实验1__线性表的应用

实验1线性表及其应⽤实验报告暨南⼤学本科实验报告专⽤纸课程名称数据结构成绩评定实验项⽬名称线性表及其应⽤指导教师王晓明实验项⽬编号实验⼀实验项⽬类型综合性实验地点南海楼601 学⽣姓名朱芷漫学号2010051875学院信息科学技术学院系计算机专业计算机科学与技术实验时间2011年9⽉7⽇18:30午～9⽉7⽇20:30午温度℃湿度⼀、实验⽬的和要求实验⽬的：熟练掌握线性表基本操作的实现及应⽤实验要求：在上机前写出全部源程序完毕并调试完毕。

⼆、实验原理和主要内容1.建⽴4个元素的顺序表SqList={2，3，4，5}，实现顺序表的基本操作；在SqList={2,3,4,5}的元素4与5之间插⼊⼀个元素9，实现顺序表插⼊的基本操作；在SqList={2,3,4,9,5}中删除指定位置(i=3)上的元素，实现顺序表删除的操作。

2.利⽤顺序表完成⼀个班级的⼀个学期的课程的管理：能够增加、删除、修改学⽣的成绩记录。

三、主要仪器设备PC机，Windows XP操作平台，Visual C++四、调试分析学⽣课程管理系统的调试过程中发现⼀些错误，主要是参数设置的问题，经过修改，错误得到排除。

五、测试结果1.顺序表2.学⽣课程管理系统附录（源程序）1.顺序表的操作#include#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;typedef int ElemType;#define LIST_INIT_SIZE 10 #define LISTINCREMENT 2 typedef struct shunxubiao{ElemType *list;int size;int Maxsize;}SqList;int InitList_Sq(SqList &L) {// 构造⼀个空的线性表L。

实验一线性表的基本操作实现及其应用一、实验目的1、熟练掌握线性表的基本操作在两种存储结构上的实现。

2、会用线性链表解决简单的实际问题。

二、实验内容题目一、该程序的功能是实现单链表的定义和操作。

该程序包括单链表结构类型以及对单链表操作的具体的函数定义和主函数。

其中，程序中的单链表（带头结点）结点为结构类型，结点值为整型。

单链表操作的选择以菜单形式出现，如下所示：please input the operation：1.初始化2.清空3.求链表长度4.检查链表是否为空5.检查链表是否为满6.遍历链表（设为输出元素）7.从链表中查找元素8.从链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置9.向链表中插入元素 10. 从链表中删除元素其他键退出。

其中黑体部分必做题目二、约瑟夫环问题：设编号为1，2，3，……，n的n(n>0)个人按顺时针方向围坐一圈，每个人持有一个正整数密码。

开始时任选一个正整数做为报数上限m，从第一个人开始顺时针方向自1起顺序报数，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，从他的下一个人开始重新从1报数。

如此下去，直到所有人全部出列为止。

令n最大值取30。

要求设计一个程序模拟此过程，求出出列编号序列。

struct node(一)1．进入选择界面后，先选择7，进行插入：2.选择4，进行遍历，结果为：3.选择2，得出当前链表长度.4.选择3，得出当前链表为.5.选择分别选择5、6进行测试.6.选择8，分别按位置和元素值删除.7.选择9，或非1-8的字符，程序结束.(二) 实验总结通过这次实验，我对线性链表有了更深的理解，深入明白了线性存储结构与链式存储结构在内存存储的不同特点，同时我还学会了用这些知识实际解决一些问题，能够更加熟练地将算法转化为实际程序。

