数据结构实验一
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数据结构实验一1、实验目的∙掌握线性表的逻辑特征∙掌握线性表顺序存储结构的特点,熟练掌握顺序表的基本运算2、实验内容:建立顺序表,完成顺序表的基本操作:初始化、插入、删除、逆转、输出、销毁, 置空表、求表长、查找元素、判线性表是否为空;1.问题描述:利用顺序表,设计一组输入数据(假定为一组整数),能够对顺序表进行如下操作:∙创建一个新的顺序表,实现动态空间分配的初始化;∙根据顺序表结点的位置插入一个新结点(位置插入),也可以根据给定的值进行插入(值插入),形成有序顺序表;∙根据顺序表结点的位置删除一个结点(位置删除),也可以根据给定的值删除对应的第一个结点,或者删除指定值的所有结点(值删除);∙利用最少的空间实现顺序表元素的逆转;∙实现顺序表的各个元素的输出;∙彻底销毁顺序线性表,回收所分配的空间;∙对顺序线性表的所有元素删除,置为空表;∙返回其数据元素个数;∙按序号查找,根据顺序表的特点,可以随机存取,直接可以定位于第i 个结点,查找该元素的值,对查找结果进行返回;∙按值查找,根据给定数据元素的值,只能顺序比较,查找该元素的位置,对查找结果进行返回;∙判断顺序表中是否有元素存在,对判断结果进行返回;.编写主程序,实现对各不同的算法调用。
2.实现要求:∙“初始化算法”的操作结果:构造一个空的顺序线性表。
对顺序表的空间进行动态管理,实现动态分配、回收和增加存储空间;∙“位置插入算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在,给定的元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)+1 ;操作结果:在L 中第i 个位置之前插入新的数据元素e,L 的长度加1;∙“位置删除算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在,1≤i≤ListLength(L) ;操作结果:删除L 的第i 个数据元素,并用e 返回其值,L 的长度减1 ;∙“逆转算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:依次对L 的每个数据元素进行交换,为了使用最少的额外空间,对顺序表的元素进行交换;∙“输出算法”的初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:依次对L 的每个数据元素进行输出;∙“销毁算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:销毁顺序线性表L;∙“置空表算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:将L 重置为空表;∙“求表长算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:返回L 中数据元素个数;∙“按序号查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素位置为i,且1≤i≤ListLength(L)操作结果:返回L 中第i 个数据元素的值∙“按值查找算法”初始条件:顺序线性表L 已存在,元素值为e;操作结果:返回L 中数据元素值为e 的元素位置;∙“判表空算法”初始条件:顺序线性表L 已存在;操作结果:若L 为空表,则返回TRUE,否则返回FALSE;分析: 修改输入数据,预期输出并验证输出的结果,加深对有关算法的理解。
南京工程学院实验报告<班级>_<学号>_<实验X>.RAR文件形式交付指导老师。
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程序1的主要代码(附简要注释)public struct sequenlist{public const int MAXSIZE=1024; /*最大值为1024*/public elemtype[] vec;public int len; /* 顺序表的长度 */public sequenlist( int n){vec=new elemtype[MAXSIZE ];len = n;}};class Program{static void Main(string[] args){sequenlist list1 = new sequenlist(5);for (int i = 0; i < 5; i++){list1.vec[i] = i;}for (int i = 0; i < 5; i++){Console.Write("{0}---", list1.vec[i]) ;}Console.WriteLine("\n");Console.WriteLine("表长:{0}\n",list1.len );Console.ReadKey();}}程序2的主要代码(附简要注释)public void insertlist(int i, int x){if (len >= MAXSIZE)throw new Exception("上溢"); /*长度大于最大值则抛出异常*/if (i < 1 || i > len + 1)throw new Exception("位置");/插入位置小于1或大于len+1则抛出插入位置错误的异常for (int j = len; j >= i; j--)vec[j] = vec[j - 1]; //注意第j个元素存在数组下标为j-1处vec[i - 1] = x;len++;}};class Program{static void Main(string[] args){sequenlist list2 = new sequenlist(7);list2.vec[0] = 21;list2.vec[1] = 23;list2.vec[2] = 14;list2.vec[3] = 5;list2.vec[4] = 56;list2.vec[5] = 17;list2.vec[6] = 31;Console.Write("请输入第i个位置插入元素:");int loc =Convert.ToInt32( Console.ReadLine());Console.Write("请输入第{0}个位置插入的元素:", loc);int ele = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());Console.WriteLine("插入前的线性表:");for (int i = 0; i < list2.len ; i++){Console.Write("{0}---", list2.vec[i]);}Console.WriteLine("\n");list2.insertlist(loc, ele);Console.WriteLine("插入后的线性表:");for (int i = 0; i < list2.len ; i++){Console.Write("{0}---", list2.vec[i]);}Console.WriteLine("\n");Console.ReadKey();}}程序3的主要代码(附简要注释)class Node{private int num;public int Num{set { num = value; }/输入值get { return num; }/获得值}private Node next;public Node Next{set { next = value; }get { return next; }}}class Pp{static void Main(string[] args){Node head;Node tempNode, tempNode1;int i;head = new Node();Console.WriteLine("输入六项数据:\n");Console.Write("输入第1项数据:");head.Num = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());head.Next = null;tempNode = head;for (i = 1; i < 6; i++){tempNode1 = new Node();Console.Write("输入第{0}项数据:",i+1);tempNode1.Num = Convert.ToInt32(Console.ReadLine());/插入项转换为整形数值 tempNode1.Next = null;tempNode.Next = tempNode1;tempNode = tempNode.Next;}Console.WriteLine("线性表:");tempNode = head;for (i = 0; i < 6; i++){Console.Write("{0}", tempNode.Num);if (i < 5){Console.Write("--");}tempNode = tempNode.Next;}Console.ReadKey();}}五、程序运行结果截图程序1程序2程序3六、收获,体会及问题(写得越详细、越个性化、越真实越好,否则我不知道你做这个实验的心路历程,也就无法充分地判断你是否是独立完成的这个实验、你是否在做这个实验时进行了认真仔细地思考、通过这个实验你是否在实践能力上得到了提高)这次试验刚开始做时完全不知道从哪下手,才刚上了几节课,对于线性表、链式表都不是理解的很透彻,不知道用哪个软件编写程序。
