数据结构上机实验

XX大学信息与计算科学专业2008级《数据结构》集中上机设计题目：迷宫求解（非递归求解）设计时间：2010-2011学年第一学期目录一、实验内容 (2)二、需求分析 (2)三、总体设计 (2)（一）存储结构 (2)（二）流程图 (3)四、详细设计 (3)（一）基本算法解析 (3)（二）为实现算法，需要的象的数据类型 (4)(三)函数的调用关系 (5)（四）算法时间、空间复杂度 (5)五、代码 (5)六、运行结果分析 (10)（一）迷宫路径探索成功 (10)（二）迷宫路径未找到的情况 (13)（三）程序的优缺点与改进 (13)七、参考文献 (14)八、心得体会 (14)一、实验内容任务：可以输入一个任意大小的迷宫数据，用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出。

二、需求分析1、可以输入一个任意大小的迷宫数据，用非递归的方法求出一条走出迷宫的路径，并将路径输出；要求使用非递归算法。

2、用户可以根据自己的需求进行输入所需的迷宫，其中1表示迷宫的墙壁，0表示迷宫的通路，从而建立迷宫。

3、可以自行输入迷宫的入口和出口坐标。

4、程序执行的命令包括：（1）构造栈函数。

其中包括了构造空栈InitStack；压入新数据元素Push；栈顶元素出栈Pop。

（2）构造求迷宫路径函数。

其中定义了二维数组maze[M][N]存取迷宫数据；输出找到的通路MazePath。

（3）建立一个迷宫initmaze。

其中包括输入迷宫行数列数以及各行各列；加一圈围墙并输出迷宫。

三、总体设计（一）存储结构：首先用二维数组存储迷宫数据，迷宫数据由用户输入。

一个以链表结构作存储结构的栈类型，然后编写一个求解迷宫的非递归程序。

求得的通路以三元组（i,j,d）形式输出，其中（i,j）指示迷宫中的一个坐标，d表示走到下一坐标的方向（东南西北所用代表数字，自行定义）。

1．从入口出发，顺着某一个方向进行探索，若能走通，继续往前走，否则沿原路退回，换一个方向继续探索，直至出口位置，求得一条通路。

实验一单链表的基本操作（必做）一、实验目的1.掌握单链表的存储、初始化、插入、删除等操作的程序实现。

2.加深对单链表基本概念,基本理论及相应算法的掌握与理解。

3.了解链表的处理方式，学习体会简单的单链表程序实现相关知识。

二、实验内容1.建立一个链表、设计链表的基本操作实现算法、输出一个链表表，调试并输出结果。

2.编写一个程序实现如下功能：让计算机产生出50个0~9之间的随机数并依次保存到单链表中;输出遍历单链表；从单链表中删除与给定值相等的所有结点；输出遍历单链表；输出单链表长度，调试并输出结果。

三、实验步骤1.定义一个链表结构体。

2.利用插入功能插入一个结点。

3.利用删除功能删除一个结点。

四、程序运行测试1.利用插入功能插入一个结点。

2.利用删除功能删除一个结点。

五、实验报告要求1.绘制链表操作实现的流程图。

2.详细给出程序运行测试结果（包括测试数据和测试结果）。

3.选试验步骤2-3中的任意一个，给出程序的详细注释。

4.参考程序中某一部分功能的改进（选做）5.实验心得与体会6.附录，实验用源程序六、参考源代码#include <iostream.h>#include <malloc.h>typedef struct LNode{int data;struct LNode *next;}Lnode, *LinkList;//假设下面的单链表均为带头结点。

void CreatLinkList(LinkList &L,int j){//建立一个单链表L,数据为整数，数据由键盘随机输入。

LinkList p,q;L=(LinkList )malloc(sizeof(Lnode));L->next=NULL;q=L;cout<<"在单链表内输入整数："<<endl;for(int i=0;i<j;i++) p=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode)); cin>>p->data;p->next=q->next;q->next=p;q=p; }int PrintLinkList(LinkList &L){//输出单链表L的数据元素LinkList p;p=L->next;if(L->next==NULL){cout<<"链表没有元素!"<<endl;return 0;}cout<<"单链表的数据元素为:";while(p){cout<<p->data<<" ";p=p->next;}cout<<endl;return 1;}void LinkListLengh(LinkList &L){//计算单链表L的数据元素个数。