同时，在写程序和调试程序的过程中，学会了一些书写技巧和调试技巧，这对于自己能在短时间高效的写出正确地程序有很大作用。

四、主要算法流程图及程序清单 1. 主要算法流程图：(1) 从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置p=p->nextp&&!(p->data==xtrue调用函数，传入参数L ，xp=L->next2.程序清单：#include<iostream> using namespace std; #include<>#include<>/* 预处理命令 */#define OK 1;#define ERROR 0;#define OVERFLOW -1;/* 单链表的结点类型 */typedef struct LNode{int data;struct LNode *next;}LNode,*LinkedList;/*初始化单链表*/LinkedList LinkedListInit(){空"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"2.求链表长度"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"3.检查链表是否为空"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"4.遍历链表"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"5.从链表中查找元素 "<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"6.从链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"7.向链表中插入元素"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"8.从链表中删除元素"<<endl;cout<<"\t\t\t"<<"9.退出"<<endl;}/*主函数*/int main(){链表长度case 2:{cout<<"\t\t\t链表长度为："<<LinkedListLength(L)<<endl;getch();}break;查链表是否为空case 3:{if (!LinkedListEmpty(L)){cout<<"\t\t\t链表不为空！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t链表为空！"<<endl;}getch();}break;历链表case 4:{LinkedListTraverse(L);getch();}break;链表中查找元素case 5:{cout<<"\t\t\t请输入要查询的位置i：";int j;cin>>j;if (LinkedListGet(L,j)){cout<<"\t\t\t位置i的元素值为："<<LinkedListGet(L,j)->data<<endl;}else{cout<<"\t\t\ti大于链表长度！"<<endl;}getch();}break;链表中查找与给定元素值相同的元素在表中的位置case 6:{cout<<"\t\t\t请输入要查找的元素值：";int b;cin>>b;if (LinkedListGet1(L,b)){cout<<"\t\t\t要查找的元素值位置为："<<LinkedListGet1(L,b)<<endl;cout<<"\t\t\t要查找的元素值内存地址为："<<LinkedListLocate(L,b)<<endl;}else{cout<<"\t\t\t该值不存在！"<<endl;}getch();}break;链表中插入元素case 7:{cout<<"\t\t\t请输入要插入的值：";int x; cin>>x;cout<<"\t\t\t请输入要插入的位置：";int k; cin>>k;if(LinkedListInsert(L,k,x)){cout<<"\t\t\t插入成功！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t插入失败！"<<endl;}getch();}break;链表中删除元素case 8:{cout<<"\t\t\t1.按位置删除"<<endl;cout<<"\t\t\t2.按元素删除"<<endl;int d;cout<<"\t\t请选择：";cin>>d;switch(d){case 1:{cout<<"\t\t\t请输入删除位置：";cin>>d;int y;if (LinkedListDel(L,d,y)){cout<<"\t\t\t"<<y<<"被删除！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t删除失败！"<<endl;}}break;case 2:{cout<<"\t\t\t请输入删除元素：";int y;cin>>y;if (LinkedListDel(L,y)){cout<<"\t\t\t"<<y<<"被删除！"<<endl;}else{cout<<"\t\t\t删除失败！"<<endl;}}}getch();}break;}}return 1;}题二约瑟夫环问题算法、思想为了解决这一问题，可以先定义一个长度为30（人数）的数组作为线性存储结构，并把该数组看成是一个首尾相接的环形结构，那么每次报m的人，就要在该数组的相应位置做一个删除标记，该单元以后就不再作为计数单元。

实验1：线性表（顺序表的实现）一、实验项目名称顺序表基本操作的实现二、实验目的掌握线性表的基本操作在顺序存储结构上的实现。

三、实验基本原理顺序表是由地址连续的的向量实现的，便于实现随机访问。

顺序表进行插入和删除运算时，平均需要移动表中大约一半的数据元素，容量难以扩充四、主要仪器设备及耗材Window 11、Dev-C++5.11五、实验步骤1.导入库和一些预定义:2.定义顺序表:3.初始化:4.插入元素:5.查询元素：6.删除元素:7.销毁顺序表:8.清空顺序表:9.顺序表长度:10.判空:11.定位满足大小关系的元素(默认小于):12.查询前驱:13.查询后继:14.输出顺序表15.归并顺序表16.写测试程序以及主函数对顺序表的每一个操作写一个测试函数，然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序，代码见“实验完整代码”。