班级:姓名:学号:实验一线性表的基本操作一、实验目的1、掌握线性表的定义;2、掌握线性表的基本操作;如建立、查找、插入和删除等..二、实验内容定义一个包含学生信息学号;姓名;成绩的顺序表和链表二选一;使其具有如下功能:1 根据指定学生个数;逐个输入学生信息;2 逐个显示学生表中所有学生的相关信息;3 根据姓名进行查找;返回此学生的学号和成绩;4 根据指定的位置可返回相应的学生信息学号;姓名;成绩;5 给定一个学生信息;插入到表中指定的位置;6 删除指定位置的学生记录;7 统计表中学生个数..三、实验环境Visual C++四、程序分析与实验结果#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int Status; // 定义函数返回值类型typedef struct{char num10; // 学号char name20; // 姓名double grade; // 成绩}student;typedef student ElemType;typedef struct LNode{ElemType data; // 数据域struct LNode *next; //指针域}LNode;*LinkList;Status InitListLinkList &L // 构造空链表L {L=struct LNode*mallocsizeofstruct LNode; L->next=NULL;return OK;}Status GetElemLinkList L;int i;ElemType &e // 访问链表;找到i位置的数据域;返回给 e{LinkList p;p=L->next;int j=1;whilep&&j<i{p=p->next;++j;}ifp||j>i return ERROR;e=p->data;return OK;}Status SearchLNode L;char str;LinkList &p // 根据名字查找{p=L.next;whilep{ifstrcmpp->;str==0return OK;p=p->next;}return ERROR;}Status ListInsertLinkList L;int i;ElemType e // 在i个位置插入某个学生的信息{LinkList p;s;p=L;int j=0;whilep&&j<i-1{p=p->next;++j;}ifp||j>i-1 return ERROR;s=struct LNode*mallocsizeofLNode;s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;return OK;}Status ListDeleteLinkList p;int i // 删除i位置的学生信息{int j=0;whilep->next&&j<i-1{p=p->next;++j;}ifp->next||j>i-1 return ERROR;LinkList q;q=p->next;p->next=q->next;delete q;return OK;}void InputElemType *e{printf"姓名:"; scanf"%s";e->name;printf"学号:"; scanf"%s";e->num;printf"成绩:"; scanf"%lf";&e->grade;printf"输入完成\n\n";}void OutputElemType *e{printf"姓名:%-20s\n学号:%-10s\n成绩:%-10.2lf\n\n";e->name;e->num;e->grade;}int main{LNode L;LinkList p;ElemType a;b;c;d;printf"\n********************************\n\n";puts"1. 构造链表";puts"2. 录入学生信息";puts"3. 显示学生信息";puts"4. 输入姓名;查找该学生";puts"5. 显示某位置该学生信息";puts"6. 在指定位置插入学生信息";puts"7. 在指定位置删除学生信息";puts"8. 统计学生个数";puts"0. 退出";printf"\n********************************\n\n"; int x;choose=-1;whilechoose=0{puts"请选择:";scanf"%d";&choose;switchchoose{case 1:ifInitListpprintf"成功建立链表\n\n";elseprintf"链表建立失败\n\n";break;case 2:printf"请输入要录入学生信息的人数:";scanf"%d";&x;forint i=1;i<=x;i++{printf"第%d个学生:\n";i;Input&a;ListInsert&L;i;a;}break;case 3:forint i=1;i<=x;i++{GetElem&L;i;b;Output&b;}break;case 4:char s20;printf"请输入要查找的学生姓名:";scanf"%s";s;ifSearchL;s;pOutput&p->data;elseputs"对不起;查无此人";puts"";break;case 5:printf"请输入要查询的位置:";int id1;scanf"%d";&id1;GetElem&L;id1;c;Output&c;break;case 6:printf "请输入要插入的位置:";int id2;scanf"%d";&id2;printf"请输入学生信息:\n";Input&d;ifListInsert&L;id2;d{x++;puts"插入成功";puts"";}else{puts"插入失败";puts"";}break;case 7:printf"请输入要删除的位置:";int id3;scanf"%d";&id3;ifListDelete&L;id3{x--;puts"删除成功";puts"";}else{puts"删除失败";puts"";}break;case 8:printf"已录入的学生个数为:%d\n\n";x;break;}}printf"\n\n谢谢您的使用;请按任意键退出\n\n\n"; system"pause";return 0;}用户界面:(1)根据指定学生个数;逐个输入学生信息:(2)逐个显示学生表中所有学生的相关信息:(3)根据姓名进行查找;返回此学生的学号和成绩:(4)根据指定的位置可返回相应的学生信息学号;姓名;成绩:(5)给定一个学生信息;插入到表中指定的位置:(6)删除指定位置的学生记录:(7)统计表中学生个数:五、实验总结数据结构是一门专业技术基础课..它要求学会分析研究计算机加工的数据结构的特性;以便为应用涉及的数据选择适当的逻辑结构;存储结构及相应的算法;并初步掌握算法的时间分析和空间分析技术..不仅要考虑具体实现哪些功能;同时还要考虑如何布局;这次的实验题目是根据我们的课本学习进程出的;说实话;我并没有真正的读懂书本的知识;所以刚开始的时候;感到很棘手;于是又重新细读课本;这一方面又加强了对书本的理解;在这上面花费了一些心血;觉得它并不简单;是需要花大量时间来编写的....在本次实验中;在程序构思及设计方面有了较大的锻炼;能力得到了一定的提高..。
数据结构实验1环境使用实习报告下载提示:该文档是本店铺精心编制而成的,希望大家下载后,能够帮助大家解决实际问题。
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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。
- 1 -实验一:实现单链表各种基本运算的算法一、 实验目的1、 掌握单链表存储结构的类型定义;2、 实现单链表各种基本运算的算法。
二、 实验环境1、 Windows 操作系统;2、 Visual C++ 6.0三、 实验内容实现单链表各种基本运算的算法。