目录第1章绪论——上机实验题1解析实验题1.1求素数实验题1.2求一个正整数的各位数字之和实验题1.3求一个字符串是否为回文第2章线性表——上机实验题2解析实验题2.1实现顺序表各种基本运算的算法/*文件名:algo2-1.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 50typedef char ElemType;typedef struct{ElemType elem[MaxSize];int length;} SqList;void InitList(SqList *&L){L=(SqList *)malloc(sizeof(SqList));L->length=0;}void DestroyList(SqList *L){free(L);}int ListEmpty(SqList *L){return(L->length==0);}int ListLength(SqList *L){return(L->length);}void DispList(SqList *L){int i;if (ListEmpty(L)) return;for (i=0;i<L->length;i++)printf("%c",L->elem[i]);printf("\n");}int GetElem(SqList *L,int i,ElemType &e){if (i<1 || i>L->length)return 0;e=L->elem[i-1];return 1;}int LocateElem(SqList *L, ElemType e){int i=0;while (i<L->length && L->elem[i]!=e) i++;if (i>=L->length)return 0;elsereturn i+1;}int ListInsert(SqList *&L,int i,ElemType e){int j;if (i<1 || i>L->length+1)return 0;i--; /*将顺序表位序转化为elem下标*/for (j=L->length;j>i;j--) /*将elem[i]及后面元素后移一个位置*/L->elem[j]=L->elem[j-1];L->elem[i]=e;L->length++; /*顺序表长度增1*/return 1;}int ListDelete(SqList *&L,int i,ElemType &e){int j;if (i<1 || i>L->length)return 0;i--; /*将顺序表位序转化为elem下标*/e=L->elem[i];for (j=i;j<L->length-1;j++)L->elem[j]=L->elem[j+1];L->length--;return 1;}实验题2.2实现单链表各种基本运算的算法*文件名:algo2-2.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct LNode /*定义单链表结点类型*/{ElemType data;struct LNode *next;} LinkList;void InitList(LinkList *&L){L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); /*创建头结点*/L->next=NULL;}void DestroyList(LinkList *&L){LinkList *p=L,*q=p->next;while (q!=NULL){free(p);p=q;q=p->next;}free(p);}int ListEmpty(LinkList *L){return(L->next==NULL);}int ListLength(LinkList *L){LinkList *p=L;int i=0;while (p->next!=NULL){i++;p=p->next;}return(i);}void DispList(LinkList *L){LinkList *p=L->next;while (p!=NULL){printf("%c",p->data);p=p->next;}printf("\n");}int GetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e) {int j=0;LinkList *p=L;while (j<i && p!=NULL){j++;p=p->next;}if (p==NULL)return 0;else{e=p->data;return 1;}}int LocateElem(LinkList *L,ElemType e){LinkList *p=L->next;int n=1;while (p!=NULL && p->data!=e){p=p->next;n++;}if (p==NULL)return(0);elsereturn(n);}int ListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)int j=0;LinkList *p=L,*s;while (j<i-1 && p!=NULL){j++;p=p->next;}if (p==NULL) /*未找到第i-1个结点*/return 0;else /*找到第i-1个结点*p*/{s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList)); /*创建新结点*s*/s->data=e;s->next=p->next; /*将*s插p->next=s;return 1;}}int ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e){int j=0;LinkList *p=L,*q;while (j<i-1 && p!=NULL){j++;p=p->next;}if (p==NULL) /*未找到第i-1个结点*/return 0;else /*找到第i-1个结点*p*/{q=p->next; /*q指向要删除的结点*/p->next=q->next; /*从单链表中删除*q结点*/free(q); /*释放*q结点*/return 1;}}第3章栈和队列——上机实验题3解析实验题3.1实现顺序栈各种基本运算的算法*文件名:algo3-1.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct{ElemType elem[MaxSize];int top; /*栈指针*/} SqStack;void InitStack(SqStack *&s){s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));s->top=-1;}void ClearStack(SqStack *&s){free(s);}int StackLength(SqStack *s){return(s->top+1);}int StackEmpty(SqStack *s){return(s->top==-1);}int Push(SqStack *&s,ElemType e){if (s->top==MaxSize-1)return 0;s->top++;s->elem[s->top]=e;return 1;}int Pop(SqStack *&s,ElemType &e){if (s->top==-1)return 0;e=s->elem[s->top];s->top--;return 1;int GetTop(SqStack *s,ElemType &e){if (s->top==-1)return 0;e=s->elem[s->top];return 1;}void DispStack(SqStack *s){int i;for (i=s->top;i>=0;i--)printf("%c ",s->elem[i]);printf("\n");}实验题3.2实现链栈各种基本运算的算法/*文件名:algo3-2.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct linknode{ElemType data; /*数据域*/struct linknode *next; /*指针域*/} LiStack;void InitStack(LiStack *&s){s=(LiStack *)malloc(sizeof(LiStack));s->next=NULL;}void ClearStack(LiStack *&s){LiStack *p=s->next;while (p!=NULL){free(s);s=p;p=p->next;}}int StackLength(LiStack *s){int i=0;LiStack *p;p=s->next;while (p!