实验完整代码:#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define error 0#define overflow -2#define initSize 100#define addSize 10#define compareTo <=typedef int ElemType;struct List{ElemType *elem;int len;int listsize;}L;void init(List &L){L.elem = (ElemType *) malloc(initSize * sizeof(ElemType)); if(!L.elem){cout << "分配内存失败！";exit(overflow);}L.len = 0;L.listsize = initSize;}void destroy(List &L){free(L.elem);L.len = L.listsize = 0;}void clear(List &L){L.len = 0;}bool empty(List L){if(L.len == 0) return true;else return false;}int length(List L){return L.len;}ElemType getElem(List L,int i){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界！";exit(error);}return L.elem[i - 1];}bool compare(ElemType a,ElemType b) {return a compareTo b;}int locateElem(List L,ElemType e) {for(int i = 0;i < L.len;i++){if(compare(L.elem[i],e))return i;}return -1;}int check1(List L,ElemType e){int idx = -1;for(int i = 0;i < L.len;i++)if(L.elem[i] == e)idx = i;return idx;}bool check2(List L,ElemType e){int idx = -1;for(int i = L.len - 1;i >= 0;i--)if(L.elem[i] == e)idx = i;return idx;}int priorElem(List L,ElemType cur_e,ElemType pre_e[]) {int idx = check1(L,cur_e);if(idx == 0 || idx == -1){string str = "";str = idx == 0 ? "无前驱结点" : "不存在该元素";cout << str;exit(error);}int cnt = 0;for(int i = 1;i < L.len;i++){if(L.elem[i] == cur_e){pre_e[cnt ++] = L.elem[i - 1];}}return cnt;}int nextElem(List L,ElemType cur_e,ElemType next_e[]){int idx = check2(L,cur_e);if(idx == L.len - 1 || idx == - 1){string str = "";str = idx == -1 ? "不存在该元素" : "无后驱结点";cout << str;exit(error);}int cnt = 0;for(int i = 0;i < L.len - 1;i++){if(L.elem[i] == cur_e){next_e[cnt ++] = L.elem[i + 1];}}return cnt;}void insert(List &L,int i,ElemType e){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界！";exit(error);}if(L.len >= L.listsize){ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(L.elem,(L.listsize + addSize) * sizeof(ElemType));if(!newbase){cout << "内存分配失败！";exit(overflow);}L.elem = newbase;L.listsize += addSize;for(int j = L.len;j > i - 1;j--)L.elem[j] = L.elem[j - 1];L.elem[i - 1] = e;L.len ++;}void deleteList(List &L,int i,ElemType &e){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界！";exit(error);}e = L.elem[i - 1];for(int j = i - 1;j < L.len;j++)L.elem[j] = L.elem[j + 1];L.len --;}void merge(List L,List L2,List &L3){L3.elem = (ElemType *)malloc((L.len + L2.len) * sizeof(ElemType)); L3.len = L.len + L2.len;L3.listsize = initSize;if(!L3.elem){cout << "内存分配异常";exit(overflow);}int i = 0,j = 0,k = 0;while(i < L.len && j < L2.len){if(L.elem[i] <= L2.elem[j])L3.elem[k ++] = L.elem[i ++];else L3.elem[k ++] = L2.elem[j ++];}while(i < L.len)L3.elem[k ++] = L.elem[i ++];while(j < L2.len)L3.elem[k ++] = L2.elem[j ++];}bool visit(List L){if(L.len == 0) return false;for(int i = 0;i < L.len;i++)cout << L.elem[i] << " ";cout << endl;return true;}void listTraverse(List L){if(!visit(L)) return;}void partion(List *L){int a[100000],b[100000],len3 = 0,len2 = 0; memset(a,0,sizeof a);memset(b,0,sizeof b);for(int i = 0;i < L->len;i++){if(L->elem[i] % 2 == 0)b[len2 ++] = L->elem[i];elsea[len3 ++] = L->elem[i];}for(int i = 0;i < len3;i++)L->elem[i] = a[i];for(int i = 0,j = len3;i < len2;i++,j++) L->elem[j] = b[i];cout << "输出顺序表:" << endl;for(int i = 0;i < L->len;i++)cout << L->elem[i] << " ";cout << endl;}//以下是测试函数------------------------------------void test1(List &list){init(list);cout << "初始化完成!" << endl;}void test2(List &list){if(list.