四、 概要设计1.存储结构的类型定义:Typedef struct LNode{ElemType data;Struct LNode *next;}LinkList;2.单链表示意图:3.项目组成图:4.algo2_2.cpp 的程序文件包含的函数原型及功能:InitList(LinkList *&L) 初始化单链表LDestroyList(LinkList *&L) 释放单链表LListEmpty(LinkList *L)判断单链表L 是否为空表ListLength(LinkList *L)返回单链表L 的元素个数DispList(LinkList *L)输出单链表LGetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e)获取单链表L 的第i 个元素LocateElem(LinkList *L,ElemType e)在单链表L 中查找元素eListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e)在单链表L 中的第i 个位置上插入元素e…… head a 1 a 2 a 3 a n ∧ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e)在单链表L中删除第i个元素5.exp2_2.cpp程序文件简介:InitList(LinkList *&L) 初始化单链表LDestroyList(LinkList *&L) 释放单链表LListEmpty(LinkList *L) 判断单链表L是否为空表ListLength(LinkList *L) 返回单链表L的元素个数DispList(LinkList *L) 输出单链表LGetElem(LinkList *L,int i,ElemType &e) 获取单链表L的第i个元素LocateElem(LinkList *L,ElemType e) 在单链表L中查找元素eListInsert(LinkList *&L,int i,ElemType e) 在单链表L中的第i个位置上插入元素e ListDelete(LinkList *&L,int i,ElemType &e) 在单链表L中删除第i个元素6.proj2-2的项目的模块结构:在文件algo2-2中,(1)定义单链表结构类型;(2)初始化单链表(3)定义释放单链表的函数(4)定义判断单链表是否为空的函数(5)定义返回单链表元素个数的函数(6)定义输出单链表的函数(7)定义获取第i个元素的函数(8)定义查找元素的函数(9)定义插入元素的函数(10)定义删除元素的函数在文件exp2-2中分别调用algo2-2中所定义的函数7.函数调用关系图:五、详细设计源代码清单见附录。
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。
数据结构实验报告-实验⼀顺序表、单链表基本操作的实现实验⼀顺序表、单链表基本操作的实现l 实验⽬的1、顺序表(1)掌握线性表的基本运算。
(2)掌握顺序存储的概念,学会对顺序存储数据结构进⾏操作。
(3)加深对顺序存储数据结构的理解,逐步培养解决实际问题的编程能⼒。
l 实验内容1、顺序表1、编写线性表基本操作函数:(1)InitList(LIST *L,int ms)初始化线性表;(2)InsertList(LIST *L,int item,int rc)向线性表的指定位置插⼊元素;(3)DeleteList1(LIST *L,int item)删除指定元素值的线性表记录;(4)DeleteList2(LIST *L,int rc)删除指定位置的线性表记录;(5)FindList(LIST *L,int item)查找线性表的元素;(6)OutputList(LIST *L)输出线性表元素;2、调⽤上述函数实现下列操作:(1)初始化线性表;(2)调⽤插⼊函数建⽴⼀个线性表;(3)在线性表中寻找指定的元素;(4)在线性表中删除指定值的元素;(5)在线性表中删除指定位置的元素;(6)遍历并输出线性表;l 实验结果1、顺序表(1)流程图(2)程序运⾏主要结果截图(3)程序源代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>struct LinearList/*定义线性表结构*/{int *list; /*存线性表元素*/int size; /*存线性表长度*/int Maxsize; /*存list数组元素的个数*/};typedef struct LinearList LIST;void InitList(LIST *L,int ms)/*初始化线性表*/{if((L->list=(int*)malloc(ms*sizeof(int)))==NULL){printf("内存申请错误");exit(1);}L->size=0;L->Maxsize=ms;}int InsertList(LIST *L,int item,int rc)/*item记录值;rc插⼊位置*/ {int i;if(L->size==L->Maxsize)/*线性表已满*/return -1;if(rc<0)rc=0;if(rc>L->size)rc=L->size;for(i=L->size-1;i>=rc;i--)/*将线性表元素后移*/L->list[i+=1]=L->list[i];L->list[rc]=item;L->size++;return0;}void OutputList(LIST *L)/*输出线性表元素*/{int i;printf("%d",L->list[i]);printf("\n");}int FindList(LIST *L,int item)/*查找线性元素,返回值>=0为元素的位置,返回-1为没找到*/ {int i;for(i=0;i<L->size;i++)if(item==L->list[i])return i;return -1;}int DeleteList1(LIST *L,int item)/*删除指定元素值得线性表记录,返回值为>=0为删除成功*/ {int i,n;for(i=0;i<L->size;i++)if(item==L->list[i])break;if(i<L->size){for(n=i;n<L->size-1;n++)L->list[n]=L->list[n+1];L->size--;return i;}return -1;}int DeleteList2(LIST *L,int rc)/*删除指定位置的线性表记录*/{int i,n;if(rc<0||rc>=L->size)return -1;for(n=rc;n<L->size-1;n++)L->list[n]=L->list[n+1];L->size--;return0;}int main(){LIST LL;int i,r;printf("list addr=%p\tsize=%d\tMaxsize=%d\n",LL.list,LL.size,LL.Maxsize);printf("list addr=%p\tsize=%d\tMaxsize=%d\n",LL.list,LL.list,LL.Maxsize);while(1){printf("请输⼊元素值,输⼊0结束插⼊操作:");fflush(stdin);/*清空标准输⼊缓冲区*/scanf("%d",&i);if(i==0)break;printf("请输⼊插⼊位置:");scanf("%d",&r);InsertList(&LL,i,r-1);printf("线性表为:");OutputList(&LL);}while(1){printf("请输⼊查找元素值,输⼊0结束查找操作:");fflush(stdin);/*清空标准输⼊缓冲区*/scanf("%d ",&i);if(i==0)break;r=FindList(&LL,i);if(r<0)printf("没有找到\n");elseprintf("有符合条件的元素,位置为:%d\n",r+1);}while(1){printf("请输⼊删除元素值,输⼊0结束查找操作:");fflush(stdin);/*清楚标准缓存区*/scanf("%d",&i);if(i==0)break;r=DeleteList1(&LL,i);if(i<0)printf("没有找到\n");else{printf("有符合条件的元素,位置为:%d\n线性表为:",r+1);OutputList(&LL);}while(1){printf("请输⼊删除元素位置,输⼊0结束查找操作:");fflush(stdin);/*清楚标准输⼊缓冲区*/scanf("%d",&r);if(r==0)break;i=DeleteList2(&LL,r-1);if(i<0)printf("位置越界\n");else{printf("线性表为:");OutputList(&LL);}}}链表基本操作l 实验⽬的2、链表(1)掌握链表的概念,学会对链表进⾏操作。
数据结构实验报告实验1一、实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作和编程实现,深入理解和掌握常见的数据结构,如线性表、栈、队列等,并能够运用所学知识解决实际问题。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为Visual Studio 2019,编程语言为C++。
三、实验内容与步骤(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义一个固定大小的数组来存储线性表的元素。
