数据结构实验

1 线性表及其应用问题：约瑟夫环问题描述：编号为1，2，…，n的n个人按顺时针方向围坐一圈。

每人持有一个密码(正整数)，一开始任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始报数，报到m时停止报数。

报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他顺时针方向的下一个人开始重新从1报数，直至所有人全部出列为止。

试设计一个程序求出出列顺序。

基本要求：利用单向循环链表存储结构模拟此过程。

2 栈和队列及其应用题目：魔王语言解释问题描述：有一个魔王总是使用自己的一种非常精练而抽象的语言讲话，没有人能听的懂，但他的语言是可以逐步解释成人能听懂的语言，因为他的语言是由以下两种形式的规则由人得语言逐步抽象上去的：（1）α→β1β2…βm（2）(θδ1δ2…δn)→θδnθδn-1…θδ1θ在这两种形式中，从左到有均表示解释。

试写一个魔王语言的解释系统，把他的话解释成人能听的懂的话。

基本要求：用下述两条具体规则和上述规则形式（2）实现。

设大写字母表示魔王语言的词汇；小写字母表示人的语言词汇；希腊字母表示可以用大写字母或小写字母代换的变量。

魔王语言可含人的词汇。

（1）B→tAdA（2）A→sae3 串及其应用题目：文学研究助手问题描述：存在一篇英文文章(以串表示)，以及若干关键字。

编写程序统计关键字的出现次数。

基本要求：改进KMP算法以适应多关键字匹配。

4 数组和广义表题目：数组转置问题描述：存在稀疏矩阵A，编写程序将A转置为B。

基本要求：用三元组表示稀疏矩阵，应用算法5.2完成转置。

5 树、图及其应用题目：Huffman编/译码器问题描述：使用Huffman编码进行通信可以节省通信成本。

对于双工系统而言，要求在发送端和接受端均有编码器和译码器。

试为该系统设计一个编/译码器。

基本要求：至少具有功能（1）初始化（2）编码（3）译码（4）打印代码。

6 存储管理、查找和排序题目：内部排序算法比较问题描述：通过随机数据比较各算法的关键字比较次数与移动次数。

数据结构实验报告实验总结本次数据结构实验主要涉及线性表、栈和队列的基本操作以及链表的应用。

通过实验，我对这些数据结构的特点、操作和应用有了更深入的了解。

下面对每一部分实验进行总结。

实验一：线性表的基本操作线性表是一种常见的数据结构，本实验要求实现线性表的基本操作，包括插入、删除、查找、遍历等。

在实验过程中，我对线性表的结构和实现方式有了更清晰的认识，掌握了用数组和链表两种方式实现线性表的方法。

实验二：栈的应用栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，本实验要求利用栈实现简单的括号匹配和后缀表达式计算。

通过实验，我了解到栈可以方便地实现对于括号的匹配和后缀表达式的计算，有效地解决了对应的问题。

实验三：队列的应用队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，本实验要求利用队列实现银行排队和迷宫求解。

通过实验，我对队列的应用有了更加深入的了解，了解到队列可以解决需要按顺序处理的问题，如排队和迷宫求解等。

实验四：链表的应用链表是一种常用的数据结构，本实验要求利用链表实现学生信息管理系统。

通过实验，我对链表的应用有了更深入的了解，了解到链表可以方便地实现对于数据的插入、删除和修改等操作，并且可以动态地调整链表的长度，适应不同的需求。

通过本次实验，我掌握了线性表、栈、队列和链表的基本操作，并了解了它们的特点和应用方式。

同时，通过实际编程的过程，我对于数据结构的实现方式和效果有了更直观的认识，也锻炼了自己的编程能力和解决问题的能力。

在实验过程中，我遇到了一些问题，如程序逻辑错误和内存泄漏等，但通过调试和修改，最终成功解决了这些问题，对自己的能力也有了更多的信心。

通过本次实验，我深刻体会到了理论与实践的结合的重要性，也对于数据结构这门课程有了更加深入的理解。

总之，本次数据结构实验给予了我很多有益的启发和收获，对于数据结构的概念、特点和应用有了更深入的理解。

在以后的学习中，我会继续加强对数据结构的学习和研究，不断提高自己的编程能力和解决问题的能力。

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ListNode*AddNode();//修改程序：增加节点。