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{int len;ElemType num;cout << "选择插入的元素数量：" << endl;cin >> len;cout << "依次输入要插入的元素：" << endl;for(int i = 1;i <= len;i++){cin >> num;insert(list,i,num);}cout << "操作成功！" << endl;}}void test3(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{cout << "请输入要返回的元素的下标" << endl;int idx;cin >> idx;cout << "线性表中第" << idx << "个元素是：" << getElem(L,idx) << endl;}}void test4(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{int idx;ElemType num;cout << "请输入要删除的元素在线性表的位置" << endl;cin >> idx;deleteList(L,idx,num);cout << "操作成功！" << endl << "被删除的元素是：" << num << endl; }}void test5(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{destroy(L);cout << "线性表已被销毁" << endl;}}void test6(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{clear(L);cout << "线性表已被清空" << endl;}}void test7(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else cout << "线性表的长度现在是：" << length(L) << endl;}void test8(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else if(empty(L))cout << "线性表现在为空" << endl;else cout << "线性表现在非空" << endl;}void test9(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num;cout << "请输入待判定的元素:" << endl;cin >> num;cout << "第一个与目标元素满足大小关系的元素的位置：" << locateElem(L,num) << endl;}}void test10(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num,num2[initSize / 2];cout << "请输入参照元素:" << endl;cin >> num;int len = priorElem(L,num,num2);cout << num << "的前驱为：" << endl;for(int i = 0;i < len;i++)cout << num2[i] << " ";cout << endl;}}void test11(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num,num2[initSize / 2];cout << "请输入参照元素:" << endl;cin >> num;int len = nextElem(L,num,num2);cout << num << "的后继为：" << endl;for(int i = 0;i < len;i++)cout << num2[i] << " ";cout << endl;}}void test12(List list){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{cout << "输出线性表所有元素:" << endl;listTraverse(list);}}void test13(){if(L.listsize == 0)cout << "初始线性表不存在!" << endl; else{List L2,L3;cout << "初始化一个新线性表" << endl;test1(L2);test2(L2);cout << "归并两个线性表" << endl;merge(L,L2,L3);cout << "归并成功!" << endl;cout << "输出合并后的线性表" << endl;listTraverse(L3);}}void test14(){partion(&L);cout << "奇偶数分区成功!" << endl;}int main(){std::ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0),cout.tie(0);int op = 0;while(op != 15){cout << "-----------------menu--------------------" << endl;cout << "--------------1：初始化------------------" << endl;cout << "--------------2：插入元素----------------" << endl;cout << "--------------3：查询元素----------------" << endl;cout << "--------------4：删除元素----------------" << endl;cout << "--------------5：销毁线性表--------------" << endl;cout << "--------------6：清空线性表--------------" << endl;cout << "--------------7：线性表长度--------------" << endl;cout << "--------------8：线性表是否为空----------" << endl;cout << "--------------9：定位满足大小关系的元素--" << endl;cout << "--------------10：查询前驱---------------" << endl;cout << "--------------11：查询后继---------------" << endl;cout << "--------------12：输出线性表-------------" << endl;cout << "--------------13：归并线性表-------------" << endl;cout << "--------------14：奇偶分区---------------" << endl;cout << "--------------15: 退出测试程序-----------" << endl;cout << "请输入指令编号:" << endl; if(!(cin >> op)){cin.clear();cin.ignore(INT_MAX,'\n');cout << "请输入整数!" << endl;continue;}switch(op){case 1:test1(L);break;case 2:test2(L);break;case 3:test3();break;case 4:test4();break;case 5:test5();break;case 6:test6();break;case 7:test7();break;case 8:test8();break;case 9:test9();break;case 10:test10();break;case 11:test11();break;case 12:test12(L);break;case 13:test13();break;case 14:test14();break;case 15:cout << "测试结束！" << endl;default:cout << "请输入正确的指令编号！" << endl;}}return 0;}六、实验数据及处理结果1.初始化:2.插入元素3.查询元素（返回的是数组下标，下标从0开始）4.删除元素（位置从1开始）5.销毁顺序表6.清空顺序表7.顺序表长度（销毁或清空操作前）8.判空（销毁或清空操作前）9.定位满足大小关系的元素（销毁或清空操作前）说明：这里默认找第一个小于目标元素的位置且下标从0开始，当前顺序表的数据为:1 4 2 510.前驱（销毁或清空操作前）11.后继（销毁或清空操作前）12.输出顺序表（销毁或清空操作前）13.归并顺序表（销毁或清空操作前）七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议通过本次实验，我掌握了定义线性表的顺序存储类型，加深了对顺序存储结构的理解，进一步巩固和理解了顺序表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。

