数据结构实验五-查找与排序的实现

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。

数据结构与算法分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和分析，深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用，提高解决实际问题的能力，培养逻辑思维和编程技巧。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的开发工具为 PyCharm。

操作系统为 Windows 10。

三、实验内容（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表，包括插入、删除、查找等基本操作。

通过实验，理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。

2、链表的实现实现了单向链表和双向链表，对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。

体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。

（二）栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈，并通过表达式求值的例子，展示了栈在计算中的作用。

2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列，通过模拟银行排队的场景，理解了队列的先进先出特性。

（三）树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法，并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。

2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树，实现了插入、删除和查找操作，了解了其在数据快速查找和排序中的应用。

（四）图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图，并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。

2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法，并通过对实际图结构的遍历，理解了它们的应用场景和特点。

（五）排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。

2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验，比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。

四、实验过程及结果（一）线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中，如果在表头插入元素，需要将后面的元素依次向后移动一位，时间复杂度为 O(n)。

删除操作同理，在表头删除元素时，时间复杂度也为 O(n)。

实验一线性表操作一、实验目的1熟悉并掌握线性表的逻辑结构、物理结构。

2熟悉并掌握顺序表的存储结构、基本操作和具体的函数定义。

3熟悉VC++程序的基本结构，掌握程序中的用户头文件、实现文件和主文件之间的相互关系及各自的作用。

4熟悉VC++操作环境的使用以及多文件的输入、编辑、调试和运行的全过程。

二、实验要求1实验之前认真准备，编写好源程序。

2实验中认真调试程序，对运行结果进行分析，注意程序的正确性和健壮性的验证。

3不断积累程序的调试方法。

三、实验内容基本题:1对元素类型为整型的顺序存储的线性表进行插入、删除和查找操作。

加强、提高题：2、编写一个求解Josephus问题的函数。

用整数序列1, 2, 3, ……, n表示顺序围坐在圆桌周围的人。

然后使用n = 9, s = 1, m = 5，以及n = 9, s = 1, m = 0，或者n = 9, s = 1, m = 10作为输入数据，检查你的程序的正确性和健壮性。

最后分析所完成算法的时间复杂度。

定义JosephusCircle类，其中含完成初始化、报数出圈成员函数、输出显示等方法。

（可以选做其中之一）加强题：（1）采用数组作为求解过程中使用的数据结构。

提高题：（2）采用循环链表作为求解过程中使用的数据结构。

运行时允许指定任意n、s、m数值，直至输入n = 0退出程序。

实验二栈、队列、递归应用一、实验目的1熟悉栈、队列这种特殊线性结构的特性2熟练掌握栈、队列在顺序存储结构和链表存储结构下的基本操作。

二、实验要求1实验之前认真准备，编写好源程序。

2实验中认真调试程序，对运行结果进行分析，注意程序的正确性和健壮性的验证。

3不断积累程序的调试方法。

三、实验内容基本题（必做）：1分别就栈的顺序存储结构和链式存储结构实现栈的各种基本操作。

2、假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向对尾结点，不设头指针，试设计相应的置队空、入队和出队的程序。

加强题：3设线性表A中有n个字符，试设计程序判断字符串是否中心对称，例如xyzyx和xyzzyx都是中心对称的字符串。

实验报告五查找（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：实验五查找5.1 折半查找【问题描述】某班学生成绩信息表中，每个学生的记录已按平均成绩由高到低排好序，后来发现某个学生的成绩没有登记到信息表中，使用折半查找法把该同学的记录插入到信息表中，使信息表中的记录仍按平均成绩有序。

【基本信息】（1）建立现有学生信息表，平均成绩已有序。

（2）输入插入学生的记录信息。

（3）用折半查找找到插入位置，并插入记录。

【测试数据】自行设计。

【实验提示】（1）用结构数组存储成绩信息表。

（2）对记录中的平均成绩进行折半查找。

【实验报告内容】设计程序代码如下:#include<stdio.h>#include<string.h>#define N 5struct student{char name[10];float avg;}void insort(struct student s[],int n){int low,hight,mid,k;char y[10];float x;low=1;hight=n;strcpy(y,s[0].name );x=s[0].avg ;while(low<=hight){mid=(low+hight)/2;if(x>s[mid].avg )hight=mid-1;elselow=mid+1;}for(k=0;k<low-1;k++){strcpy(s[k].name,s[k+1].name) ;s[k].avg =s[k+1].avg ;}printf("%d",low);strcpy(s[low-1].name ,y) ;s[low-1].avg =x;}void main(){Struct student a[N]={{"caozh",96},{"cheng",95},{"zhao",93},{"wang",92},{"chen",91}};struct student stu[N];int i;for(i=0;i<N;i++)stu[i+1]=a[i];printf("初始%d 位同学的信息表\n",MAX);printf("排名姓名平均分数\n");for(i=1;i<=N;i++)printf("%d: %6s %3.2f\n",i,stu[i].name,stu[i].avg);printf("\n");printf("\n");printf("请输入学生的姓名：");scanf("%s",stu[0].name );printf("\n");printf("请输入平均成绩：");scanf("%f",&stu[0].avg );printf("\n");insort(stu,N);printf("折半排序后同学的信息表\n",MAX);printf("排名姓名平均分数\n");for(i=0;i<=N;i++){printf("%d: %6s %3.2f\n",i+1,stu[i].name,stu[i].avg);}printf("\n");}程序运行结果如下:5.2 二叉排序树的建立【问题描述】参阅相关资料，阅读建立二叉排序树的程序。