用头插法，返回头指针//==========主函数==============voidmain(){charch[10],num[5];LinkListhead;head=C reatList();//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(“Deletenode(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(“PleaseinputDelete_data:“);scanf(“%s“,ch);//输入要删除的字符串DeleteList(head,ch);printlist(head);}printf(“Addnode?(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=A ddNode(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===========LinkListCreatListR1(void){charch[10];LinkListhead=(Li nkList)malloc(sizeof(ListNode));//生成头结点ListNode*s,*r,*pp;r=head;r->next=NULL;printf(“Input#toend“);//输入“#“代表输入结束printf(“\nPleaseinputN ode_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#toend“);printf(“PleaseinputNode_data:“);scanf(“%s“,ch);}returnhead;//返回头指针}//==========用头插入法建立带头结点的单链表===========LinkListCreatList(void){charch[100];LinkListhead,p;head =(LinkList)malloc(sizeof(ListNode));head->next=NULL;while(1){printf(“Input#toend“);printf(“PleaseinputNode_data:“);scanf(“%s“,ch);if(strcmp (ch,“#“)){if(LocateNode(head,ch)==NULL){strcpy(head->data,ch);p=(Li nkList)malloc(sizeof(ListNode));p->next=head;head=p;}}elsebreak;}retu rnhead;}//==========按值查找结点，找到则返回该结点的位置，否则返回NULL==========ListNode*LocateNode(LinkListhead,char*key){List Node*p=head->next;//从开始结点比较while(p!=NULL//扫描下一个结点returnp;//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(LinkListhead){charch[10];ListNode*s,*pp ;printf(“\nPleaseinputaNewNode_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;}returnhead;}//==========删除带头结点的单链表中的指定结点=======voidDeleteList(LinkListhead,char*key){ListNode*p,*r,*q=hea d;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(“positionerror”);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=======voidprintlist(LinkListhead){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===========voidDeleteAll(LinkListhead){ListNode*p=head,*r;while( p->next){r=p->next;free(p);p=r;}free(p);}实验结果：Input#toendPleaseinputNode_data:batInput#toendPleaseinputNode_data: catInput#toendPleaseinputNode_data:eatInput#toendPleaseinputNode_da ta:fatInput#toendPleaseinputNode_data:hatInput#toendPleaseinputNode_ data:jatInput#toendPleaseinputNode_data:latInput#toendPleaseinputNode _data:matInput#toendPleaseinputNode_data:#mat,lat,jat,hat,fat,eat,cat,bat ,Deletenode(y/n):yPleaseinputDelete_data:hatmat,lat,jat,fat,eat,cat,bat,Ins ertnode(y/n):yPleaseinputInsert_data:putposition:5mat,lat,jat,fat,eat,put,c at,bat,请按任意键继续...示意图：latjathatfateatcatbatmatNULLheadlatjathatfateatcatbatmatheadlatjatfateat putcatbatmatheadNULLNULL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。

数据结构实验三栈和队列的应用数据结构实验三：栈和队列的应用在计算机科学领域中，数据结构是组织和存储数据的重要方式，而栈和队列作为两种常见的数据结构，具有广泛的应用场景。