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。

数据结构实验报告线性表数据结构实验报告：线性表引言：数据结构是计算机科学中的重要概念，它涉及到如何组织和存储数据，以及如何有效地操作和管理这些数据。

线性表是数据结构中最基本的一种，它是一种有序的数据元素集合，其中的元素之间存在着一对一的关系。

一、线性表的定义和特点线性表是由n个数据元素组成的有限序列，其中n为表的长度。

这些数据元素可以是相同类型的，也可以是不同类型的。

线性表中的数据元素按照一定的顺序排列，并且每个数据元素都有唯一的前驱和后继。

线性表的特点有以下几个方面：1. 数据元素之间是一对一的关系，即每个数据元素只有一个直接前驱和一个直接后继。

2. 线性表中的元素是有序的，每个元素都有一个确定的位置。

3. 线性表的长度是有限的，它的长度可以是0，也可以是任意正整数。

二、线性表的实现方式线性表可以使用不同的数据结构来实现，常见的实现方式有数组和链表。

1. 数组实现线性表：数组是一种连续存储的数据结构，它可以用来存储线性表中的元素。

数组的优点是可以快速访问任意位置的元素，但是插入和删除操作需要移动其他元素，效率较低。

2. 链表实现线性表：链表是一种非连续存储的数据结构，它通过指针将线性表中的元素链接起来。

链表的优点是插入和删除操作简单高效，但是访问任意位置的元素需要遍历链表，效率较低。

三、线性表的基本操作线性表的基本操作包括插入、删除、查找和修改等。

1. 插入操作：插入操作用于向线性表中插入一个新元素。

具体步骤是先将插入位置后面的元素依次后移，然后将新元素插入到指定位置。

2. 删除操作：删除操作用于从线性表中删除一个元素。

具体步骤是先将删除位置后面的元素依次前移，然后将最后一个元素删除。

3. 查找操作：查找操作用于在线性表中查找指定元素。

具体步骤是从线性表的第一个元素开始逐个比较，直到找到匹配的元素或者到达线性表的末尾。

4. 修改操作：修改操作用于修改线性表中的某个元素的值。

具体步骤是先查找到要修改的元素，然后将其值更新为新值。

数据结构与算法实验内容数据结构与算法是计算机科学的重要基础学科，它涵盖了许多相关的知识和技能。

实验作为教学的一种重要形式，可以帮助学生更好地理解和掌握数据结构与算法的概念、原理和应用。

下面将介绍一些常见的数据结构与算法实验内容。

一、线性表实验线性表是最基本也是最常用的数据结构之一，在实验中通常会涉及到顺序存储和链式存储两种实现方式。

实验内容包括：1.顺序存储线性表的实现与应用：包括插入、删除、查找等操作的实现，并应用到具体问题中，比如统计学生的成绩排名等。

2.链式存储线性表的实现与应用：使用指针构建链表，实现插入、删除、查找等操作，并将其应用到具体问题中，比如实现一个简单的个人通讯录。

二、栈和队列实验栈和队列是常用的数据结构，它们的实现和应用在算法中有着广泛的应用。

实验内容包括：1.栈的实现与应用：使用数组或链表实现栈，实现入栈、出栈等操作，并应用到具体问题中，比如计算中缀表达式的值。

2.队列的实现与应用：使用数组或链表实现队列，实现入队、出队等操作，并将其应用到具体问题中，比如模拟排队等待。

3.实现简单的计算器：使用栈实现一个简单的计算器，可以进行加减乘除等基本运算。

三、树和图实验树和图是一种重要的非线性数据结构，其实现和应用在许多算法中扮演了重要的角色。

实验内容包括：1.二叉树的实现与应用：使用数组或链表实现二叉树，并实现遍历、查找等操作，比如实现一个简单的二叉树。

2.图的实现与应用：使用邻接矩阵或邻接表实现图，并实现深度优先、广度优先等操作，比如求解迷宫问题。

3.哈夫曼树的构造与应用：使用优先队列和贪心算法构造哈夫曼树，并将其应用于数据压缩等问题中。

四、排序和查找实验排序和查找是算法中的经典问题，涵盖的算法十分丰富，并有许多经典的算法可以进行实现和比较。

1.基本排序算法的实现与比较：包括冒泡排序、插入排序、选择排序等算法的实现和性能比较。

2.高级排序算法的实现与比较：包括快速排序、归并排序、堆排序等算法的实现和性能比较。

序号73 学号2013112000 姓名张三实验 2 实验名称线性表及其应用难度等级B+一、需求分析1、问题描述设计一个一元稀疏多项式简单计算器.2、基本要求一元稀疏多项式基本功能包括：1)输入并建立多项式⏹一元n次多项式：P n(x)=c m错误！未找到引用源。