=NULL){i++;p=p->next;}return(i);}int StackEmpty(LiStack *s){return(s->next==NULL);}void Push(LiStack *&s,ElemType e){LiStack *p;p=(LiStack *)malloc(sizeof(LiStack));p->data=e;p->next=s->next; /*插入*p结点作为第一个数据结点*/s->next=p;}int Pop(LiStack *&s,ElemType &e){LiStack *p;if (s->next==NULL) /*栈空的情况*/return 0;p=s->next; /*p指向第一个数据结点*/e=p->data;s->next=p->next;free(p);return 1;}int GetTop(LiStack *s,ElemType &e){if (s->next==NULL) /*栈空的情况*/return 0;e=s->next->data;return 1;}void DispStack(LiStack *s){LiStack *p=s->next;while (p!=NULL){printf("%c ",p->data);p=p->next;}printf("\n");}实验题3.3实现顺序队列各种基本运算的算法/*文件名:algo3-3.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MaxSize 5typedef char ElemType;typedef struct{ElemType elem[MaxSize];int front,rear; /*队首和队尾指针*/} SqQueue;void InitQueue(SqQueue *&q){q=(SqQueue *)malloc (sizeof(SqQueue));q->front=q->rear=0;}void ClearQueue(SqQueue *&q){free(q);}int QueueEmpty(SqQueue *q){return(q->front==q->rear);}int QueueLength(SqQueue *q){return (q->rear-q->front+MaxSize)%MaxSize; }int enQueue(SqQueue *&q,ElemType e){if ((q->rear+1)%MaxSize==q->front) /*队满*/return 0;q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;q->elem[q->rear]=e;return 1;}int deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e){if (q->front==q->rear) /*队空*/return 0;q->front=(q->front+1)%MaxSize;e=q->elem[q->front];return 1;}实验题3.4实现链队各种基本运算的算法/*文件名:algo3-4.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct qnode{ElemType data;struct qnode *next;} QNode;typedef struct{QNode *front;QNode *rear;} LiQueue;void InitQueue(LiQueue *&q){q=(LiQueue *)malloc(sizeof(LiQueue));q->front=q->rear=NULL;}void ClearQueue(LiQueue *&q){QNode *p=q->front,*r;if (p!=NULL) /*释放数据结点占用空间*/{r=p->next;while (r!=NULL){free(p);p=r;r=p->next;}}free(q); /*释放头结点占用空间*/ }int QueueLength(LiQueue *q){int n=0;QNode *p=q->front;while (p!=NULL){n++;p=p->next;}return(n);}int QueueEmpty(LiQueue *q){if (q->rear==NULL)return 1;elsereturn 0;}void enQueue(LiQueue *&q,ElemType e){QNode *s;s=(QNode *)malloc(sizeof(QNode));s->data=e;s->next=NULL;if (q->rear==NULL) /*若链队为空,则新结点是队首结点又是队尾结点*/q->front=q->rear=s;else{q->rear->next=s; /*将*s结点链到队尾,rear指向它*/q->rear=s;}}int deQueue(LiQueue *&q,ElemType &e){QNode *t;if (q->rear==NULL) /*队列为空*/return 0;if (q->front==q->rear) /*队列中只有一个结点时*/{t=q->front;q->front=q->rear=NULL;}else /*队列中有多个结点时*/{t=q->front;q->front=q->front->next;}e=t->data;free(t);return 1;}第4章串——上机实验题4解析实验题4.1实现顺序串各种基本运算的算法/*文件名:algo4-1.cpp*/#include <stdio.h>#define MaxSize 100 /*最多的字符个数*/typedef struct{ char ch[MaxSize]; /*定义可容纳MaxSize个字符的空间*/ int len; /*标记当前实际串长*/} SqString;void StrAssign(SqString &str,char cstr[]) /*str为引用型参数*/ {int i;for (i=0;cstr[i]!='\0';i++)str.ch[i]=cstr[i];str.len=i;}void StrCopy(SqString &s,SqString t) /*s为引用型参数*/ {int i;for (i=0;i<t.len;i++)s.ch[i]=t.ch[i];s.len=t.len;}int StrEqual(SqString s,SqString t){int same=1,i;if (s.len!=t.len) /*长度不相等时返回0*/same=0;else{for (i=0;i<s.len;i++)if (s.ch[i]!=t.ch[i]) /*有一个对应字符不相同时返回0*/same=0;}return same;}int StrLength(SqString s){return s.len;}SqString Concat(SqString s,SqString t){SqString str;int i;str.len=s.len+t.len;for (i=0;i<s.len;i++) /*将s.ch[0]～s.ch[s.len-1]复制到str*/ str.ch[i]=s.ch[i];for (i=0;i<t.len;i++) /*将t.ch[0]～t.ch[t.len-1]复制到str*/ str.ch[s.len+i]=t.ch[i];return str;}SqString SubStr(SqString s,int i,int j){SqString str;int k;str.len=0;if (i<=0 || i>s.len || j<0 || i+j-1>s.len){printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/}for (k=i-1;k<i+j-1;k++) /*将s.ch[i]～s.ch[i+j]复制到str*/str.ch[k-i+1]=s.ch[k];str.len=j;return str;}SqString InsStr(SqString s1,int i,SqString s2){int j;SqString str;str.len=0;if (i<=0 || i>s1.len+1) /*参数不正确时返回空串*/{printf("参数不正确\n");return s1;}for (j=0;j<i-1;j++) /*将s1.ch[0]～s1.ch[i-2]复制到str*/str.ch[j]=s1.ch[j];for (j=0;j<s2.len;j++) /*将s2.ch[0]～s2.ch[s2.len-1]复制到str*/str.ch[i+j-1]=s2.ch[j];for (j=i-1;j<s1.len;j++) /*将s1.ch[i-1]～s.ch[s1.len-1]复制到str*/str.ch[s2.len+j]=s1.ch[j];str.len=s1.len+s2.len;return str;}SqString DelStr(SqString s,int i,int j){int k;SqString str;str.len=0;if (i<=0 || i>s.len || i+j>s.len+1) /*参数不正确时返回空串*/{printf("参数不正确\n");return str;}for (k=0;k<i-1;k++) /*将s.ch[0]～s.ch[i-2]复制到str*/str.ch[k]=s.ch[k];for (k=i+j-1;k<s.len;k++)/*将s.ch[i+j-1]～ch[s.len-1]复制到str*/ str.ch[k-j]=s.ch[k];str.len=s.len-j;return