实现插入、删除、查找等基本操作。
2、链表的实现定义链表节点结构体,包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除、遍历等操作。
(二)栈的实现与应用1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现入栈、出栈、栈顶元素获取等操作。
2、栈的应用利用栈实现表达式求值。
(三)队列的实现与应用1、队列的实现使用循环数组或链表实现队列。
实现入队、出队、队头元素获取等操作。
2、队列的应用模拟银行排队系统。
四、实验结果与分析(一)线性表1、顺序表插入操作:在指定位置插入元素时,需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
删除操作:删除指定位置的元素时,同样需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
查找操作:可以直接通过索引访问元素,时间复杂度为 O(1)。
2、链表插入操作:只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
删除操作:同样只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
查找操作:需要遍历链表,时间复杂度为 O(n)。
(二)栈1、表达式求值能够正确计算简单的四则运算表达式,如 2 + 3 4。
对于复杂表达式,如(2 + 3) 4,也能得到正确结果。
(三)队列1、银行排队系统模拟了客户的到达、排队和服务过程,能够反映出队列的先进先出特性。
五、实验中遇到的问题及解决方法(一)线性表1、顺序表的空间浪费问题问题描述:当预先分配的空间过大而实际使用较少时,会造成空间浪费。
解决方法:可以采用动态分配空间的方式,根据实际插入的元素数量来调整存储空间。
2、链表的指针操作错误问题描述:在链表的插入和删除操作中,容易出现指针指向错误,导致程序崩溃。
数据结构实验一:线性表实验报告#include <string.h>#include <ctype.h>#include <malloc.h> // malloc()等#include <limits.h> // INT_MAX等#include <stdio.h> // EOF(=^Z或F6),NULL#include <stdlib.h> // atoi()#include <io.h> // eof()#include <math.h> // floor(),ceil(),abs()#include <process.h> // exi t()#include <iostream.h> // cout,cin// 函数结果状态代码#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1// #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行typedef int Status; // Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码,如OK等typedef int Boolean; // Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSEtypedef int ElemType;#define LIST_INIT_SIZE 10 // 线性表存储空间的初始分配量#define LISTINCREMENT 2 // 线性表存储空间的分配增量struct SqListElemType *elem; // 存储空间基址int length; // 当前长度int listsize; // 当前分配的存储容量(以sizeof(ElemType)为单位)};/**********************************************************/ /* 顺序表示的线性表的基本操作(12个) *//**********************************************************/ Status InitList(SqList &L){ // 操作结果:构造一个空的顺序线性表---------------1L.elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType));if(!L.elem)exit(OVERFLOW); // 存储分配失败L.length=0; // 空表长度为0L.listsize=LIST_INIT_SIZE; // 初始存储容量return OK;}Status DestroyList(SqList &L){ // 初始条件:顺序线性表L已存在。
南邮数据结构实验一数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程,它研究的是如何组织和管理数据以便于高效地访问和操作。
在南京邮电大学的数据结构课程中,实验一是我们的第一个实验,旨在帮助我们熟悉基本的数据结构和算法。
任务一:线性表的实现线性表是一种最基本的数据结构,它由一组有序的元素组成,每个元素都有一个唯一的前驱和后继。
在这个实验中,我们需要实现一个线性表,并实现一些基本的操作,比如插入、删除和查找。
首先,我们需要定义一个数据结构来表示线性表。
一种常见的实现方式是使用数组,我们可以定义一个固定大小的数组来存储线性表的元素。
另一种方式是使用链表,我们可以定义一个节点结构来存储每个元素,并使用指针将这些节点连接起来。
接下来,我们需要实现线性表的插入操作。
插入操作可以在线性表的任意位置插入一个元素。
我们可以通过移动其他元素的位置来为新元素腾出空间,并将新元素插入到指定位置。
删除操作是将线性表中的一个元素移除。
我们可以通过将被删除元素的前驱和后继连接起来,跳过被删除元素来实现删除操作。
查找操作是在线性表中查找指定元素的位置。
我们可以遍历整个线性表,逐个比较元素的值,直到找到目标元素或者遍历完整个线性表。
任务二:栈的实现栈是一种特殊的线性表,它只允许在表的一端进行插入和删除操作。
栈的特点是先进后出,即最后插入的元素最先删除。
在这个实验中,我们需要实现一个栈,并实现一些基本的操作,比如入栈、出栈和判断栈是否为空。
与线性表类似,我们可以使用数组或链表来实现栈。
如果使用数组,我们需要定义一个指针来指示栈顶的位置。
如果使用链表,我们可以使用头指针来指示栈顶的位置。
入栈操作是将一个元素插入到栈顶。
我们可以将元素插入到数组的指定位置,或者创建一个新的节点并将其连接到链表的头部。
出栈操作是将栈顶的元素移除。
我们可以将栈顶的元素从数组中删除,或者将链表的头节点移除。
判断栈是否为空可以通过检查栈顶指针或者链表头指针是否为空来实现。
数据结构实验一顺序表实验报告数据结构实验一顺序表实验报告一、实验目的顺序表是一种基本的数据结构,本次实验的目的是通过实现顺序表的基本操作,加深对顺序表的理解,并掌握顺序表的插入、删除、查找等操作的实现方法。
二、实验内容1. 实现顺序表的创建和初始化操作。
2. 实现顺序表的插入操作。
3. 实现顺序表的删除操作。
4. 实现顺序表的查找操作。
5. 实现顺序表的输出操作。
三、实验步骤1. 创建顺序表的数据结构,包括数据存储数组和记录当前元素个数的变量。
2. 初始化顺序表,将当前元素个数置为0。
3. 实现顺序表的插入操作:- 判断顺序表是否已满,若已满则输出错误信息。
- 将插入位置之后的元素依次后移一位。
- 将要插入的元素放入插入位置。
- 当前元素个数加一。
4. 实现顺序表的删除操作:- 判断顺序表是否为空,若为空则输出错误信息。
- 判断要删除的位置是否合法,若不合法则输出错误信息。
- 将删除位置之后的元素依次前移一位。
- 当前元素个数减一。
5. 实现顺序表的查找操作:- 遍历顺序表,逐个比较元素值与目标值是否相等。
- 若找到目标值,则返回该元素的位置。
- 若遍历完整个顺序表仍未找到目标值,则返回错误信息。
6. 实现顺序表的输出操作:- 遍历顺序表,逐个输出元素值。
四、实验结果经过实验,顺序表的各项操作均能正确实现。
在插入操作中,可以正确将元素插入到指定位置,并将插入位置之后的元素依次后移。
在删除操作中,可以正确删除指定位置的元素,并将删除位置之后的元素依次前移。
在查找操作中,可以正确返回目标值的位置。
在输出操作中,可以正确输出顺序表中的所有元素。
五、实验总结通过本次实验,我深入了解了顺序表的原理和基本操作,并通过实际编程实现了顺序表的各项功能。
在实验过程中,我遇到了一些问题,如如何判断顺序表是否已满或为空,如何处理插入和删除位置的合法性等。
通过查阅资料和与同学讨论,我解决了这些问题,并对顺序表的操作有了更深入的理解。
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告一、实验目的本实验旨在帮助学生掌握数据结构的基本概念,熟练掌握数据结构的基本操作,进一步提高学生的编程能力和数据处理能力。