数据结构排序实验报告数据结构排序实验报告引言：数据结构是计算机科学中的重要概念之一，它涉及到数据的组织、存储和操作方式。

排序是数据结构中的基本操作之一，它可以将一组无序的数据按照特定的规则进行排列，从而方便后续的查找和处理。

本实验旨在通过对不同排序算法的实验比较，探讨它们的性能差异和适用场景。

一、实验目的本实验的主要目的是通过实际操作，深入理解不同排序算法的原理和实现方式，并通过对比它们的性能差异，选取合适的排序算法用于不同场景中。

二、实验环境和工具实验环境：Windows 10 操作系统开发工具：Visual Studio 2019编程语言：C++三、实验过程1. 实验准备在开始实验之前，我们需要先准备一组待排序的数据。

为了保证实验的公正性，我们选择了一组包含10000个随机整数的数据集。

这些数据将被用于对比各种排序算法的性能。

2. 实验步骤我们选择了常见的五种排序算法进行实验比较，分别是冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。

- 冒泡排序：该算法通过不断比较相邻元素的大小，将较大的元素逐渐“冒泡”到数组的末尾。

实现时，我们使用了双重循环来遍历整个数组，并通过交换元素的方式进行排序。

- 选择排序：该算法通过不断选择数组中的最小元素，并将其放置在已排序部分的末尾。

实现时，我们使用了双重循环来遍历整个数组，并通过交换元素的方式进行排序。

- 插入排序：该算法将数组分为已排序和未排序两部分，然后逐个将未排序部分的元素插入到已排序部分的合适位置。

实现时，我们使用了循环和条件判断来找到插入位置，并通过移动元素的方式进行排序。

- 快速排序：该算法通过选取一个基准元素，将数组分为两个子数组，并对子数组进行递归排序。

实现时，我们使用了递归和分治的思想，将数组不断划分为更小的子数组进行排序。

- 归并排序：该算法通过将数组递归地划分为更小的子数组，并将子数组进行合并排序。

实现时，我们使用了递归和分治的思想，将数组不断划分为更小的子数组进行排序，然后再将子数组合并起来。

数据结构实验报告五,查找与排序-查找与排序一、实验目的：1．理解掌握查找与排序在计算机中的各种实现方法。

2．学会针对所给问题选用最适合的算法。

3．熟练掌握常用排序算法在顺序表上的实现。

二、实验要求：掌握利用常用的查找排序算法的思想来解决一般问题的方法和技巧，进行算法分析并写出实习报告。

三、实验内容及分析：设计一个学生信息管理系统，学生对象至少要包含：学号、性别、成绩1、成绩总成绩等信息。

要求实现以下功能：1．平均成绩要求自动计算；2．查找：分别给定学生学号、性别，能够查找到学生的基本信息（要求至少用两种查找算法实现）；3．? 排序：分别按学生的学号、成绩1、成绩2、平均成绩进行排序（要求至少用两种排序算法实现）。