str;}SqString RepStr(SqString s,int i,int j,SqString t){int k;SqString str;str.len=0;if (i<=0 || i>s.len || i+j-1>s.len) /*参数不正确时返回空串*/ {printf("参数不正确\n");return str;}for (k=0;k<i-1;k++) /*将s.ch[0]～s.ch[i-2]复制到str*/str.ch[k]=s.ch[k];for (k=0;k<t.len;k++) /*将t.ch[0]～t.ch[t.len-1]复制到str*/str.ch[i+k-1]=t.ch[k];for (k=i+j-1;k<s.len;k++) /*将s.ch[i+j-1]～ch[s.len-1]复制到str*/str.ch[t.len+k-j]=s.ch[k];str.len=s.len-j+t.len;return str;}void DispStr(SqString str){int i;if (str.len>0){for (i=0;i<str.len;i++)printf("%c",str.ch[i]);printf("\n");}}实验题4.2实现链串各种基本运算的算法*文件名:algo4-2.cpp*/#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef struct snode{char data;struct snode *next;} LiString;void StrAssign(LiString *&s,char t[]){int i;LiString *r,*p;s=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));s->next=NULL;r=s;for (i=0;t[i]!='\0';i++){p=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));p->data=t[i];p->next=NULL;r->next=p;r=p;}}void StrCopy(LiString *&s,LiString *t){LiString *p=t->next,*q,*r;s=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));s->next=NULL;s->next=NULL;r=s;while (p!=NULL) /*将t的所有结点复制到s*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}}int StrEqual(LiString *s,LiString *t){LiString *p=s->next,*q=t->next;while (p!=NULL && q!=NULL && p->data==q->data){p=p->next;q=q->next;}if (p==NULL && q==NULL)return 1;elsereturn 0;}int StrLength(LiString *s){int i=0;LiString *p=s->next;while (p!=NULL){i++;p=p->next;}return i;}LiString *Concat(LiString *s,LiString *t){LiString *str,*p=s->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;while (p!=NULL) /*将s的所有结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}p=t->next;while (p!=NULL) /*将t的所有结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *SubStr(LiString *s,int i,int j){int k;LiString *str,*p=s->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s) || j<0 || i+j-1>StrLength(s)) {printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/ }for (k=0;k<i-1;k++)p=p->next;for (k=1;k<=j;k++) /*将s的第i个结点开始的j个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *InsStr(LiString *s,int i,LiString *t){int k;LiString *str,*p=s->next,*p1=t->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s)+1) /*参数不正确时返回空串*/{printf("参数不正确\n");return str;}for (k=1;k<i;k++) /*将s的前i个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}while (p1!=NULL) /*将t的所有结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p1->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p1=p1->next;}while (p!=NULL) /*将*p及其后的结点复制到str*/ {q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *DelStr(LiString *s,int i,int j){int k;LiString *str,*p=s->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s) || j<0 || i+j-1>StrLength(s)) {printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/ }for (k=0;k<i-1;k++) /*将s的前i-1个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}for (k=0;k<j;k++) /*让p沿next跳j个结点*/p=p->next;while (p!=NULL) /*将*p及其后的结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}LiString *RepStr(LiString *s,int i,int j,LiString *t){int k;LiString *str,*p=s->next,*p1=t->next,*q,*r;str=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));str->next=NULL;r=str;if (i<=0 || i>StrLength(s) || j<0 || i+j-1>StrLength(s)) {printf("参数不正确\n");return str; /*参数不正确时返回空串*/ }for (k=0;k<i-1;k++) /*将s的前i-1个结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}for (k=0;k<j;k++) /*让p沿next跳j个结点*/p=p->next;while (p1!=NULL) /*将t的所有结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p1->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p1=p1->next;}while (p!=NULL) /*将*p及其后的结点复制到str*/{q=(LiString *)malloc(sizeof(LiString));q->data=p->data;q->next=NULL;r->next=q;r=q;p=p->next;}return str;}void DispStr(LiString *s){LiString *p=s->next;while (p!