+c m-1错误！未找到引用源。

+…+c1错误！未找到引用源。

，其中n=e m>e m-1>…>e1≥0,c i≠0(i=1,2,m)⏹输入(c m,e m)(c m-1,e m-1)…(c1,e1)构建一元n次m项多项式2)输出多项式：c m x^e m+c m-1x^e m-1+…+c1x^e13)多项式a和b相加，建立a+b4)多项式a和b相减，建立a-b3、测试数据1)(-3.1x11+5x8+2x)+(11x9-5x8+7)=(-3.1x11+11x8+2x+7)2)(-1.2x9+6x-3+4.4x2-x)-(7.8x15+4.4x2-6x-3)=(-7.8x15-1.2x9+12x-3-x)3)(x5+x4+x3+x2+x+1)-(-x4-x3)=(x5+x2+x+1)4)(x3+x)-(-x3-x)=05)(x100+x)+(x200+x100)=(x200+2x100+x)6)(x3+x2+x)+0=x3+x2+x7)互换上述测试数据中的前后多项式.二、概要设计ADT Polynomial{数据对象: D={a i|a i∈TermSet, i=1,2,…,m,m≥0,TermSet中的每个元素包含一个表示系数的实数和表示指数的整数}数据对象: R1={<a i,a i-1>|a i,a i-1∈D,且a i-1中的指数值小于ai中的指数,i=2,…,m}基本操作：createPoly(&p,m,(*input)())Result: 指数由大到小输入m项的系数和指数,建立一元多项式pdestroyPoly(&p)Condition: 一元多项式p已存在Result: 销毁一元多项式ptraversePoly(p)Result: 输出一元多项式addPoly(&pa,&pb);Condition: 一元多项式pa,pb已存在Result: 完成多项式相加运算,即pa=pa+pb,并销毁一元多项式pb.subtractPoly(&pa，&pb)Condition: 一元多项式pa,pb已存在Result: 完成多项式相减运算,即pa=pa-pb,并销毁一元多项式pb.}ADT Polynomial三、详细设计1、 数据类型定义typedef struct{float coef; int expn;}ElemType;//定义存放多项式中项的系数和指数 typedef struct LNode{ElemType data;struct LNode *next; }LNode, *LNodePtr;定义单链表的数据类型 typedef struct{LNodePtr hp; int length;}LinkList;创建单链表typedef LinkList Poly;//将链表定义为多项式类型 2、 函数原型定义Status createPoly(Poly &p, int m, Status (*input)(int, float *, int *)); Status traversePoly(Poly p, Status (*visit)(int, int, float, int)); Status destroyPoly(Poly &p);Status addPoly(Poly &pa, Poly &pb);//下面的函数可以根据需要由用户在main()函数中定义 Status input(int, float *, int *); Status visit(int, int, float, int);3、 核心算法描述⏹ createPoly()Status createPoly(Poly &p, int m, Status (*input)(int, float *, int *)){ int i,expn; float coef; LNodePtr s,hp;p.hp =(LNodePtr)malloc(sizeof(LNode)); if(!p.hp) exit(OVERFLOW); p.hp->next=NULL; p.length=0; hp=p.hp;for(i=1;i<=m;i++){(*input)(i,&coef,&expn);s=(LNodePtr)malloc(sizeof(LNode)); if(!s) exit(OVERFLOW); s->data.coef=coef; s->data.expn=expn; s->next=NULL; hp->next=s; hp=s; }p.length=m; return