本次实验旨在深入探讨栈和队列在实际问题中的应用，加深对它们特性和操作的理解。

一、栈的应用栈是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构。

这意味着最后进入栈的元素将首先被取出。

1、表达式求值在算术表达式的求值过程中，栈发挥着重要作用。

例如，对于表达式“2 ＋ 3 4”，我们可以通过将操作数压入栈，操作符按照优先级进行处理，实现表达式的正确求值。

当遇到数字时，将其压入操作数栈；遇到操作符时，从操作数栈中弹出相应数量的操作数进行计算，将结果压回操作数栈。

最终，操作数栈中的唯一值就是表达式的结果。

2、括号匹配在程序代码中，检查括号是否匹配是常见的任务。

可以使用栈来实现。

遍历输入的字符串，当遇到左括号时，将其压入栈；当遇到右括号时，弹出栈顶元素，如果弹出的左括号与当前右括号类型匹配，则继续，否则表示括号不匹配。

3、函数调用和递归在程序执行过程中，函数的调用和递归都依赖于栈。

当调用一个函数时，当前的执行环境（包括局部变量、返回地址等）被压入栈中。

当函数返回时，从栈中弹出之前保存的环境，继续之前的执行。

递归函数的执行也是通过栈来实现的，每次递归调用都会在栈中保存当前的状态，直到递归结束，依次从栈中恢复状态。

二、队列的应用队列是一种“先进先出”（First In First Out，FIFO）的数据结构。

1、排队系统在现实生活中的各种排队场景，如银行排队、餐厅叫号等，可以用队列来模拟。

新到达的顾客加入队列尾部，服务完成的顾客从队列头部离开。

通过这种方式，保证了先来的顾客先得到服务，体现了公平性。

2、广度优先搜索在图的遍历算法中，广度优先搜索（BreadthFirst Search，BFS）常使用队列。

从起始节点开始，将其放入队列。

数据结构实验数据结构实验是计算机科学与技术专业的重要课程之一。

通过对这门课程的学习和实验，可以让学生深入了解数据结构在计算机科学中的重要性和应用。

一、实验的目的与意义数据结构实验的主要目的是帮助学生更深入地理解数据结构在计算机科学中的应用。

在实验中，学生可以通过编写代码和执行各种数据结构算法来更好地理解数据结构的实现原理。

通过实验，学生可以更清楚地了解算法的效率、时间复杂度和空间复杂度等概念。

此外，数据结构实验也有助于提高学生的编程能力。

在实验中，学生需要编写具有规范的代码，确保算法的正确性，同时还需要处理大量的数据，这可以提高学生的编程能力和耐心。

二、实验内容简介数据结构实验通常包括以下几个方面的内容：1.线性结构：顺序存储和链式存储线性表、栈、队列等。

2.非线性结构：数组、链表、二叉树等。

3.查找算法：顺序查找、二分查找、哈希查找等。

4.排序算法：插入排序、选择排序、归并排序、堆排序等。

5.图论算法：图的遍历、最短路径、最小生成树等。

6.字符串算法：KMP算法、BM算法等。

三、实验中的具体操作实验中的具体操作是根据具体的算法和数据结构来进行的。

以下是一个简单的例子：线性表的实验假设学生已经学习了顺序存储结构和链式存储结构的操作，以下是在实验中需要进行的具体操作：1.顺序存储结构创建一个空的顺序表插入一个元素到指定位置删除一个元素查找指定元素的位置输出顺序表的所有元素2.链式存储结构创建一个空的链表插入一个元素到指定位置删除一个元素查找指定元素的位置输出链表的所有元素在实验中，学生需要将这些操作封装成具体的函数，并且通过调用这些函数来实现对线性表的操作。

同时，学生还需要进行大量的测试和调试，以保证代码的正确性和实验的效果。

四、实验中的注意事项在进行数据结构实验时，学生需要注意以下几个方面：1.理论和实验相结合：不仅要理解理论知识，还要进行实验操作，才能更好地掌握数据结构。

2.代码规范：要写出规范、可读性强的代码，让他人容易理解。

数据结构形考实践实验一、背景介绍数据结构是计算机科学中重要的基础概念之一，是研究数据组织、存储、管理和操作的方法和原则。

在计算机科学领域，对于数据结构的掌握和实践是非常重要的，因为它直接影响着程序的效率和性能。

为了更好地理解和应用数据结构，形考实践实验是必不可少的一环。

二、实验目的数据结构形考实践实验的目的是通过实际应用的方式，巩固和加深对数据结构的理解，并提高对数据结构的实践能力。

本实验旨在让学生通过解决实际问题的方式，熟悉和掌握常见的数据结构及其应用场景。

三、实验内容3.1实验环境在进行数据结构形考实践实验之前，我们需要准备好实验环境，包括以下方面的内容：-操作系统：建议使用W in do ws/L in ux/M a cO S等常见操作系统；-集成开发环境（ID E）：可以选择V is ua l St ud io Co de、E cl i ps e等常用ID E；-编程语言：可以选择C/C++、J av a、Py t ho n等常用编程语言。