=NULL){printf("%c",p->data);p=p->next;}printf("\n");}第5章数组和稀疏矩阵——上机实验题5解析实验题5.1求5×5阶螺旋方阵/*文件名:exp5-1.cpp*/#include <stdio.h>#define MaxLen 10void fun(int a[MaxLen][MaxLen],int n){int i,j,k=0,m;if (n%2==0) //m=én/2ùm=n/2;elsem=n/2+1;for (i=0;i<m;i++){for (j=i;j<n-i;j++){k++;a[i][j]=k;}for (j=i+1;j<n-i;j++){k++;a[j][n-i-1]=k;}for (j=n-i-2;j>=i;j--){k++;a[n-i-1][j]=k;}for (j=n-i-2;j>=i+1;j--){k++;a[j][i]=k;}}}void main(){int n,i,j;int a[MaxLen][MaxLen];printf("\n");printf("输入n(n<10):");scanf("%d",&n);fun(a,n);printf("%d阶数字方阵如下:\n",n);for (i=0;i<n;i++){for (j=0;j<n;j++)printf("%4d",a[i][j]);printf("\n");}printf("\n");}实验题5.2求一个矩阵的马鞍点/*文件名:exp5-2.cpp*/#include <stdio.h>#define M 4#define N 4void MinMax(int A[M][N]){int i,j,have=0;int min[M],max[N];for (i=0;i<M;i++) /*计算出每行的最小值元素,放入min[0..M-1]之中*/{min[i]=A[i][0];for (j=1;j<N;j++)if (A[i][j]<min[i])min[i]=A[i][j];}for (j=0;j<N;j++) /*计算出每列的最大值元素,放入max[0..N-1]之中*/{max[j]=A[0][j];for (i=1;i<M;i++)if (A[i][j]>max[j])max[j]=A[i][j];}for (i=0;i<M;i++)for (j=0;j<N;j++)if (min[i]==max[j]){printf(" A[%d,%d]=%d\n",i,j,A[i][j]); /*显示马鞍点*/have=1;}if (!have)printf("没有鞍点\n");}void main(){int i,j;int A[M][N]={{9, 7, 6, 8},{20,26,22,25},{28,36,25,30},{12,4, 2, 6}};printf("A矩阵:\n");for (i=0;i<M;i++){for (j=0;j<N;j++)printf("%4d",A[i][j]);printf("\n");}printf("A矩阵中的马鞍点:\n");MinMax(A); /*调用MinMax()找马鞍点*/}实验题5.3求两个对称矩阵之和与乘积/*文件名:exp5-3.cpp*/#include <stdio.h>#define n 4#define m 10int value(int a[],int i,int j){if (i>=j)return a[(i*(i-1))/2+j];elsereturn a[(j*(j-1))/2+i];}void madd(int a[],int b[],int c[n][n]){int i,j;for (i=0;i<n;i++)for (j=0;j<n;j++)c[i][j]=value(a,i,j)+value(b,i,j);}void mult(int a[],int b[],int c[n][n]){int i,j,k,s;for (i=0;i<n;i++)for (j=0;j<n;j++){s=0;for (k=0;k<n;k++)s=s+value(a,i,k)*value(b,k,j); c[i][j]=s;}}void disp1(int a[]){int i,j;for (i=0;i<n;i++){for (j=0;j<n;j++)printf("%4d",value(a,i,j));printf("\n");}}void disp2(int c[n][n]){int i,j;for (i=0;i<n;i++){for (j=0;j<n;j++)printf("%4d",c[i][j]);printf("\n");}}void main(){int a[m]={1,2,3,4,5,6,7,8,9,10};int b[m]={1,1,1,1,1,1,1,1,1,1};int c1[n][n],c2[n][n];madd(a,b,c1);mult(a,b,c2);printf("\n");printf("a矩阵:\n");disp1(a);printf("b矩阵:\n");disp1(b);printf("a+b:\n");disp2(c1);printf("a*b:\n");disp2(c2);printf("\n");}实验题5.4实现稀疏矩阵（采用三元组表示）的基本运算/*文件名:exp5-4.cpp*/#include <stdio.h>#define N 4typedef int ElemType;#define MaxSize 100 /*矩阵中非零元素最多个数*/ typedef struct{ int r; /*行号*/int c; /*列号*/ElemType d; /*元素值*/} TupNode; /*三元组定义*/typedef struct{ int rows; /*行数值*/int cols; /*列数值*/int nums; /*非零元素个数*/TupNode data[MaxSize];} TSMatrix; /*三元组顺序表定义*/void CreatMat(TSMatrix &t,ElemType A[N][N]){int i,j;t.rows=N;t.cols=N;t.nums=0;for (i=0;i<N;i++){for (j=0;j<N;j++)if (A[i][j]!=0){t.data[t.nums].r=i;t.data[t.nums].c=j;t.data[t.nums].d=A[i][j];t.nums++;}}}void DispMat(TSMatrix t){int i;if (t.nums<=0)return;printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.rows,t.cols,t.nums);printf("\t------------------\n");for (i=0;i<t.nums;i++)printf("\t%d\t%d\t%d\n",t.data[i].r,t.data[i].c,t.data[i].d); }void TranMat(TSMatrix t,TSMatrix &tb){int p,q=0,v; /*q为tb.data的下标*/tb.rows=t.cols;tb.cols=t.rows;tb.nums=t.nums;if (t.nums!=0){for (v=0;v<t.cols;v++) /*tb.data[q]中的记录以c 域的次序排列*/for (p=0;p<t.nums;p++) /*p为t.data的下标*/if (t.data[p].c==v){tb.data[q].r=t.data[p].c;tb.data[q].c=t.data[p].r;tb.data[q].d=t.data[p].d;q++;}}}int MatAdd(TSMatrix a,TSMatrix b,TSMatrix &c){int i=0,j=0,k=0;ElemType v;if (a.rows!=b.rows || a.cols!=b.cols)return 0; /*行数或列数不等时不能进行相加运算*/c.rows=a.rows;c.cols=a.cols; /*c的行列数与a的相同*/while (i<a.nums && j<b.nums) /*处理a和b中的每个元素*/{if (a.data[i].r==b.data[j].r) /*行号相等时*/{if(a.data[i].c<b.data[j].c) /*a元素的列号小于b 元素的列号*/{c.data[k].r=a.data[i].r;/*将a元素添加到c中*/c.data[k].c=a.data[i].c;c.data[k].d=a.data[i].d;k++;i++;}else if (a.data[i].c>b.data[j].c)/*a元素的列号大于b元素的列号*/{c.data[k].r=b.data[j].r; /*将b元素添加到c中*/c.data[k].c=b.data[j].c;c.data[k].d=b.data[j].d;k++;j++;}else /*a元素的列号等于b元素的列号*/{v=a.data[i].d+b.data[j].d;if (v!=0) /*只将不为0的结果添加到c中*/{c.data[k].r=a.data[i].r;c.data[k].c=a.data[i].c;c.data[k].d=v;k++;}i++;j++;}}else if (a.data[i].r<b.data[j].r) /*a元素的行号小于b元素的行号*/{c.data[k].r=a.data[i].r; /*将a元素添加到c中*/c.data[k].c=a.data[i].c;c.data[k].d=a.data[i].d;k++;i++;}else /*a元素的行号大于b元素的行号*/{c.data[k].r=b.data[j].r; /*将b元素添加到c中*/c.data[k].c=b.data[j].c;c.data[k].d=b.data[j].d;k++;j++;}c.nums=k;}return 1;}int value(TSMatrix c,int i,int j){int k=0;while (k<c.nums && (c.data[k].r!