OK; }⏹ traversePoly()Status traversePoly(Poly p, Status (*visit)(int,int, float, int)){ int m;LNodePtr q;构建链表头结点，完成链表初始化 根据用户输入多项式的项信息构建多项式，hp 指向当前创建结点q=p.hp->next;for(m=1;m<=p.length;m++){(*visit)(p.length,m,q->data.coef,q->data.expn);q=q->next;}return OK;}⏹destroyPoly()Status destroyPoly(Poly &p){LNodePtr q;while(p.hp){q=p.hp;p.hp=q->next;free(q);}p.length=0;return OK;}⏹addPoly()Status addPoly(Poly &pa, Poly &pb){LNodePtr q,ap,bh,bp,s;float tcoef;int result;q=pa.hp; ap=q->next; bh=pb.hp; bp=bh->next;while(ap&&bp){result=ap->data.expn-bp->data.expn;if(result<0){s=bp; bp=bp->next; bh->next=bp;q->next=s; s->next=ap; q=s;pa.length++; pb.length--;}else if(result>0){q=ap; ap=ap->next;}else{tcoef=ap->data.coef+bp->data.coef;if(!tcoef){q->next=ap->next; free(ap);ap=q->next;pa.length--;}else{ap->data.coef=tcoef; q=ap;ap=ap->next;}bh->next=bp->next; free(bp);bp=bh->next; pb.length--;}//result=0}//while 根据用户定义的输出函数遍历多项式的每一项并将项和系数输出if(bp) {q->next=bp; pa.length += pb.length; bh->next=NULL; pb.length=0;}free(pb.hp);return OK;}4、函数调用关系main()首先调用createPoly()，traversePoly()，addPoly()，而createPoly()调用用户自定义input()输入多项式信息，traverPoly()调用用户自定义visit()输出多项式信息.四、运行记录测试数据预期结果实际结果分析(-3.1,11) (5,8) (2,1) -3.1x^11+5x^8+2^x -3.1x^11-3.1x^11-3.1x^11 scanf(“(%f,%d)”)(-3.1,11)(5,8)(2,1) -3.1x^11+5x^8+2^x -3.1x^11+5.0x^8+2.0x^1 剔除输入数据项括号之间的空格测试addPoly()pa:(-3.1,11)(5,8)(2,1) pb:(11,9)(-5,8)(7,0) -3.1x^11+11x^9+2x^1+7-3.1x^11+11x^9+2x^1原因算法中忽略了对pa和pb长度的处理，另外，在将剩余元素加到pa上，忘记对pb头结点的处理即pb.hp->next=NULL五、总结这次实验的难度和复杂度高于第一次实验，第一次实验是熟悉C语言环境，本次实验要求对结构体、链表和多项式项的特点要熟练掌握。

数据结构实验报告（⼀）线性表的应⽤实验说明数据结构实验⼀ 线性表的实验——线性表的应⽤⼀、实验⽬的通过本实验使学⽣了解线性表的⼀种简单应⽤，熟悉线性表顺序存储与链式存储的特性，特别训练学⽣编程灵活控制链表的能⼒，为今后编程控制更为复杂的数据结构奠定基础。

⼆、实验内容1.⽤顺序表和链表分别分别编程实现教材中例⼦2-1与2-2。

要求：（1）只能⽤C语⾔编程实现；（2）完全保持书中算法2.1与算法2.2形式，不允许有任何变化，除⾮语法上不允许;所调⽤各函数参照书中19页的功能描述，其中函数名、参数个数及性质、函数功能必须与书中完全⼀致，不能有变化。

