129356615412031250《数据结构与算法实验》实验指导书暨实验报告(1-6)新

数据结构与算法实验报告一、实验目的1.学习并掌握线性表的链式存储结构和链表的基本操作；2.掌握链表的插入、删除、查找等基本操作算法的实现；3.了解链表的应用场景。

二、实验内容与过程本次实验主要包括以下实验内容：1.链表的定义与建立；2.链表的插入操作；3.链表的删除操作；4.链表的查找操作；5.链表的遍历操作；6.链表的逆序操作；7.链表的合并操作。

实验过程如下：1.链表的定义与建立首先，我们定义一个链表的结构，其中包括节点的定义，节点的数据域和指针域。

节点的数据域存放具体的数据，指针域用于指向下一个节点。

```typedef struct Nodeint data;struct Node* next;} Node;```然后，我们定义链表的头指针，并初始化为空链表。

```Node* head = NULL;```2.链表的插入操作插入操作是指在链表中间或末尾插入一个新节点。

首先，我们创建一个新节点，并为其分配内存空间。

```Node* newNode = (struct Node*) malloc(sizeof(Node));newNode->data = 10;newNode->next = NULL;```然后，我们遍历链表，找到插入位置。

```Node* current = head;while (current->next != NULL)current = current->next;```最后，我们将新节点插入到链表中。

```current->next = newNode;```3.链表的删除操作删除操作是指删除链表中的一些节点。

首先，我们找到要删除的节点的前一个节点。

```Node* current = head;while (current->next != NULL && current->next->data != data) current = current->next;```然后，我们将要删除的节点的指针域赋值给前一个节点的指针域。

数据结构与算法实习_实验指导书数据结构与算法课程实习实验指导书目录实验一顺序表的基本操作 (2)实验二链表的基本操作 (3)实验三二叉树的基本操作 (4)实验四综合应用 (5)附录A 实验报告示例 (9)附录B实验报告封面、评语得分表 (12)实验一顺序表的基本操作【实验目的】1、掌握顺序存储的概念，学会对顺序表的基本操作。

2、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能力。

【实验性质】设计型实验【实验内容】1、实现顺序表显示；2、实现顺序表插入；3、实现顺序表查找（显示比较次数）；4、实现顺序表删除（显示移动次数）；5、实现顺序表排序（分别实现简单选择、快速，显示比较次数、移动次数）；6、实现顺序表的折半查找（显示比较次数）；7、编程实现一个顺序表的就地逆置，即利用原表的存储空间将顺序表逆置；8顺序表有序插入（显示比较次数、移动次数），屏幕提示后，从键盘输入一个元素值，在经过排序的线性表中插入这个元素；屏幕显示比较次数和移动次数，应有溢出判断和报告；9、要求以较高的效率实现删除顺序表中元素值在x到y（x和y自定）之间的所有元素;10、编程实现将两个非递减的顺序表进行合并，要求同样的数据元素只出现一次；*11、编程实现顺序表的shell排序（步长为5, 3，1）；*12、编程实现堆排序算法；*13、利用三元组顺序表存储矩阵，实现矩阵的转置（请独立写程序实现）。

【实验环境】VC++ 6.0【实验要求】将如上文件保存在命名为学号+姓名”勺文件夹中并上传到指定的服务器。

实验二链表的基本操作【实验目的】1、掌握链表的概念，学会对链表进行操作。

2、加深对链式存储结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。

【实验性质】设计型实验【实验内容】1、实现单链表的创建；2、实现单链表的显示；3、实现单链表的查找（显示比较次数）；4、实现单链表的插入；5、实现单链表的删除（显示比较次数）；6、对已创建的链表（数据不限）进行直接插入排序；7、将链接存储线性表逆置，即最后一个结点变成第1个结点，原来倒数第2个结点变成第2个结点，如此等等；8、生成有序的两个单链表A和B （链表的数据和个数自定），其首结点指针分别为a 和b,要求将两个单链表合并为一个有序的单链表C,其首结点指针为c,并且合并后的单链表的数据不重复；9、将一个首结点指针为a的单链表A分解成两个单链表A和B，其首结点指针分别为a和b，使得链表A中含有原链表A中序号为奇数的元素，而链表B中含有原链表A中序号为偶数的元素，且保持原来的相对顺序；10、请编程实现链栈的基本操作函数，并通过调用这些基本函数，实现十进制和八进制转换的功能。