=i || c.data[k].c!=j))k++;if (k<c.nums)return(c.data[k].d);elsereturn(0);}int MatMul(TSMatrix a,TSMatrix b,TSMatrix &c){int i,j,k,p=0;ElemType s;if (a.cols!=b.rows) /*a的列数不等于b的行数时不能进行相乘运算*/return 0;for (i=0;i<a.rows;i++)for (j=0;j<b.cols;j++){s=0;for (k=0;k<a.cols;k++)s=s+value(a,i,k)*value(b,k,j);if (s!=0) /*产生一个三元组元素*/{c.data[p].r=i;c.data[p].c=j;c.data[p].d=s;p++;}}c.rows=a.rows;c.cols=b.cols;c.nums=p;return 1;}void main(){ElemType a1[N][N]={{1,0,3,0},{0,1,0,0},{0,0,1,0},{0,0,1,1}};ElemType b1[N][N]={{3,0,0,0},{0,4,0,0},{0,0,1,0},{0,0,0,2}};TSMatrix a,b,c;CreatMat(a,a1);CreatMat(b,b1);printf("a的三元组:\n");DispMat(a);printf("b的三元组:\n");DispMat(b);printf("a转置为c\n");TranMat(a,c);printf("c的三元组:\n");DispMat(c);printf("c=a+b\n");MatAdd(a,b,c);printf("c的三元组:\n");DispMat(c);printf("c=a*b\n");MatMul(a,b,c);printf("c的三元组:\n");DispMat(c);}实验题5.5实现广义表的基本运算#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef char ElemType;typedef struct lnode{ int tag; /*结点类型标识*/ union{ElemType data;struct lnode *sublist;}val;struct lnode *link; /*指向下一个元素*/} GLNode;extern GLNode *CreatGL(char *&s);extern void DispGL(GLNode *g);void Change(GLNode *&g,ElemType s,ElemType t) /*将广义表g中所有原子s 替换成t*/{if (g!=NULL){if (g->tag==1) /*子表的情况*/Change(g->val.sublist,s,t);else if (g->val.data==s) /*原子且data域值为s的情况*/g->val.data=t;Change(g->link,s,t);}}void Reverse(GLNode *&g) /*将广义表g所有元素逆置*/{GLNode *p,*q,*t;t=NULL;if (g!=NULL){p=g;while (p!=NULL) /*将同级的兄弟逆置*/{q=p->link;if (t==NULL){t=p;p->link=NULL;}else{p->link=t;t=p;}p=q;}g=t;p=g;while (p!=NULL){if (p->tag==1)Reverse(p->val.sublist);p=p->link;}}}int Same(GLNode *g1,GLNode *g2) /*判断两个广义表是否相同*/ {int s;if (g1==NULL && g2==NULL) /*均为NULL的情况*/return 1;else if ((g1==NULL && g2!=NULL) || (g1!=NULL && g2==NULL)) /*一个为NULL,另一不为NULL的情况*/return 0;else{s=1;while (g1!=NULL && g2!=NULL && s==1){if (g1->tag==1 && g2->tag==1)/*均为子表的情况*/s=Same(g1->val.sublist,g2->val.sublist);else if (g1->tag==0 && g2->tag==0)/*均为原子的情况*/{if (g1->val.data!=g2->val.data)s=0;}else /*一个为原子,另一为子表的情况*/s=0;g1=g1->link;g2=g2->link;}if (g1!=NULL || g2!=NULL) /*有一个子表尚未比较完时*/s=0;return s;}}ElemType MaxAtom(GLNode *g) /*求广义表g中最大的原子*/{ElemType m=0,m1; /*m赋初值0*/while (g!=NULL){if (g->tag==1) /*子表的情况*/{m1=MaxAtom(g->val.sublist); /*对子表递归调用*/if (m1>m) m=m1;}else{if (g->val.data>m) /*为原子时,进行原子比较*/m=g->val.data;}g=g->link;}return m;}void DelAtom(GLNode *&g,ElemType x) /*删除广义表g中的第一个为x原子*/{GLNode *p=g,*q,*pre;while (p!=NULL){q=p->link;if (p->tag==1) /*子表的情况*/DelAtom(p->val.sublist,x); /*对子表递归调用*/else{if (p->val.data==x) /*为原子时,进行原子比较*/{if (p==g)/*被删结点是本层的第1个结点*/{g=q;free(p); /*释放结pre=g;}else /*被删结{pre->link=q;free(p);}return;}}pre=p;p=q;}}void DelAtomAll(GLNode *&g,ElemType x) /*删除广义表g中的所有为x原子*/{GLNode *p=g,*q,*pre;while (p!=NULL){q=p->link;if (p->tag==1) /*子表的情况*/DelAtomAll(p->val.sublist,x); /*对子表递归调用*/else{if (p->val.data==x) /*为原子时,进行原子比较*/if (p==g)/*被删结点是本层的第1个结点*/{g=q;free(p); /*释放结pre=g;}else /*被删结{pre->link=q;free(p);}}pre=p;p=q;}}void PreOrder(GLNode *g) /*采用先根遍历g*/{if (g!=NULL){if (g->tag==0) /*为原子结点时*/printf("%c ",g->val.data);elsePreOrder(g->val.sublist); /*为子表时*/ PreOrder(g->link);}}void main(){GLNode *g1,*g2,*g3,*g4;char *str1="(a,(a),((a,b)),((a)),a)";char *str2="(a,(b),((c,d)),((e)),f)";char *str3="(a,(a,b),(a,b,c)))";char *str4="(a,(b),((c,d)),((e)),f)";g1=CreatGL(str1);printf("\n");printf(" 广义表g1:");DispGL(g1);printf("\n");printf(" 将广义表g1中所有'a'改为'b'\n");Change(g1,'a','b');printf(" 广义表g1:");DispGL(g1);printf("\n\n");g2=CreatGL(str2);printf(" 广义表g2:");DispGL(g2);printf("\n");printf(" 广义表g2中最大原子:%c\n",MaxAtom(g2));printf(" 将g2的元素逆置\n");Reverse(g2);printf(" 广义表g2:");DispGL(g2);printf("\n\n");printf(" 广义表g1和g2%s\n\n",(Same(g1,g2)?"相同":"不相同"));g3=CreatGL(str3);printf(" 广义表g3:");DispGL(g3);printf("\n");printf(" 删除广义表g3的第一个为'a'的原子\n");DelAtom(g3,'a');printf(" 广义表g3:");DispGL(g3);printf("\n\n");printf(" 删除广义表g3中的所有'a'原子\n");DelAtomAll(g3,'a');printf(" 广义表g3:");DispGL(g3);printf("\n\n");g4=CreatGL(str4);printf(" 广义表g4:");DispGL(g4);printf("\n");printf(" 采用先根遍历g4的结果:");PreOrder(g4);printf("\n\n");}。