四、程序的调试及运行结果五、程序代码#includestdio.h#includestring.hstruct student//定义结构体{char name;int a1,a2,a3,num;double pow;}zl;int count=0;void jiemian1(); //主界面//函数声明int jiemian2(); //选择界面void luru(); //录入函数void xianshi(); //显示void paixv(); //排序void diaoyong(int); //循环调用选择界面void tianjia(); //添加信息void chaxun1(); //按学号查询详细信息void chaxun2(); //按姓名查询详细信息void xiugai(); //修改信息void shanchu(); //删除信息void main() //main函数{jiemian1();//函数点用}void jiemian1() //主界面定义{char a;printf(“\n\n\n\n\t\t\t学员信息管理器\n\n\n\t\t\t 数据结构课程设计练习六\n\n\n\t\t\t 09信计2:于学彬\n\n“);printf("\n\t\t\t 按回车键继续:");scanf("%c",system("cls");jiemian2();}int jiemian2() //选择界面{int a,b;printf("*******************************主要功能********************************");printf("\n\n\n\n\t\t\t\t1.录入信息\n\n\t\t\t\t2.添加信息\n\n\t\t\t\t3.查看信息\n\n\t\t\t\t4.查询信息\n\n\t\t\t\t5.修改信息\n\n\t\t\t\t6.删除信息\n\n\t\t\t\t7.退出\n\n\t\t\t\t请选择:");scanf("%d",switch(a){case 1:system("cls");luru();break;case 2:system("cls");tianjia();break;case 3:system("cls");paixv();break;case 4:system("cls");printf("1.按学号查询详细信息\n2.按姓名查询详细信息\n请选择:");scanf("%d",switch(b){case 1:system("cls");chaxun1();break;case 2:system("cls");chaxun2();break;} break;case 5:system("cls");xiugai();break;case 6:system("cls");shanchu();break;case 7:system("cls");return a;break;}}void diaoyong(int b) //循环调用选择界面{char a='y';printf("是否返回选择页(y/n):");fflush(stdin);//清空输入缓冲区，通常是为了确保不影响后面的数据读取（例如在读完一个字符串后紧接着又要读取一个字符，此时应该先执行fflush(stdin);)a=getchar();system("cls");while(a=='y'||a=='Y'){b=jiemian2();if(b==7){break;}}}void luru() //录入函数{char a;//='y';do{printf("请输入学员信息:\n");printf("学号:");scanf("%d",zl[count].num);//调用结构体printf("姓名:");fflush(stdin);gets(zl[count].name);printf("三门成绩:\n");printf("成绩1:");scanf("%d",zl[count].a1);printf("成绩2:");scanf("%d",zl[count].a2);printf("成绩3:");scanf("%d",zl[count].a3);zl[count].pow=(zl[count].a1+zl[count].a2+zl[count].a3)/3;//求平均数printf("是否继续(y/n):");fflush(stdin);a=getchar();count++;system("cls");}while(a=='y'count100);//paixv();diaoyong(count);}void tianjia() //添加信息{char a='y';do{printf("请输入学员信息:\n");printf("学号:");scanf("%d",zl[count].num);printf("姓名:");//fflush(stdin);gets(zl[count].name);printf("三门成绩:\n");printf("成绩1:");scanf("%d",zl[count].a1);printf("成绩2:");scanf("%d",zl[count].a2);printf("成绩3:");scanf("%d",zl[count].a3);zl[count].pow=(zl[count].a1+zl[count].a2+zl[count].a3)/3; printf("是否继续(y/n):");//fflush(stdin);a=getchar();count++;system("cls");}while(a=='y'count100);paixv(count);diaoyong(count);}void xianshi() //显示{int i;printf("学号\t \t姓名\t\t\t平均成绩\n");for(i=0;icount;i++){printf("%d\t \t%s\t\t\t%f\n",zl[i].num,zl[i].name,zl[i].pow); }}void paixv() //排序{int i,j;struct student zl1;printf("排序前:\n");xianshi();for(i=0;icount;i++){for(j=1;jcount-i;j++){if(zl[j-1].powzl[j].pow){zl1=zl[j-1];zl[j-1]=zl[j];zl[j]=zl1;}}}printf("排序后:\n");xianshi();diaoyong(count);}void chaxun1() //按学号查询详细信息{int i,num;printf("请输入要查询学员的学号:");scanf("%d",num);printf("学号\t姓名\t成绩1\t成绩2\t成绩3\t平均成绩\n"); for(i=0;icount;i++){if(zl[i].num==num){printf("%d\t%s\t%d\t%d\t%d\t%.2f\n",zl[i].num,zl[i].name,zl[i].a1,zl[i].a2,zl [i].a3,zl[i].pow);}}diaoyong(count);}void chaxun2() //按姓名查询详细信息{int i;struct student zl1;printf("请输入要查询学员的姓名:");fflush(stdin);gets();printf("学号\t姓名\t成绩1\t成绩2\t成绩3\t平均成绩\n");for(i=0;icount;i++){if((strcmp(zl[i].name,))==0)//比较两个字符串的大小{printf("%d\t%s\t%d\t%d\t%d\t%.2f\n",zl[i].num,zl[i].name,zl[i].a1,zl[i].a2,zl [i].a3,zl[i].pow);}}diaoyong(count);}void xiugai() //修改信息{int i,num;printf("请输入要查询学员的学号:");scanf("%d",num);printf("学号\t姓名\t成绩1\t成绩2\t成绩3\t平均成绩\n");for(i=0;icount;i++){if(zl[i].num==num){break;}}printf("%d\t%s\t%d\t%d\t%d\t%.2f\n",zl[i].num,zl[i].name,zl[i].a1,zl[i].a2,zl [i].a3,zl[i].pow);printf("请输入学员信息:\n");printf("学号:");scanf("%d",zl[i].num);printf("姓名:");fflush(stdin);gets(zl[i].name);printf("三门成绩:\n");printf("成绩1:");scanf("%d",zl[i].a1);printf("成绩2:");scanf("%d",zl[i].a2);printf("成绩3:");scanf("%d",zl[i].a3);zl[i].pow=(zl[i].a1+zl[i].a2+zl[i].a3)/3;printf("学号\t姓名\t成绩1\t成绩2\t成绩3\t平均成绩\n"); printf("%d\t%s\t%d\t%d\t%d\t%.2f\n",zl[i].num,zl[i].name,zl[i].a1,zl[i].a2,zl[i].a3,zl[i].pow);diaoyong(count);}void shanchu() //删除信息{int num,i,j;printf("请输入要删除的学员学号:");scanf("%d",num);for(i=0;icount;i++){if(zl[i].num==num){for(j=i;jcount;j++){zl[j]=zl[j+1];}}}count--;xianshi();diaoyong(count);}。