2.利⽤线性表表⽰⼀元多项式完成多项式的加、减、乘、求导、求值运算。

要求：（1）输⼊的⼀元多项式可以采⽤只输⼊各项的系数与指数这种简化的⽅式。

如对于多项式2x2+6x5，输⼊可为： 2,2 6,5 这样的简单形式。

（2）遇到有消项时应当处理，如2x2+6x5与3x2-6x5进⾏相加时，结果为5*x^2。

（3）当给定x的值时，能计算表达式相加或相减的结果。

（4）操作的结果放⼊⼀个新线性表中，原来的两个表达式存储表⽰不变，也可以不是产⽣新的线性表，⽽是将两上线性表合并为⼀个。

（5）要求程序功能模块划分合理（每个函数功能单⼀、可重⽤性好），使⽤空间尽可能少，算法尽可能⾼效。

实验报告1.实现功能描述使⽤线性表表⽰⼀元多项式完成多项式的加、减，乘，求导、求值运算。

2.⽅案⽐较与选择（1）因为使⽤的是线性表，所以主要⽅案有数组法和链表法。

（2）从时间复杂度来说，使⽤数组法更优；从空间复杂度来说，链表法更优。

因为数组法是指定好空间的，若式⼦⼤⼩超出设置⼤⼩，那程序必然出错；若式⼦⼤⼩⼩于设置⼤⼩，那就意味着有多余的空间被浪费了。

综合来讲，若计算式⼦较为庞⼤，使⽤链表法更佳；相反，若计算式⼦较⼩，数组法更佳。

3.设计算法描述（1）单个项式的数据存储使⽤了结构体，数组法是在⼀个结构体中定义两个⼀维数组；链表法是通过⼀个结构体作为⼀个节点，通过next指针连接起来。

数据结构课程实验报告数据结构课程实验报告引言：数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程，它研究了数据的组织、存储和管理方法。

在数据结构课程中，我们学习了各种数据结构的原理和应用，并通过实验来加深对这些概念的理解。

本文将对我在数据结构课程中的实验进行总结和分析。

实验一：线性表的实现与应用在这个实验中，我们学习了线性表这种基本的数据结构，并实现了线性表的顺序存储和链式存储两种方式。

通过实验，我深刻理解了线性表的插入、删除和查找等操作的实现原理，并掌握了如何根据具体应用场景选择合适的存储方式。

实验二：栈和队列的实现与应用栈和队列是两种常见的数据结构，它们分别具有后进先出和先进先出的特点。

在这个实验中，我们通过实现栈和队列的操作，加深了对它们的理解。

同时，我们还学习了如何利用栈和队列解决实际问题，比如迷宫求解和中缀表达式转后缀表达式等。

实验三：树的实现与应用树是一种重要的非线性数据结构，它具有层次结构和递归定义的特点。

在这个实验中，我们学习了二叉树和二叉搜索树的实现和应用。

通过实验，我掌握了二叉树的遍历方法，了解了二叉搜索树的特性，并学会了如何利用二叉搜索树实现排序算法。

实验四：图的实现与应用图是一种复杂的非线性数据结构，它由节点和边组成，用于表示事物之间的关系。

在这个实验中，我们学习了图的邻接矩阵和邻接表两种存储方式，并实现了图的深度优先搜索和广度优先搜索算法。

通过实验，我深入理解了图的遍历方法和最短路径算法，并学会了如何利用图解决实际问题，比如社交网络分析和地图导航等。

实验五：排序算法的实现与比较排序算法是数据结构中非常重要的一部分，它用于将一组无序的数据按照某种规则进行排列。

在这个实验中，我们实现了常见的排序算法，比如冒泡排序、插入排序、选择排序和快速排序等，并通过实验比较了它们的性能差异。

通过实验，我深入理解了排序算法的原理和实现细节，并了解了如何根据具体情况选择合适的排序算法。

结论：通过这些实验，我对数据结构的原理和应用有了更深入的理解。