〈数据结构〉上机实验指导数据结构是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是数据的组织、存储和管理方式，以及对数据进行操作和处理的算法。

上机实验是数据结构课程的重要组成部分，通过实践操作，能够更好地理解和掌握数据结构的基本概念、算法和应用。

在进行〈数据结构〉上机实验之前，首先需要准备实验环境。

通常情况下，我们会使用一种编程语言来实现数据结构的相关操作，比如C++、Java等。

根据自己的实际情况和实验要求，选择一种合适的编程语言，并确保在实验环境中已经正确安装了相应的编译器或解释器。

接下来，我们可以开始进行具体的上机实验了。

下面以链表为例，介绍一下〈数据结构〉上机实验的指导步骤和要求：1. 实验目的：掌握链表的基本概念、操作和应用，理解链表与数组的区别和联系。

2. 实验原理：链表是一种动态数据结构，它由一系列的节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

链表的特点是插入和删除操作的时间复杂度为O(1)，但是查找操作的时间复杂度为O(n)。

3. 实验步骤：3.1 创建链表：首先，我们需要定义一个链表的结构体，包含数据和指针两个成员变量。

然后，通过动态内存分配来创建链表的节点，并将节点之间通过指针连接起来，形成一个完整的链表。

3.2 插入节点：可以在链表的任意位置插入一个新的节点。

插入节点的操作包括：创建一个新的节点，将新节点的指针指向插入位置的下一个节点，将插入位置的前一个节点的指针指向新节点。

3.3 删除节点：可以删除链表中的任意一个节点。

删除节点的操作包括：将要删除的节点的前一个节点的指针指向要删除的节点的下一个节点，然后释放要删除的节点的内存空间。

3.4 遍历链表：可以通过遍历链表来访问链表中的每一个节点，并对节点进行相应的操作。

遍历链表的操作包括：从链表的头节点开始，依次访问每个节点，直到链表的尾节点。

3.5 查找节点：可以根据节点的值来查找链表中的某一个节点。

查找节点的操作包括：从链表的头节点开始，依次比较每个节点的值，直到找到目标节点或者链表结束。

《数据结构》课程上机实验指导书实验一【实验名称】顺序表的基本算法【实验目的】创建一个顺序表，掌握线性表顺序存储的特点。

设计和验证顺序表的查找、插入、删除算法。

【实验要求】（1）从键盘读入一组整数，按输入顺序形成顺序表。

并将创建好的顺序表元素依次打印在屏幕上。

（2）设计一个带选择菜单的主函数，菜单中具备任意选择删除、插入、查找数据元素的功能。

（3）当选择删除功能时，从键盘读入欲删除的元素位置或元素值，按指定方式删除；当选择插入功能时，从键盘读入新元素值和被插入位置，在指定位置插入；当选择查找功能时，从键盘读入欲查找的元素值，返回其位置序号。