北京物资学院信息学院实验报告
课程名_数据结构与算法
实验名称查找与排序
实验日期年月日实验报告日期年月日姓名______ ___ 班级_____ ________ 学号___
一、实验目的
1.掌握线性表查找的方法；
2.了解树表查找思想；
3.掌握散列表查找的方法.
4.掌握插入排序、交换排序和选择排序的思想和方法；
二、实验内容
查找部分
1.实现顺序查找的两个算法（P307）, 可以完成对顺序表的查找操作, 并根据查到和未查到两种情况输出结果；
2.实现对有序表的二分查找；
3.实现散列查找算法(链接法)，应能够解决冲突；
排序部分
4.分别实现直接插入排序、直接选择排序、冒泡排序和快速排序算法
三、实验地点与环境
3.1 实验地点
3.2实验环境
(操作系统、C语言环境)
四、实验步骤
（描述实验步骤及中间的结果或现象。

在实验中做了什么事情, 怎么做的, 发生的现象和中间结果, 给出关键函数和主函数中的关键段落）
五、实验结果
六、总结
（说明实验过程中遇到的问题及解决办法；个人的收获；未解决的问题等）。

《数据结构和算法》实验指导书实验及学时数分配序号实验名称学时数（小时）1 实验一线性表 42 实验二树和二叉树 23 实验三图 24 实验四查找 25 实验五内部排序 2合计12几点要求：一、上机前：认真预习相关实验内容，提前编写算法程序，上机时检查（未提前编写程序者，扣除平时成绩中实验相关分数）。

二、上机中：在Turbo C或VC6.0环境中，认真调试程序，记录调试过程中的问题、解决方法以及运行结果。

上机时签到；下机时验收签字。

三、下机后：按要求完成实验报告，并及时提交（实验后1周内）。

实验一线性表【实验目的】1、掌握用Turbo c上机调试线性表的基本方法；2、掌握线性表的基本操作，插入、删除、查找以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的运算；3、运用线性表解决线性结构问题。

【实验学时】4 学时【实验类型】设计型【实验内容】1、顺序表的插入、删除操作的实现；2、单链表的插入、删除操作的实现；3、两个线性表合并算法的实现。

(选做)【实验原理】1、当我们在线性表的顺序存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，必须先将线性表中第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置，以便腾出一个位置，再把新元素插入到该位置。

若是欲删除第i个元素时，也必须把第i个元素之后的所有元素前移一个位置；2、当我们在线性表的链式存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，只需先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将新元素插入即可。

若是欲删除第i个元素时，也必须先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将该元素删除即可；3、详细原理请参考教材。

【实验步骤】一、用C语言编程实现建立一个顺序表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素。

1、通过键盘读取元素建立线性表；（从键盘接受元素个数n以及n个整形数；按一定格式显示所建立的线性表）2、指定一个元素，在此元素之前插入一个新元素；（从键盘接受插入位置i，和要插入的元素值；实现插入；显示插入后的线性表）3、指定一个元素，删除此元素。

实验五查找的应用一、实验目的：1、掌握各种查找方法及适用场合，并能在解决实际问题时灵活应用。

2、增强上机编程调试能力。

二、问题描述1.分别利用顺序查找和折半查找方法完成查找。

有序表（3,4,5,7,24,30,42,54,63,72,87,95）输入示例：请输入查找元素：52输出示例：顺序查找：第一次比较元素95第二次比较元素87 ……..查找成功，i=**/查找失败折半查找：第一次比较元素30第二次比较元素63 …..2.利用序列（12,7,17,11,16,2,13,9,21,4）建立二叉排序树，并完成指定元素的查询。

输入输出示例同题1的要求。

三、数据结构设计（选用的数据逻辑结构和存储结构实现形式说明）（1）逻辑结构设计顺序查找和折半查找采用线性表的结构，二叉排序树的查找则是建立一棵二叉树，采用的非线性逻辑结构。

（2）存储结构设计采用顺序存储的结构，开辟一块空间用于存放元素。

（3）存储结构形式说明分别建立查找关键字，顺序表数据和二叉树数据的结构体进行存储数据四、算法设计（1）算法列表（说明各个函数的名称，作用，完成什么操作）序号 名称 函数表示符 操作说明1 顺序查找 Search_Seq 在顺序表中顺序查找关键字的数据元素2 折半查找 Search_Bin 在顺序表中折半查找关键字的数据元素3 初始化 Init 对顺序表进行初始化，并输入元素4 树初始化 CreateBST 创建一棵二叉排序树5 插入 InsertBST 将输入元素插入到二叉排序树中6 查找 SearchBST在根指针所指二叉排序树中递归查找关键字数据元素 （2）各函数间调用关系（画出函数之间调用关系）typedef struct { ElemType *R; int length;}SSTable;typedef struct BSTNode{Elem data; //结点数据域 BSTNode *lchild,*rchild; //左右孩子指针}BSTNode,*BSTree; typedef struct Elem{ int key; }Elem;typedef struct {int key;//关键字域}ElemType;（3）算法描述int Search_Seq(SSTable ST, int key){//在顺序表ST中顺序查找其关键字等于key的数据元素。