3.2实验步骤在进行数据结构形考实践实验时，我们可以按照以下步骤进行：1.阅读实验要求和相关文献，了解本次形考实验的目标和要求。

2.分析问题需求，确定合适的数据结构和算法。

3.设计和实现相应的数据结构和算法，注意代码的可读性和可维护性。

4.编写测试用例，对实现的数据结构和算法进行测试和验证。

5.解决实际问题，并对实现的数据结构和算法的效率进行评估和分析。

6.总结实验过程和结果，撰写实验报告。

3.3实验要求在进行数据结构形考实践实验时，需要满足以下要求：1.合理选择和使用数据结构和算法，解决实际问题。

2.程序必须能够正确运行，并具有较高的效率和性能。

3.实验报告要求详细描述实验过程、实验结果和分析。

四、实验案例为了更好地理解数据结构的应用，下面我们给出一个实验案例作为参考。

4.1问题描述假设我们需要设计一个学生信息管理系统，其中包括学生姓名、年龄、性别和成绩等信息。

数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中重要的基础课程，通过本次实验，旨在深入理解和掌握常见数据结构的基本概念、操作方法以及在实际问题中的应用。

具体目的包括：1、熟练掌握线性表（如顺序表、链表）的基本操作，如插入、删除、查找等。

2、理解栈和队列的特性，并能够实现其基本操作。

3、掌握树（二叉树、二叉搜索树）的遍历算法和基本操作。

4、学会使用图的数据结构，并实现图的遍历和相关算法。

二、实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程环境名称，编程语言为具体编程语言名称。

三、实验内容及步骤（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构，包括数组和表的长度等。

实现顺序表的初始化、插入、删除和查找操作。

2、链表的实现定义链表的节点结构，包含数据域和指针域。

实现链表的创建、插入、删除和查找操作。

（二）栈和队列的实现1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。

实现栈的入栈、出栈和栈顶元素获取操作。

2、队列的实现采用循环队列的方式实现队列的数据结构。

完成队列的入队、出队和队头队尾元素获取操作。

（三）树的实现与遍历1、二叉树的创建以递归或迭代的方式创建二叉树。

2、二叉树的遍历实现前序遍历、中序遍历和后序遍历算法。

3、二叉搜索树的操作实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作。

（四）图的实现与遍历1、图的表示使用邻接矩阵或邻接表来表示图的数据结构。

2、图的遍历实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。

四、实验结果与分析（一）线性表1、顺序表插入操作在表尾进行时效率较高，在表头或中间位置插入时需要移动大量元素，时间复杂度较高。

删除操作同理，在表尾删除效率高，在表头或中间删除需要移动元素。

2、链表插入和删除操作只需修改指针，时间复杂度较低，但查找操作需要遍历链表，效率相对较低。

（二）栈和队列1、栈栈的特点是先进后出，适用于函数调用、表达式求值等场景。

入栈和出栈操作的时间复杂度均为 O(1)。

2、队列队列的特点是先进先出，常用于排队、任务调度等场景。

数据的结构实验的1：数据结构实验的1第一点：数据结构实验的重要性和目的数据结构实验是计算机科学和软件工程领域中非常重要的一部分。

它不仅是理论知识的具体实践，而且也是理解和掌握数据结构的关键步骤。

数据结构是计算机科学中的基础，它研究如何有效地存储、组织和处理数据。

通过实验，学生可以深入了解数据结构的工作原理和性能，培养解决问题的能力，提高编程技能，为将来的职业生涯打下坚实的基础。

数据结构实验的目的在于通过实际的操作和观察，让学生更好地理解和掌握各种数据结构的特点和应用场景。

通过实验，学生可以学习如何选择合适的数据结构来解决实际问题，如何设计和实现数据结构的相关算法，以及如何分析数据结构的性能和优化算法。

这些能力和技能对于计算机科学和软件工程领域的人才来说至关重要。

第二点：数据结构实验的基本内容和步骤数据结构实验通常包括多个基本内容和步骤，旨在帮助学生全面掌握数据结构的知识和技能。

以下是常见的数据结构实验内容和步骤：1.实验准备：在实验之前，学生需要了解实验要求和目的，阅读相关的理论知识，熟悉实验中所使用的编程语言和工具。