（4）每种操作结束后，都能在屏幕上打印出此时顺序表元素的遍历结果。

【实验步骤】1、实验前先写好算法。

2、上机编写程序。

3、编译。

4、调试。

例程：书上参考算法2-1，2-4，2-5，2-6，2-8！带菜单的主函数参考书上综合实例！注意：顺序表的结构体！typedef struct{datatype items[listsize];int length;}SpList;实验二【实验名称】单链表的基本算法【实验目的】创建一个单链表，掌握线性表链式存储的特点。

设计和验证链表的查找、插入、删除、求表长的算法。

【实验要求】（1）从键盘读入一组整数，按输入顺序形成单链表。

并将创建好的单链表元素依次打印在屏幕上。

（注意：选择头插法或者尾插法！）（2）设计一个带选择功能菜单的主函数，菜单中至少具备任意选择删除、插入、查找数据元素，和求单链表表长等几项功能。

（3）当选择删除功能时，从键盘读入欲删除的元素位置，按指定位置删除；当选择插入功能时，从键盘读入新元素值和被插入位置，在指定位置插入；当选择查找功能时，从键盘读入欲查找的元素值，返回其位置序号；当选择求表长功能时，返回该单链表表长的数值。

（4）每种操作结束后，都能在屏幕上打印出此时单链表元素的遍历结果。

【实验步骤】1、实验前先写好算法。

数据结构上机实验本课程实验中已知的预定义常量和类型如下：#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status；实验一顺序表(一)一、 实验目的掌握顺序表的定义、存储结构及其基本操作。

二、 实验内容已知：线性表的动态分配顺序存储结构为#define LIST_INIT_SIZE 100#define LISTINCREMENT 10typedef struct{int *elem；int length；int listsize；}SqList；在主程序中调用如下函数实现构造线性表，在线性表中插入数值，最后输出线性表。

1. 编写函数，Status InitList(SqList *L) 实现构造一个空的线性表，若构造成功则返回OK，否则返回ERROR。

2. 编写函数，Status ListInsert(SqList *L , int i , int e) 实现在线性表L中第i个位置之前插入新的数据元素e，L的长度加1。

若插入成功返回OK，否则返回ERROR。

（提示：i的合法值为：i>=1&&i<=L—>length+1）3. 编写函数，void ListPrint（SqList *L）实现将线性表中的元素依次输出到屏幕上。

4．编写函数，int Menu（），输出菜单项请选择你要进行的操作（请输入1-4中的任一个数字）：输入1：InitList2：ListInsert3：ListPrint4：Exit实验二顺序表（二）一、 实验目的掌握顺序表的定义、存储结构及其基本操作。

二、 实验内容在实验一的基础上，继续完成如下实验内容。

1.编写函数，Status ListDelete(Splist *L ，int i ，int *e)，实现删除L的第i个数据元素，并用e返回其值，L的长度减1。

数据结构上机实验报告学院：电子工程学院专业：信息对抗技术姓名：学号：教师：饶鲜日期：目录实验一线性表 ........................................................................................................ - 4 -一、实验目的.................................................................................................... - 4 -二、实验代码.................................................................................................... - 4 -三、实验结果.................................................................................................. - 14 -四、个人思路.................................................................................................. - 15 - 实验二栈和队列 .................................................................................................. - 15 -一、实验目的.................................................................................................. - 15 -二、实验代码.................................................................................................. - 16 -三、实验结果.................................................................................................. - 24 -四、个人思路.................................................................................................. - 25 - 实验三数组 .......................................................................................................... - 26 -一、实验目的.................................................................................................. - 26 -二、实验代码.................................................................................................. - 26 -三、实验结果.................................................................................................. - 28 -四、个人思路.................................................................................................. - 28 - 实验四树 .............................................................................................................. - 29 -一、实验目的.................................................................................................. - 29 -二、实验代码.................................................................................................. - 29 -三、实验结果.................................................................................................. - 39 -四、个人思路.................................................................................................. - 39 -实验一线性表一、实验目的1．熟悉线性表的顺序和链式存储结构2．掌握线性表的基本运算3．能够利用线性表的基本运算完成线性表应用的运算二、实验代码1．设有一个线性表E={e1, e2, … , e n-1, e n}，设计一个算法，将线性表逆置，即使元素排列次序颠倒过来，成为逆线性表E’={ e n, e n-1 , … , e2 , e1 }，要求逆线性表占用原线性表空间，并且用顺序表和单链表两种方法表示，分别用两个程序来完成。

《数据结构》上机实验的目的和要求
通过上机实验加深对课程内容的理解，增加感性认识，提高软件设计、编写及调试程序的能力。

要求所编的程序能正确运行，并提交实验报告。

实验报告的基本要求为：
1、需求分析：陈述程序设计的任务，强调程序要做什么，明确规定：
（1）输入的形式和输出值的范围；
（2）输出的形式；
（3）程序所能达到的功能；
（4）测试数据：包括正确的输入输出结果和错误的输入及输出结果。

2、概要设计：说明用到的数据结构定义、主程序的流程及各程序模块之间的调用关系。

3、详细设计：提交带注释的源程序或者用伪代码写出每个操作所涉及的算法。

4、调试分析：
（1）调试过程中所遇到的问题及解决方法；
（2）算法的时空分析；
（3）经验与体会。

5、用户使用说明：说明如何使用你的程序，详细列出每一步操作步骤。

6、测试结果：列出对于给定的输入所产生的输出结果。

若有可能，测试随输入规模的
增长所用算法的实际运行时间的变化。