数据结构实验报告-排序一、实验目的本实验旨在探究不同的排序算法在处理大数据量时的效率和性能表现，并对比它们的优缺点。

二、实验内容本次实验共选择了三种常见的排序算法：冒泡排序、快速排序和归并排序。

三个算法将在同一组随机生成的数据集上进行排序，并记录其性能指标，包括排序时间和所占用的内存空间。

三、实验步骤1. 数据的生成在实验开始前，首先生成一组随机数据作为排序的输入。

定义一个具有大数据量的数组，并随机生成一组在指定范围内的整数，用于后续排序算法的比较。

2. 冒泡排序冒泡排序是一种简单直观的排序算法。

其基本思想是从待排序的数据序列中逐个比较相邻元素的大小，并依次交换，从而将最大（或最小）的元素冒泡到序列的末尾。

重复该过程直到所有数据排序完成。

3. 快速排序快速排序是一种分治策略的排序算法，效率较高。

它将待排序的序列划分成两个子序列，其中一个子序列的所有元素都小于等于另一个子序列的所有元素。

然后对两个子序列分别递归地进行快速排序。

4. 归并排序归并排序是一种稳定的排序算法，使用分治策略将序列拆分成较小的子序列，然后递归地对子序列进行排序，最后再将子序列合并成有序的输出序列。

归并排序相对于其他算法的优势在于其稳定性和对大数据量的高效处理。

四、实验结果经过多次实验，我们得到了以下结果：1. 冒泡排序在数据量较小时，冒泡排序表现良好，但随着数据规模的增大，其性能明显下降。

排序时间随数据量的增长呈平方级别增加。

2. 快速排序相比冒泡排序，快速排序在大数据量下的表现更佳。

它的排序时间线性增长，且具有较低的内存占用。

3. 归并排序归并排序在各种数据规模下都有较好的表现。

它的排序时间与数据量呈对数级别增长，且对内存的使用相对较高。

五、实验分析根据实验结果，我们可以得出以下结论：1. 冒泡排序适用于数据较小的排序任务，但面对大数据量时表现较差，不推荐用于处理大规模数据。

2. 快速排序是一种高效的排序算法，适用于各种数据规模。

一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科，它研究如何有效地组织和存储数据，并实现对数据的检索、插入、删除等操作。