二、实验内容1. 数据结构的基本概念在实验中,我们首先介绍了数据结构的基本概念,包括数据的逻辑结构和物理结构,以及数据结构的分类和应用场景。
2. 数据结构的基本操作接着,我们介绍了数据结构的基本操作,包括插入、删除、查找等操作,通过具体的案例和代码演示,让学生理解和掌握这些基本操作的实现原理和方法。
3. 编程实践在实验的第三部分,我们组织学生进行数据结构的编程实践,要求学生通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作,加深对数据结构的理解和掌握。
三、实验过程1. 数据结构的基本概念在本部分,我们通过课堂讲解和案例分析的方式,向学生介绍了数据结构的基本概念,包括线性结构、树形结构、图形结构等,让学生对数据结构有一个整体的认识。
2. 数据结构的基本操作在这一部分,我们通过具体的案例和代码演示,向学生介绍了数据结构的基本操作,包括插入、删除、查找等操作的实现原理和方法,让学生掌握这些基本操作的具体实现。
3. 编程实践最后,我们组织学生进行数据结构的编程实践,要求他们通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作,加深对数据结构的理解和掌握,同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
四、实验结果与分析通过本次实验,学生们对数据结构有了更深入的理解和掌握,他们能够熟练地使用各种数据结构的基本操作,编写出高效、稳定的代码,提高了他们的编程能力和数据处理能力。
五、实验总结本实验对于学生掌握数据结构的基本概念和操作起到了很好的辅助作用,通过实际的编程实践,学生们不仅加深了对数据结构的理解和掌握,同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
这对于他们今后的学习和工作都具有重要的意义。
六、参考文献1. 《数据结构与算法分析》2. 《数据结构(C语言版)》3. 《数据结构与算法》以上是我对“国开数据结构(本)数据结构课程实验报告”的详细报告,希望能够满足您的要求。
实验一:以单链表表示集合,设计算法建立先后输入的两个集合的差。
说明:已知两个集合A和B,集合A-B中包含所有属于集合A而不属于集合B 的元素。
步骤:1.首先建立A和B的单链表2.然后对集合B中的每个元素x,在A中查找,若存在和x相同的元素,则从该链表中删除。
3.打印A-B,进行验证。
实验二:建立一个二叉树,并进行先序和中序遍历。
(递归和非递归算法)步骤1.补充元素0建立一个满二叉树,存储到一维数组2.利用递归算法建立二叉树,注意零的元素处置3.进行递归、非递归的中序和先序遍历。
打印结果。
实验三:先从键盘输入26个字母生成无序数组,对数组排序后,再从键盘输入一个字符进行折半查找。
实验四:为一个图(maxnode=20)建立一个邻接表、编写深度遍历和广度遍历算法并给出遍历结果。
实验一答案:#include<stdio.h>typedef struct linknode{int data;struct linknode *next;} node;node *creatlist(){node *head,*r,*s;int x;head=(node*)malloc(sizeof(node));r=head;printf("input int and end with \n");scanf("%d",&x);while(x!=0){s=(node*)malloc(sizeof(node));s->data=x;r->next=s;s->next=NULL;r=s;scanf("%d",&x);}r->next=NULL;s=head;head=head->next;free(s);return(head);}void subs(){node *p,*p1,*p2,*q,*heada,*headb;heada=creatlist();headb=creatlist();p=heada;p1=p;while(p!=NULL){q=headb;while(q->data!=p->data && q!=NULL) q=q->next; if(q!=NULL){if(p==heada){heada=heada->next;p1=heada;}else if(p->next==NULL) p1->next=NULL;else p1->next=p->next;p2=p->next;p->next=NULL;free(p);p=p2;}else{p1=p;p=p->next;}}p=heada;if(p==NULL)printf("kong\n");elseprintf(" A - B \n");while(p!=NULL){printf("%d\n",p->data);p=p->next;}}main(){subs();}实验二答案://程序目的建立二叉树,同时对他进行先序排列。
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<malloc.h>//库头文件-----动态分配内存空间typedef int elemtype;//定义数据域的类型typedef struct linknode//定义结点类型{elemtype data;//定义数据域struct linknode *next;//定义结点指针}nodetype;2)创建单链表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dnodetype *h=NULL,*s,*t;//定义结点指针int i=1;cout<<"建立一个单链表"<<endl;while(1){cout <<" 输入第"<< i <<"结点data域值:";cin >> d;if(d==0) break;//以0表示输入结束if(i==1)//建立第一个结点{h=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype));//表示指针hh->data=d;h->next=NULL;t=h;//h是头指针}else//建立其余结点{s=(nodetype*) malloc(sizeof(nodetype));s->data=d;s->next=NULL;t->next=s;t=s;//t始终指向生成的单链表的最后一个节点}i++;}return h;}3)输出单链表中的元素void disp(nodetype*h)//输出由h指向的单链表的所有data域之值{nodetype *p=h;cout<<"输出一个单链表:"<<endl<<" ";if(p==NULL)cout<<"空表";while(p!=NULL){cout<<p->data<<" ";p=p->next;}cout<<endl;}4)计算单链表的长度int len(nodetype *h)//返回单链表的长度{int i=0;nodetype *p=h;while(p!=NULL){p=p->next;i++;}return i;}5)寻找第i个节点nodetype *find(nodetype *h,int i)//返回第i个节点的指针{nodetype *p=h;int j=1;if(i>len(h)||i<=0)return NULL;//i上溢或下溢celse{while (p!=NULL&&j<1)//查找第i个节点,并由p指向该节点{j++;p=p->next;}return p;} }6)单链表的插入操作nodetype *ins(nodetype *h,int i,elemtype x)//在单链表head中第i个节点//(i>=0)之后插入一个data域为x的节点{nodetype *p,*s;s=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype));//创建节点ss->data=x;s->next=NULL;if(i==0)//i=0:s作为该单链表的第一个节点{s->next=h;h=s;}else{p=find(h,i);//查找第i个节点,并由p指向该节点if(p!=NULL){s->next=p->next;p->next=s;}return h;}}7)单链表的删除操作nodetype *del(nodetype *h,int i)//删除第i个节点{nodetype *p=h, *s;int j=1;if(i==1)//删除第1个节点{h=h->next;free(p);}else{p=find(h,i-1);//查找第i-1个节点,并由p指向该节点 if(p!=NULL&&p->next!=NULL){s=p->next;//s指向要删除的节点p->next=s->next;free(s);}else cout<<"输入i的值不正确"<<endl;}return h;}8)释放节点空间void dispose(nodetype *h)//释放单链表的所有节点占用的空间{nodetype *pa=h,*pb;if(pa!