈夫曼树。 对于haffman的创建算法，有以下几点说明： a）这里的Haffman树采用的是基于数组的带左右儿子结点及父结点下标作为 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 #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template 南京工程学院实验报告 操作的函数程序清单，分别用顺序表和链表结构完成，并在首页上表明团队名称、成员及个人的工作（函数），未来的成绩评定时将包含这一部分的团队成绩及个人的工作成绩。 一、实验目的 1.熟悉上机环境，进一步掌握语言的结构特点。 2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及实现。 3.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及实现。 4.掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。 5.掌握线性表在链式存储结构——单链表中的各种基本操作。 二、实验内容 1.顺序线性表的建立、插入及删除。 2.链式线性表的建立、插入及删除。 三、实验步骤 1.建立含n个数据元素的顺序表并输出该表中各元素的值及顺序表的长度。 2.利用前面的实验先建立一个顺序表L={21，23，14，5，56，17，31}，然后在第i个位置插入元素68。 3.建立一个带头结点的单链表，结点的值域为整型数据。要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。 四、程序主要语句及作用（main函数程序清单） 程序1的主要代码(附简要注释) #include 本科实验报告 课程名称：数据结构（C语言版） 实验项目：线性表、树、图、查找、内排序实验地点：明向校区实验楼208 专业班级：学号： 学生姓名： 指导教师：杨永强 2019 年 1 月10日 #include 数据结构实验报告格式
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