为了更好地理解数据结构的概念和原理，我们进行了一次数据结构实训实验，通过实际操作来加深对数据结构的认识。

二、实验目的1. 掌握常见数据结构（如线性表、栈、队列、树、图等）的定义、特点及操作方法。

2. 熟练运用数据结构解决实际问题，提高算法设计能力。

3. 培养团队合作精神，提高实验报告撰写能力。

三、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 线性表（1）实现线性表的顺序存储和链式存储。

（2）实现线性表的插入、删除、查找等操作。

2. 栈与队列（1）实现栈的顺序存储和链式存储。

（2）实现栈的入栈、出栈、判断栈空等操作。

（3）实现队列的顺序存储和链式存储。

（4）实现队列的入队、出队、判断队空等操作。

3. 树与图（1）实现二叉树的顺序存储和链式存储。

（2）实现二叉树的遍历、查找、插入、删除等操作。

（3）实现图的邻接矩阵和邻接表存储。

（4）实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。

4. 算法设计与应用（1）实现冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法。

（2）实现二分查找算法。

（3）设计并实现一个简单的学生成绩管理系统。

四、实验步骤1. 熟悉实验要求，明确实验目的和内容。

2. 编写代码实现实验内容，对每个数据结构进行测试。

3. 对实验结果进行分析，总结实验过程中的问题和经验。

4. 撰写实验报告，包括实验目的、内容、步骤、结果分析等。

五、实验结果与分析1. 线性表（1）顺序存储的线性表实现简单，但插入和删除操作效率较低。

（2）链式存储的线性表插入和删除操作效率较高，但存储空间占用较大。

2. 栈与队列（1）栈和队列的顺序存储和链式存储实现简单，但顺序存储空间利用率较低。

（2）栈和队列的入栈、出队、判断空等操作实现简单，但需要考虑数据结构的边界条件。

3. 树与图（1）二叉树和图的存储结构实现复杂，但能够有效地表示和处理数据。

实验五查找得实现一、实验内容1、建立一个线性表,对表中数据元素存放得先后次序没有任何要求.输入待查数据元素得关键字进行查找。

为了简化算法,数据元素只含一个整型关键字字段,数据元素得其余数据部分忽略不考虑.建议采用前哨得作用，以提高查找效率。

2、查找表得存储结构为有序表,输入待查数据元素得关键字利用折半查找方法进行查找.此程序中要求对整型量关键字数据得输入按从小到大排序输入。

二、源代码与执行结果1、＃inclｕｄｅ〈ｉoｓtreａm>ｕsiｎg namespace stｄ；＃defｉne MAX １０0＃deｆinｅ KｅyTｙpe iｎｔtypｅｄef stｒuct{ＫｅｙＴｙpe key ；｝DataTｙpe；typedef struｃt{ﻩDaｔaＴyｐｅ elem[ＭAX］ ;iｎｔlength ；}SeqTａble ，＊PSeｑTable ；PSeｑTable Ｉniｔ_SｅqＴable（){ﻩＰSｅqTable p ＝（ＰＳｅｑTable）malｌoc(ｓizeof（SeｑTable)) ;ﻩiｆ（p ！＝ＮULＬ）｛p->lｅｎgtｈ = 0 ；ﻩｒｅｔｕrnｐ；}ﻩelsｅ｛ﻩｃｏｕt〈<"Ouｔｏf space!”〈〈endl ；ﻩrｅtuｒn NＵＬL;ﻩ}｝int insert＿SeqTable（PSeｑTable p,KeｙType x){ｉｆ(ｐ-＞length〉= ＭＡX）ﻩ｛ﻩcｏｕt〈<”ｏverｆｌow！"<<endl ;ﻩreｔuｒn 0 ；ﻩ}ｐ—>ｅlem[ｐ—＞leｎgｔh］、key＝ x ;p-〉ｌｅｎｇtｈ+＋；reｔurｎ 1 ;｝iｎｔ SｅqSｅarch（SｅqTａble s ,KｅｙTypｅk){ﻩｉnt n ， i = ０；ﻩn = s、ｌength ；s、eleｍ［n］、ｋeｙ =ｋ ;ﻩwhilｅ（s、eｌem[i］、key ！= k）ﻩﻩi ＋+ ;ﻩif(i == n）retｕrn —1 ；elseﻩﻩrｅturn i ;}ｖoidｍain（）｛PSeｑTabｌe ｐ ;intｉ , ｎ；ﻩKeyＴype a ;p =Ｉnit_ＳｅqTaｂｌｅ（）；ﻩｃout<〈"请输入数据个数：" ;ｃin＞>n ；couｔ〈＜＂请输入数据：”＜〈endｌ ;fｏr(ｉ = 0 ; ｉ＜ n ;ｉ＋+）ﻩ{ﻩciｎ〉＞a ；ﻩinsert_SｅqTaｂle（p , a）；｝ﻩcｏut＜＜"请输入要查找得数据，输入3２76７结束：” ；cin〉〉ａ ;ﻩwｈiｌｅ（a ！= ３27６７)ﻩ｛i =SｅｑSearcｈ(*p， a) ；ｉf（i == -１）{ﻩﻩﻩcｏｕt＜＜”无此数据!请重新输入：＂<〈ｅｎｄl ；ﻩﻩcin＞＞a ；ﻩ｝ﻩﻩeｌｓeﻩﻩ｛ﻩcout＜〈"该数据得位置就是：＂〈<i+1<<enｄｌ；ﻩcouｔ〈＜＂请输入要查找得数据：" ；ﻩﻩｃiｎ〉〉ａ；ﻩ}ﻩ｝｝2、＃incｌｕde<iosｔream>usinｇ naｍespace stｄ；#defｉne MAX 100＃dｅfine KeyTyｐe ｉｎtｔyｐedef sｔruct{KeyTｙpe key ；｝ＤataTypｅ；typedeｆ stｒuｃt｛ﻩDataType ｅｌem［MAX] ；ﻩinｔ length ；}BinTａbｌe ,＊PBｉnＴabｌe ;PBinTabｌｅ Iniｔ_BiｎTablｅ（）｛ﻩPBinＴable p = (PBiｎTabｌe)mａlloｃ（sizeof(ＢinTable）) ;if(p ！= ＮULＬ)｛p->length= ０；ﻩﻩｒeturn p ；ﻩ}eｌseﻩ{ﻩｃout〈<＂Ｏｕt ｏｆ spａｃe！"〈＜endl ;rｅturｎ NUＬL ;ﻩ｝｝int iｎsｅｒt＿BinTａble（PBinTａble p ，ＫｅyTｙpe x）{ｉf（p—〉ｌｅnｇth ＞＝ MAX)｛ﻩｃoｕt<＜"ｏｖerflow!”<〈ｅnｄl ;ﻩreturn 0 ;ﻩ}ﻩp－〉ｅlｅm［p—＞lｅngtｈ］、key =x ;ｐ->ｌengtｈ ++ ；ﻩreturn １；}int ＢinSearｃh（BinTable s ，KeyTｙpe k）｛ﻩint lｏw,mid , ｈiｇｈ；ﻩloｗ = 0 ；high = s、lｅngth-1 ;ｗｈile（low ＜= hiｇh）{ﻩﻩmid＝(ｌow+higｈ）／2 ；ﻩif(s、ｅlｅm［mｉd]、kｅy== k)ﻩﻩﻩretｕrｎｍiｄ;ﻩｅlse ｉｆ（s、elem[mｉd］、ｋｅy ＞ｋ）ﻩﻩhiｇh＝ mｉｄ－ 1 ;ﻩﻩｅlｓeﻩlow = mid +1 ；ﻩ｝ﻩrｅturn —1；}ｖoiｄ main（)｛PBinTablｅ p ；ﻩintｉ ,n ；ﻩKeyType ａ;p ＝Iｎit＿BinＴable（）;ｃｏuｔ<<”请输入数据个数：”;ｃｉn〉＞n；ﻩｃout<〈"请按从小到大得顺序输入数据：”〈<ｅndｌ；fｏr(i = 0 ；ｉ〈 n; i ++）ﻩ｛ｃin>〉a;ﻩinsert_BinTable（ｐ，a）;｝ﻩcout＜<＂请输入要查找得数据,输入32767结束：” ;ﻩcin〉＞ａ ;whilｅ（a！= 3２767){ﻩi =BｉｎSeaｒｃh（*p , ａ）；iｆ（ｉ =＝-1）ﻩ{ﻩﻩcｏut〈〈＂无此数据！请重新输入:＂〈〈ｅndl ;ｃiｎ>>a;ﻩ}ﻩelｓe{ﻩcout＜<"该数据得位置就是：”〈<i+1〈＜ｅndl ；ﻩﻩﻩｃｏut＜〈”请输入要查找得数据:" ；cin＞〉a ;}ﻩ}｝。