=NULL){pb=pa->next;if(pb==NULL)//只有一个节点的情况free(pa);else{while (pb!=NULL)//有两个及以上节点的情况{free(pa);pa=pb;pb=pb->next;}free(pa);}}}9)主程序模块:#include"slink.h"//包含头文件slinkvoid main(){nodetype *head;//定义节点指针变量head=create();//创建一个单链表disp(head);//输出单链表cout<<"单链表长度:"<<len(head)<<endl;ins(head, 2,0);//在第二个节点之后插入以0为元素的节点 disp(head);//输出新链表del(head,2);//删除第二个节点disp(head);//输出新链表}5.实验结果建立一个单链表:输入第1结点data域值:1输入第2结点data域值:2输入第3结点data域值:3输入第4结点data域值:4输入第5结点data域值:5输入第6结点data域值:6输入第7结点data域值:7输入第8结点data域值:8输入第9结点data域值:9输入第10结点data域值0:输出一个单链表:1 2 3 4 5 6 7 8 9单链表长度:9输出一个单链表:1 02345678 9输出一个单链表:1 2 3 4 5 6 7 8实验二顺序栈的实现1.实验目的掌握顺序栈的基本操作:初始化栈、判栈空否、入栈、出栈、取栈顶数据元素等运算以及程序实现方法。
目录实验一线性表基本操作的编程实现 (201)实验二堆栈或队列基本操作的编程实现 (49)实验四二维数组基本操作的编程实现 (18)实验五二叉树基操作的编程实现 (20)实验六图基本操作的编程实现 (45)(特别提示:程序设计包含两个方面的错误。
其一是错误,其二是能错误。
为了提高学生的编程和能力,本指导书给出的程序代码并的两种错误。
并且也不保证程序的完整性,有一些语句已经故意删除,就是要求学生自己编制完成,这样才能达到我们的要求。
希望大家以自己所学高级语言的基本功和点为基础,不要过于依赖给出的参考代码,这样才能有所进步。
如果学生能够根据要求完全自己编制,那就不好了。
)实验一线性表基本操作的编程实现【实验目的】线性表基本操作的编程实现要求:线性表基本操作的编程实现(2学时,验证型),掌握线性表的建立、遍历、插入、删除等基本操作的编程实现,也可以进一步编程实现查找、逆序、排序等操作,存储结构可以在顺序结构或链表结分主要功能,也可以用菜单进行管理完成大部分功能。
还鼓励学生利用基本操作进行一些更实际的应用型程序设计。
【实验性质】【实验内容】把线性表的顺序存储和链表存储的数据插入、删除运算其中某项进行程序实现。
建议实现键盘输入数据以实现程序的通据的函数。
【注意事项】【思考问题】1.线性表的顺序存储和链表存储的差异?优缺点分析?2.那些操作引发了数据的移动?3.算法的时间效率是如何体现的?4.链表的指针是如何后移的?如何加强程序的健壮性?【参考代码】(一)利用顺序表完成一个班级学生课程成绩的简单管理1、预定义以及顺序表结构类型的定义(1)#define ListSize //根据需要自己设定一个班级能够容纳的最大学生数(2)typedef struct Stu{int num; //学生的学号char name[10]; //学生的姓名float wuli; //物理成绩float shuxue; //数学成绩float yingyu; //英语成绩}STUDENT; //存放单个学生信息的结构体类型typedef struct List{stu[ListSize]; //存放学生的数组定义,静态分配空间int length; //记录班级实际学生个数}LIST; //存放班级学生信息的顺序表类型2、建立班级的学生信息void listcreate(LIST *Li,int m) //m为该班级的实际人数{int i;Li->length=0;for(i=0;i<m;i++) //输入m个学生的所有信息{printf("please input the %dth student's information:\n",i+1);printf("num=");scanf("%d", ); //输入第i个学生的学号printf("name=");scanf("%s", ); //输入第i个学生的姓名printf("wuli=");scanf("%f", ); //输入第i个学生的物理成绩printf("shuxue=");scanf("%f", ); //输入第i个学生的数学成绩printf("yingyu=");scanf("%f", ); //输入第i个学生的英语成绩Li->length++; //学生人数加1}}3、插入一个学生信息int listinsert(LIST *Li,int i) //将学生插入到班级Li的第i个位置。
数据结构实验报告1线性表的顺序存储结构一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解线性表的顺序存储结构,并通过编程实现其基本操作,包括创建线性表、插入元素、删除元素、查找元素以及输出线性表等。
通过实际操作,掌握顺序存储结构的特点和优势,同时也了解其在不同情况下的性能表现。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,编译环境为Visual Studio 2019。
三、实验原理1、线性表的定义线性表是由 n(n≥0)个数据元素组成的有限序列。
在顺序存储结构中,线性表的元素存储在一块连续的存储空间中,通过数组来实现。
2、顺序存储结构的特点存储密度高,无需额外的指针来表示元素之间的关系。
可以随机访问表中的任意元素,时间复杂度为 O(1)。
插入和删除操作需要移动大量元素,平均时间复杂度为 O(n)。
四、实验内容及步骤1、定义线性表的数据结构```cppdefine MAX_SIZE 100 //定义线性表的最大长度typedef struct {int dataMAX_SIZE; //存储线性表元素的数组int length; //线性表的当前长度} SeqList;```2、初始化线性表```cppvoid InitList(SeqList L) {L>length = 0; //初始时线性表长度为 0}```3、判断线性表是否为空```cppbool ListEmpty(SeqList L) {return (Llength == 0);}```4、求线性表的长度```cppint ListLength(SeqList L) {return Llength;}```5、按位查找操作```cppint GetElem(SeqList L, int i) {if (i < 1 || i > Llength) {printf("查找位置不合法!\n");return -1;}return Ldatai 1;}```6、按值查找操作```cppint LocateElem(SeqList L, int e) {for (int i = 0; i < Llength; i++){if (Ldatai == e) {return i + 1;}}return 0; //未找到返回 0}```7、插入操作```cppbool ListInsert(SeqList L, int i, int e) {if (L>length == MAX_SIZE) {//表已满printf("表已满,无法插入!\n");return false;}if (i < 1 || i > L>length + 1) {//插入位置不合法printf("插入位置不合法!\n");return false;}for (int j = L>length; j >= i; j) {//移动元素L>dataj = L>dataj 1;}L>datai 1 = e; //插入元素L>length++;//表长加 1return true;}```8、删除操作```cppbool ListDelete(SeqList L, int i) {if (L>length == 0) {//表为空printf("表为空,无法删除!\n");return false;}if (i < 1 || i > L>length) {//删除位置不合法printf("删除位置不合法!\n");return false;}for (int j = i; j < L>length; j++){//移动元素L>dataj 1 = L>dataj;}L>length; //表长减 1return true;}```9、输出线性表```cppvoid PrintList(SeqList L) {for (int i = 0; i < Llength; i++){printf("%d ", Ldatai);}printf("\n");}```10、测试用例```cppint main(){SeqList L;InitList(&L);ListInsert(&L, 1, 10);ListInsert(&L, 2, 20);ListInsert(&L, 3, 30);ListInsert(&L, 4, 40);ListInsert(&L, 5, 50);printf("线性表的长度为:%d\n", ListLength(L));printf("查找第 3 个元素:%d\n", GetElem(L, 3));int loc = LocateElem(L, 30);if (loc) {printf("元素 30 的位置为:%d\n", loc);} else {printf("未找到元素 30\n");}ListDelete(&L, 3);printf("删除第 3 个元素后的线性表:");PrintList(L);return 0;}```五、实验结果及分析1、实验结果成功创建并初始化了线性表。