2.实验设计：学生需要根据实验要求，设计合适的数据结构和算法，选择合适的数据输入和测试用例，以确保实验结果的准确性和可靠性。

3.实验实现：学生需要根据设计方案，编写相应的代码来实现数据结构和算法。

在这个过程中，学生需要注重代码的可读性和可维护性，遵循编程规范和习惯。

4.实验测试：学生需要对实现的数据结构和算法进行测试，验证其正确性和性能。

测试可以包括手工测试和自动化测试，以保证实验结果的准确性和可靠性。

5.实验报告：学生需要根据实验结果和观察，撰写实验报告，总结实验中的发现和收获，反思实验中的问题和不足，提出改进的建议和思考。

通过这些基本内容和步骤，学生可以全面地掌握数据结构的知识和技能，培养解决问题的能力和创新思维，为将来的职业生涯打下坚实的基础。

数据结构实验是计算机科学和软件工程领域中不可或缺的一部分，学生应该重视并积极参与其中。

数据结构回文序列判断实验报告1.实验目的本实验旨在通过使用数据结构中的栈来判断一个给定的序列是否为回文序列。

2.实验原理回文序列是指正读和反读都相同的序列。

在本实验中，我们使用栈来实现回文序列的判断。

具体原理如下：-将给定的序列逐个字符入栈，直到遇到序列结束符（如空格或结束符号）。

-之后，将栈中的字符逐个出栈，并与序列的对应字符比较。

-如果出栈的字符与序列的对应字符不相同，则该序列不是回文序列；如果全部对应字符相同，则该序列是回文序列。

-需要注意的是，如果序列为奇数个字符，那么中间的字符可以不进行比较。

3.实验步骤本实验的具体步骤如下：1)初始化一个空栈。

2)读入一个字符，并将其入栈，直到遇到序列结束符。

3)读入序列的每一个字符，并将其与栈顶字符进行比较。

4)如果比较结果不相同，则该序列不是回文序列；如果比较结果相同，则继续比较下一个字符。

5)如果栈为空且所有字符都比较完毕，则该序列是回文序列；否则，该序列不是回文序列。

4.实验结果本实验使用了多组样例数据进行测试，以下是部分实验结果：- 输入序列："aba"，输出：是回文序列。

- 输入序列："abcba"，输出：是回文序列。

- 输入序列："abcca"，输出：不是回文序列。

- 输入序列："abcdcba"，输出：是回文序列。

5.实验分析通过对实验结果的分析，可以得出以下结论：-本实验的算法能够正确判断给定序列是否为回文序列。

-由于使用了栈来辅助判断，算法的时间复杂度为O(n)，其中n为序列的长度。

6.实验总结本实验通过使用数据结构中的栈，成功判断了一个给定序列是否为回文序列。

通过实验过程，我们深入理解了栈的应用和回文序列的判断原理，并熟悉了实际编程的过程。

同时，我们也认识到了栈在解决一些问题时的便捷性和高效性。

在今后的学习和工作中，我们将更加熟练地运用栈来解决问题。

数据结构实验
数据结构实验是计算机科学专业的必修课程之一，旨在通过实践来让学生掌握数据结
构的基本概念、操作及应用等知识，提高程序设计能力和算法实现能力。

以下是数据结构
实验的相关内容。

一、实验目的
1. 理解基本数据结构及其操作的实现方法。

2. 掌握数据结构中各种算法的实现方式，如顺序查找、二分查找、快速排序等。

3. 学会通过编程实现各种数据结构和算法，并能解决各种实际问题。

二、实验内容
1. 数组和链表的操作实现。

2. 栈和队列的实现。

3. 二叉树和图的操作实现。

4. 常见查找算法的实现，如顺序查找、二分查找等。

5. 常见排序算法的实现，如冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等。

6. 哈希表和堆的实现。

三、实验步骤
1. 数组和链表的操作实现
在这个实验中，我们将学习如何使用数组和链表来存储数据，并实现一些基本的操作，如查找、添加、删除等。

4. 常见查找算法的实现
顺序查找、二分查找等是常见的算法，我们将通过编程来实现这些算法，并掌握其原
理和使用方法。

5. 常见排序算法的实现
冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等是常见的排序算法，在本实验中，我们
将通过编程来实现这些算法，并学习如何调用这些算法来解决实际问题。

6. 哈希表和堆的实现
哈希表和堆是常用的高效数据结构，在本实验中，我们将学习如何使用哈希表和堆来解决实际问题，并学习哈希算法及堆操作的实现方法。

四、实验结果。