《数据结构与算法》实验指导书实验及学时数分配几点要求：一、上机前：认真预习相关实验内容，提前编写算法程序，上机时检查（未提前编写程序者，扣除平时成绩中实验相关分数）。

二、上机中：在Turbo C或VC6.0环境中，认真调试程序，记录调试过程中的问题、解决方法以及运行结果。

上机时签到；下机时验收签字。

三、下机后：按要求完成实验报告，并及时提交（实验后1周内）。

实验一线性表【实验目的】1、掌握用Turbo c上机调试线性表的基本方法；2、掌握线性表的基本操作，插入、删除、查找以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的运算；3、运用线性表解决线性结构问题。

【实验学时】4 学时【实验类型】设计型【实验内容】1、顺序表的插入、删除操作的实现；2、单链表的插入、删除操作的实现；3、两个线性表合并算法的实现。

(选做)【实验原理】1、当我们在线性表的顺序存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，必须先将线性表中第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置，以便腾出一个位置，再把新元素插入到该位置。

若是欲删除第i个元素时，也必须把第i个元素之后的所有元素前移一个位置；2、当我们在线性表的链式存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，只需先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将新元素插入即可。

若是欲删除第i个元素时，也必须先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将该元素删除即可；3、详细原理请参考教材。

【实验步骤】一、用C语言编程实现建立一个顺序表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素。

1、通过键盘读取元素建立线性表；（从键盘接受元素个数n以及n个整形数；按一定格式显示所建立的线性表）2、指定一个元素，在此元素之前插入一个新元素；（从键盘接受插入位置i，和要插入的元素值；实现插入；显示插入后的线性表）3、指定一个元素，删除此元素。

（从键盘接受删除元素位置i，实现删除；显示删除后的线性表）二、用C语言编程实现建立一个单链表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素。

数据结构实验报告排序数据结构实验报告：排序引言：排序是计算机科学中常见的算法问题之一，它的目标是将一组无序的数据按照特定的规则进行排列，以便于后续的查找、统计和分析。

在本次实验中，我们将学习和实现几种常见的排序算法，并对它们的性能进行比较和分析。

一、冒泡排序冒泡排序是最简单的排序算法之一，它通过不断交换相邻的元素，将较大（或较小）的元素逐渐“冒泡”到数组的一端。

具体实现时，我们可以使用两层循环来比较和交换元素，直到整个数组有序。

二、插入排序插入排序的思想是将数组分为两个部分：已排序部分和未排序部分。

每次从未排序部分中取出一个元素，插入到已排序部分的适当位置，以保持已排序部分的有序性。

插入排序的实现可以使用一层循环和适当的元素交换。

三、选择排序选择排序每次从未排序部分中选择最小（或最大）的元素，与未排序部分的第一个元素进行交换。

通过不断选择最小（或最大）的元素，将其放置到已排序部分的末尾，从而逐渐形成有序序列。

四、快速排序快速排序是一种分治的排序算法，它通过选择一个基准元素，将数组划分为两个子数组，其中一个子数组的所有元素都小于等于基准元素，另一个子数组的所有元素都大于基准元素。