第一章实现抽象数据类型【实验目的】1. 复习高级程序设计语言的使用方法,将类C语言描述的算法转换成C源程序上机调试并通过;学会分析基本的算法时间复杂度和空间复杂度;2. 加深理解数据的逻辑结构和物理结构;3. 帮助读者了解抽象数据类型的定义、表示和实现方法。
抽象数据类型需要借助固有的数据类型来表示和实现,即利用高级程序设计语言中已存在的数据类型来说明新的结构,用已经实现的操作来组合新的操作,具体实现的细节则依赖于所用语言的功能;4. 熟悉类C语言的书写规范,特别要注意值调用和引用调用的区别,以及如何转变成C的源程序,熟悉指针变量作函数参数的基本用法。
第一节知识准备一、数据结构课程的地位《数据结构》的先行课程是程序设计语言(C语言)、离散数学;后继课程有操作系统、编译原理、数据库方法、算法设计与分析、人工智能等。
数据结构和算法是程序设计的两大支柱。
可以这样说:数据结构是介于数学、计算机硬件和计算机软件之间的一门核心课程。
二、基本概念和术语1.数据:是对客观事物的符号表示,在计算机科学中是指所有能输入到计算机中并能被计算机程序处理的符号的总称。
2.数据元素:是数据的基本单位。
3.数据对象:是性质相同的数据元素的集合,是数据的一个子集。
4.数据结构:是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
通常有四种基本的数据结构:集合、线性结构、树型结构、图型(网状)结构。
5.数据的逻辑结构:是描述数据元素之间的逻辑关系,是一种定义性的说明。
6.物理(存储)结构:是数据结构的机内表示,可以分为顺序表示法和非顺序表示法。
7.数据类型:是一个值的集合和定义在这个值集合上的一组操作的总称。
8.抽象数据类型:是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。
其定义仅取决于它的一组逻辑特性,而与其在计算机内如何表示和实现无关。
三、抽象数据类型的表示和实现抽象数据类型可以通过固有的数据类型来表示和实现,本书在高级语言的虚拟层次上讨论抽象数据类型的表示和实现,且讨论的数据结构和算法主要是面向用户的,故采用类C语言作为描述工具。
类C语言的基本规范可以参看教材相关内容。
这里需要说明的是函数参数的类型,为了便于算法描述,除C语言提供的传值方式以外,增添C++语言的引用参数的参数传递形式。
在形式参数表里,以&打头的参数为引用参数,相当于传地址,在编写C语言源程序时要进行一定的转换和处理。
四、算法和算法分析评价一个算法,首先以考虑其正确性为前提,而运算工作量(执行速度或执行时间)是最主要考虑因素,有时还要考虑算法执行时所占存储空间的大小。
为了量化地评价算法,特别引入算法复杂度,包括时间复杂度和空间复杂度。
通常重点考虑算法的时间复杂度。
分析算法的时间复杂度是以问题规模n为依据,并选择一定的基本操作,求得函数f(n)表示基本操作重复执行的次数。
时间复杂度表示为T(n)=O(f(n)),它说明随问题规模n的增大,算法执行时间增长率和f(n)的增长率相同。
一般常见的时间复杂度有, , , , ,等。
对于某一个问题而言,如果算法时间复杂度的数量级越低,说明算法的效率越高。
凡T(n)为n的对数函数,线性函数或多项式(包含幂函数)的算法称为有效的或好的算法,而指数阶的算法是爆炸性的,是不实用的坏算法。
时间复杂度对计算机处理数据的影响见表1-1。
表1-1 时间复杂度对计算机处理数据的影响时间复杂度 1秒钟处理的数据量 1小时处理的数据量速度提高10倍后单位时间处理的数据量速度提高10000后单位时间处理的数据量O( ) 1000 3.6×106 提高10倍提高10000倍O( ) 140 2.0×105 约提高9倍约提高9000倍O( ) 31 1897 约提高3倍提高100倍O( ) 10 153 约提高2倍约提高22倍O( ) 5 21 提高不到1倍提高不到1倍第二节类C算法的程序实现【问题描述】类C语言作为数据结构和算法的描述工具,使得数据结构和算法的描述和讨论简明清晰,不拘泥与C语言的细节,又容易转换成C或C++程序。
有关基本操作的算法采用函数的形式描述,为了便于算法描述,除了值调用的形式外,增添了C++语言的引用调用的参数传递方式。
一般地说,凡需要将函数中变化的形式参数的值反映在实际参数中,就可以通过引用参数调用的形式。
而在C语言的实现中,就可以通过指针变量作形式参数,接受变量的地址,达到“传地址”的目的。
以下有两个问题,我们用类C语言描述算法,然后写出对应的完整的源程序,并附加一些练习来使读者加深理解和体会。
1. 编写函数输入一组数据存入一维数组中,数据元素的个数和数据值的输入都在函数中完成;2. 编写算法求这组数据的最大值、最小值,并通过函数参数返回。
【数据描述】#define MAXNUM 20 //定义数据的最大数目typedef int ElemType; // 定义数据元素的类型,此处设为int,用户也可自行定义ElemType a[MAXNUM+1]; //定义一个一维数组存放数据元素值,//为了使用习惯,数组的下标从1开始【算法描述】void Create(ElemType x[],int &n){scanf(&n); // 算法描述可以省略格式串,以及局部变量的说明for (i=1;i<=n;i++) scanf(x[i]);}void Maxmin(int x[],int n,int &max,int &min){//求数组a中的n个数据的最大值和最小值max=min=a[1];for (i=2;i<=n;i++) {if (a[i]>max) max=a[i];if (a[i]<min) min=a[i];}}//Maxmin【C源程序】#define MAXNUM 20typedef int ElemType;void Create(ElemType x[],int *n){int i;printf("\nPlease input n=");scanf("%d",&*n);printf("Please input %d data:",*n);for (i=1;i<=*n;i++) scanf("%d",&x[i]);}void Maxmin(ElemType x[],int n,int *max,int *min){int i;*max=*min=x[1];for (i=1;i<=n;i++) {if (x[i]>*max) *max=x[i];if (x[i]<*min) *min=x[i];}}main(){ElemType a[MAXNUM+1];int i,n,max,min;Create(a,&n);printf("\nCreate is completed!\nThe data is:");for (i=1;i<=n;i++) printf("%4d",a[i]);Maxmin(a,n,&max,&min);printf("\nmax=%d min=%d",max,min);}【测试数据】1.根据运行提示,输入元素的个数和元素值(↙代表键入回车,以后各章节沿用此符号,不在说明),建立一维数组,并求最大和最小值Please input n=10↙Please input 10 data: 10 1 44 23 78 90 100 41 87 66↙Create is completed!The data is: 10 1 44 23 78 90 100 41 87 66max=100 min=12.读者可根据程序运行提示,自行输入元素的个数和元素的值,然后观察和分析运行的结果。
【说明】1. C语言函数参数的传递形式都是传值方式,当用简单变量作为函数参数实现的参数传递形式是:函数调用时,实参的值单向传递给形参变量;当函数调用返回时,形参变量所占的内存单元被释放,结果被调用函数至多只能通过函数名返回一个值给调用函数,当问题中需要被调用函数返回多个数据给调用函数时,用简单变量作函数参数就办不到。
如上例函数Maxmin要返回两个数据max和min给调用函数时,我们可以采用指针、指针变量作为形参和实参,具体用法通过上例可以简单地说明。
2.要将数组中的一组数据作为参数传到函数中去,可以采用数组名作函数参数,在使用时,将数组名作为函数的实际参数,同时要求形式参数也为数组(当然也可以是指向数组的指针),因为数组名代表数组的首地址,故在进行函数调用时,将实参数组的首地址传递给形参数组,实际结果是同一数组采用不同的数组名(甚至实参数组名和形参数组名可以相同)。
形参数组并不另外分配内存单元,只是共享实参数组的单元。
从上例可以看到,在函数Create中建立的数组x,实际上就是实参数组a。
【实验题】1.在上例的基础上,修改函数Maxmin,使其还能计算这些数据的平均值,并返回;对上例采用数组名作为函数的实参和形参,修改成用指向数组的指针作参数完成相应功能。
2.设计算法将一组数据中的最大值和最小值进行交换,然后输出这组数据。
要求上机编程实现。
3.用冒泡排序法将一组数据从小到大重新排列并输出。
第三节抽象数据类型三元组的定义、表示和实现【问题描述】已知一个抽象数据类型三元组的定义如下:ADT Triplet{数据对象:D={e1,e2,e3|e1,e2,e3∈ElemSet(定义了关系运算的某个集合)}数据关系:R={<e1,e2>,<e2,e3>}基本操作:InitTriplet(&T) 构造一个三元组T。
DestroyTriplet(&T) 销毁三元组T。
Get(T,i,&e) 取三元组T的第i个元,并用参数e返回。
Put(&T,i,e) 修改三元组T的第i个元的值为e。
IsAscending(T) 判断三元组T的三个元是否按升序排列。
IsDescending(T) 判断三元组T的三个元是否按降序排列。
Max(T,&e) 求三元组T的三个元的最大值,并用e返回。
Min(T,&e) 求三元组T的三个元的最小值,并用e返回}ADT Triplet现要求设计一个可进行三元组的上述基本操作的演示程序。
【数据描述】定义三元组为由三个相互之间存在次序关系的元素构成的抽象数据类型,typedef int ElemType;//定义数据元素类型ElemType,此处为int,//用户可根据具体情况自己定义typedef ElemType *Triplet//采用动态分配的顺序存储结构【算法描述】Status InitTriple (Triplet &T){//从键盘输入三个数据,构造一个三元组TT=(ElemType*)malloc(3*sizeof(ElemType));if (!T) exit OVERFLOW; //存储分配失败scanf("%d%d%d",&v1,&v2,&v3);T[0]=V1;T[1]=V2;T[2]=V3;}//InitTripletStatus DestroyTriplet(Triplet &T){ //销毁三元组Tfree(T);T=NULL;}//DestroyTripletStatus Get(Triplet T,int i,ElemType &e){ //用e返回T的第i个元的值if (i<1||i>3) return ERROR;e=T[i-1];return OK;}//GetStatus Put(Triplet &T, int i, ElemType e){ //用e修改第i个元的值if (i<1||i>3) return ERROR;T[i-1]=e;return OK;}//PutStatus IsAscending(Triplet T){ //判断三元组元素是否递增return (T[0]<T[1])&&(T[1]<T[2]);}//IsAscendingStatus IsDescending(Triplet T){ //判断三元组元素是否递减return (T[0]>T[1])&&(T[1]>T[2]);}//IsDescendingStatus Max(Triplet T,ElemType &e){ //取三元组的最大元e=(T[0]>=T[1])?((T[0]>=T[2])?T[0]:T[2]):(T[1]>=T[2])?T[1]:T[2]);return OK;}//MaxStatus Min(Triplet T,ElemType &e){ //取三元组的最小元e=(T[0]<=T[1])?((T[0]<=T[2])?T[0]:T[2]):(T[1]<=T[2])?T[1]:T[2]);return OK;}//Max【C源程序】#include <stdio.h>#include <stdlib.h> /*包含动态分配头函数*/typedef int ElemType; /*定义数据元素类型*/typedef ElemType *Triplet; /*采用动态分配的顺序存储结构表示三元组*/ typedef int Status;#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2Status InitTriplet (Triplet *T){/*构造三元组T */ElemType v1, v2, v3;*T=(ElemType*)malloc(3*sizeof(ElemType));if (*T==0) return OVERFLOW; /*存储分配失败*/scanf("%d%d%d",&v1,&v2,&v3);(*T)[0]=v1;(*T)[1]=v2;(*T)[2]=v3;}Status DestroyTriplet(Triplet *T){ /*销毁三元组T*/free(*T);*T=NULL;}Status Get(Triplet T,int i,ElemType *e){ /*用e返回T的第i个元的值*/if ( i<1||i>3) return ERROR;*e=T[i-1];return OK;}Status Put(Triplet *T,int i,ElemType e){ /*修改三元组第i个元的值为e*/ if ( i<1||i>3) return ERROR;(*T)[i-1]=e;return OK;}Status IsAscending(Triplet T){ /*判断三元组元素是否递增*/return (T[0]<T[1])&&(T[1]<T[2]);}Status IsDescending(Triplet T){ /*判断三元组元素是否递减*/return (T[0]>T[1])&&(T[1]>T[2]);}Status Max(Triplet T,ElemType *e){ /*取三元组的最大元*/*e=(T[0]>=T[1])?((T[0]>=T[2])?T[0]:T[2]) : ((T[1]>=T[2])?T[1]:T[2]);return OK;}Status Min(Triplet T, ElemType *e){ /*取三元组的最小元*/*e=(T[0]<=T[1])?((T[0]<=T[2])?T[0]:T[2]) : ((T[1]<=T[2])?T[1]:T[2]);return OK;}void main(){Triplet T;ElemType e;int select, i;printf("输入三个数,建立一个三元组:\n");if (InitTriplet(&T)==OVERFLOW)printf("分配失败,退出程序!");else/*否则显示操作菜单,输入操作选择,直到结束*/do {printf("1:取三元组第i个元素\n");printf("2:修改三元组第i个元素\n" );printf("3:判断三元组元素是否递增\n");printf("4:判断三元组元素是否递减\n");printf("5:取三元组的最大元\n");printf("6:取三元组的最小元\n");printf("0:结束\n");scanf("%d",&select);switch (select) {case 1: printf("\ni=");scanf("%d",&i);if (Get(T,i,&e)==ERROR) printf("i值不合法\n");else printf("第i个元的值为%d\n",e);break;case 2:printf("\ninput i,e=");scanf("%d%d",&i,&e);if (Put(&T,i,e)==ERROR) printf("i值不合法\n");else printf("%4d%4d%4d\n",T[0],T[1],T[2]);break;case 3:if (IsAscending(T)==1) printf("三元组递增有序\n"); else printf("三元组非递增有序\n");break;case 4:if (IsDescending(T)==1) printf("三元组递减有序\n"); else printf("三元组非递减有序\n");break;case 5:Max(T,&e);printf(" 三元组的最大元为%d\n",e);break;case 6:Min(T,&e);printf(" 三元组的最小元为%d\n",e);break;case 0:printf("操作结束\n");break;default:printf("输入选择出错!\n");}/*switch*/}while (select!=0);DestroyTriplet(&T);/*销毁三元组*/}/*main*/【测试数据】由读者在运行程序时,根据运行提示输入三个数据,建立一个三元组,然后根据运行的功能菜单提示输入你的选择,完成三元组的各种操作。