然后对两个子数组分别递归地进行快速排序，最终将整个数组排序。

五、归并排序归并排序也是一种分治的排序算法，它将数组划分为多个子数组，对每个子数组进行排序，然后再将排好序的子数组合并成一个有序的数组。

归并排序的实现可以使用递归或迭代的方式。

六、性能比较与分析在本次实验中，我们对以上几种排序算法进行了实现，并通过对不同规模的随机数组进行排序，比较了它们的性能。

我们使用了计算排序时间的方式，并记录了每种算法在不同规模下的运行时间。

通过对比实验结果，我们可以得出以下结论：1. 冒泡排序和插入排序在处理小规模数据时表现较好，但在处理大规模数据时性能较差，因为它们的时间复杂度为O(n^2)。

2. 选择排序的时间复杂度也为O(n^2)，与冒泡排序和插入排序相似，但相对而言，选择排序的性能稍好一些。

深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称： 数据结构实验与课程设计 实验项目名称： 实验一：顺序表的应用 学院： 计算机与软件学院 专业： 指导教师： **报告人： 文成 学号： ********** 班级： 5 实验时间： 2012-9-17实验报告提交时间： 2012-9-24教务部制一、实验目的与要求：目的：1.掌握线性表的基本原理2.掌握线性表地基本结构3.掌握线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法要求：1.熟悉C++语言编程2.熟练使用C++语言实现线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法二、实验内容：Problem A: 数据结构——实验1——顺序表例程Description实现顺序表的创建、插入、删除、查找Input第一行输入顺序表的实际长度n第二行输入n个数据第三行输入要插入的新数据和插入位置第四行输入要删除的位置第五行输入要查找的位置Output第一行输出创建后，顺序表内的所有数据，数据之间用空格隔开第二行输出执行插入操作后，顺序表内的所有数据，数据之间用空格隔开第三行输出执行删除操作后，顺序表内的所有数据，数据之间用空格隔开第四行输出指定位置的数据Sample Input611 22 33 44 55 66888 352Sample Output11 22 33 44 55 6611 22 888 33 44 55 6611 22 888 33 55 6622HINT第i个位置是指从首个元素开始数起的第i个位置，对应数组内下标为i-1的位置Problem B: 数据结构——实验1——顺序表的数据交换Description实现顺序表内的元素交换操作Input第一行输入n表示顺序表包含的·n个数据第二行输入n个数据，数据是小于100的正整数第三行输入两个参数，表示要交换的两个位置第四行输入两个参数，表示要交换的两个位置Output第一行输出创建后，顺序表内的所有数据，数据之间用空格隔开第二行输出执行第一次交换操作后，顺序表内的所有数据，数据之间用空格隔开第三行输出执行第二次交换操作后，顺序表内的所有数据，数据之间用空格隔开注意加入交换位置的合法性检查，如果发现位置不合法，输出error。

大学数据结构实验报告模板一、实验目的数据结构实验是计算机相关专业课程中的重要实践环节，通过实验可以加深对数据结构理论知识的理解，提高编程能力和解决实际问题的能力。

本次实验的主要目的包括：1、掌握常见数据结构（如数组、链表、栈、队列、树、图等）的基本操作和实现方法。

2、学会运用数据结构解决实际问题，培养算法设计和分析能力。

3、提高程序设计的规范性和代码质量，培养良好的编程习惯。

4、熟悉编程语言（如C、C+＋、Java 等）的开发环境和调试技巧。

二、实验环境1、操作系统：＿____2、编程语言：＿____3、开发工具：＿____三、实验内容（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。

实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等基本操作。

2、链表的实现定义链表的数据结构（单链表、双向链表或循环链表）。

实现链表的创建、遍历、插入、删除等操作。

（二）栈和队列的实现与应用1、栈的实现定义栈的数据结构。

实现栈的入栈、出栈、栈顶元素获取等操作。

利用栈解决括号匹配、表达式求值等问题。

2、队列的实现定义队列的数据结构。

实现队列的入队、出队、队头元素获取等操作。

利用队列实现广度优先搜索、任务调度等应用。

（三）树的实现与遍历1、二叉树的实现定义二叉树的数据结构（二叉链表或顺序存储）。

实现二叉树的创建、前序遍历、中序遍历、后序遍历。

2、二叉搜索树的实现实现二叉搜索树的插入、删除、查找操作。

3、平衡二叉树（如 AVL 树）的实现（选做）理解平衡二叉树的平衡调整算法。

实现平衡二叉树的插入和删除操作，并保持树的平衡。

（四）图的表示与遍历1、图的邻接矩阵和邻接表表示定义图的数据结构（邻接矩阵或邻接表）。

实现图的创建和初始化。

2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现图的深度优先遍历和广度优先遍历算法。

应用图的遍历解决最短路径、连通性等问题。

（五）排序算法的实现与性能比较1、常见排序算法的实现实现冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等算法。

数据结构排序实验报告一、实验目的本次数据结构排序实验的主要目的是深入理解和掌握常见的排序算法，包括冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序，并通过实际编程和实验分析，比较它们在不同规模数据下的性能表现，从而为实际应用中选择合适的排序算法提供依据。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python 3x，开发环境为 PyCharm。

实验中使用的操作系统为 Windows 10。

三、实验原理1、冒泡排序（Bubble Sort）冒泡排序是一种简单的排序算法。

它重复地走访要排序的数列，一次比较两个数据元素，如果顺序不对则进行交换，并一直重复这样的走访操作，直到没有要交换的数据元素为止。

2、插入排序（Insertion Sort）插入排序是一种简单直观的排序算法。

它的工作原理是通过构建有序序列，对于未排序数据，在已排序序列中从后向前扫描，找到相应位置并插入，直到整个数组有序。

3、选择排序（Selection Sort）首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，然后，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾。

以此类推，直到所有元素均排序完毕。

4、快速排序（Quick Sort）通过一趟排序将待排记录分隔成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分关键字小，则可分别对这两部分记录继续进行排序，以达到整个序列有序。

5、归并排序（Merge Sort）归并排序是建立在归并操作上的一种有效、稳定的排序算法，该算法是采用分治法(Divide and Conquer）的一个非常典型的应用。

将已有序的子序列合并，得到完全有序的序列；即先使每个子序列有序，再使子序列段间有序。

四、实验步骤1、算法实现使用 Python 语言分别实现上述五种排序算法。

为每个算法编写独立的函数，函数输入为待排序的列表，输出为排序后的列表。

2、生成测试数据生成不同规模（例如 100、500、1000、5000、10000 个元素）的随机整数列表作为测试数据。