数据结构与算法实验报告实验目的：1.加深对链表的理解，掌握链表的基本操作；2.掌握递归算法的设计思想及应用。

实验内容：本次实验主要包括两个部分的实现与测试，分别为链表的基本操作及递归算法的应用。

一、链表的基本操作1.链表的创建链表的创建主要包括新建链表头结点和逐个插入新结点两个步骤。

首先通过malloc函数新建一个链表头结点，并使链表头结点的指针域为空。

然后通过循环输入新节点的数据值，并将新节点插入到链表的尾部。

2.链表的插入链表的插入操作主要包括在链表头部插入新节点、在链表尾部插入新节点和在链表中间插入新节点。

在插入链表头部时，首先通过malloc函数生成新节点，并将链表头节点指针域的原指向设置为新节点；在插入链表尾部时，首先通过循环找到链表的尾节点，并生成新节点，将尾节点指针域的原指向设置为新节点；在插入链表中间时，首先通过循环找到要插入的位置节点，然后生成新节点，并将新节点指针域的原指向设置为下一个节点，将前一个节点的指针域设置为新节点。

3.链表的删除链表的删除操作主要包括删除头节点、删除尾节点和删除中间节点。

在删除头节点时，首先通过free函数释放头节点的内存空间，然后将链表的头节点指针指向第二个节点；在删除尾节点时，首先通过循环找到倒数第二个节点，并将倒数第二个节点的指针域置空，最后通过free函数释放尾节点的内存空间；在删除中间节点时，首先通过循环找到要删除的节点的前一个节点，然后将前一个节点的指针域指向要删除节点的下一个节点，最后通过free函数释放要删除节点的内存空间。

4.链表的查询链表的查询操作主要包括按位置查询和按值查询。

在按位置查询时，通过循环找到指定位置的节点，然后返回节点的数据值；在按值查询时，通过循环比较节点的数据值与指定值，找到匹配的节点，并返回该节点的位置。

二、递归算法的应用递归算法是一种函数自己调用自己的算法设计思想，具有简洁、清晰的特点。

本次实验主要应用递归算法解决实际问题，包括斐波那契数列的求解和二叉树的遍历。

数据结构与算法实验报告实验目的：本次实验主要目的是掌握数据结构与算法的基本概念和实际应用。

通过设计和实现特定的数据结构和算法，加深对其原理和应用的理解，培养分析和解决实际问题的能力。

实验内容：本次实验包括以下几个部分：1\实验环境和工具介绍在本部分，将介绍实验所使用的开发环境和工具，包括操作系统、编程语言、集成开发环境等。

2\实验设计和思路本部分将详细介绍实验的设计思路、算法的选择和实现方式。

具体包括数据结构的选择、算法的设计原理、时间和空间复杂度分析等。

3\实验步骤和代码实现在本部分，将详细列出实验的具体步骤和算法的实现代码。

包括数据结构的定义和操作、算法的实现和测试数据的等。

4\实验结果和分析在本部分，将展示实验的运行结果，并对实验结果进行分析和讨论。

包括实际运行时间、空间占用、算法的优缺点等方面的讨论。

5\实验总结和思考在本部分，将对整个实验进行总结和思考。

包括实验过程中遇到的问题和解决方法，对实验结果的评价，以及对进一步的研究方向的思考等内容。

附件：本文档附带以下附件：1\源代码：包括数据结构的定义和操作，算法的实现等。

2\测试数据：用于验证算法实现的测试数据。

3\实验结果截图：包括算法运行结果、时间和空间占用等方面的截图。

法律名词及注释：1\数据结构：在计算机科学中，数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。

2\算法：算法是解决问题的一系列清晰而简明的指令，是计算或操作的一种良定义的规程。

3\时间复杂度：时间复杂度是度量算法运行时间长短的一个表达式，用大O符号表示。

4\空间复杂度：空间复杂度是度量算法运行过程中所需的存储空间的一个表达式，用大O符号表示。

结语：本文档详细介绍了数据结构与算法实验的设计思路、步骤和实现代码，并对实验结果进行了分析和讨论。

实验过程中，我们掌握了数据结构与算法的基本概念和实际应用，提高了问题解决能力和编程实践能力。

《数据结构实践》实验指导书2013年8月目录实验一 C语言编程复习 (3)实验二线形表基本操作的实现 (5)实验三栈和队列基本操作的实现及应用 (15)实验四二叉树算法的实现 (30)实验五图的算法的实现 (46)实验六查找算法的实现 (66)实验七排序算法的实现 (78)实验一 C语言编程复习一、实验目的1.熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。

2.理解指针与应用的区别。

3.掌握结构体的使用。

4.掌握简单排序方法。

二、实验内容1、使用指针和引用两种方式，完成两个学生的交换。

2、写一函数，根据成绩，对包含有n个学生的数组进行排序。

三、实验步骤1. 定义一个Student的结构体类型，包含学号、姓名、成绩等成员。

2. 分别写Swap1(Student *s1, Student *s2) 和Swap2(Student &s1, Student &s2)，完成两个学生的交换。

3.写一排序函数SortStu(Student *s, int n)，使用冒泡或者简单选择排序算法根据成绩完成学生的排序。

四、实现提示struct Student{char name[20]; //姓名char num[10]; //学号float score; //成绩};void Swap1(Student *, Student *);//交换两个结构体变量（指针）void Swap2(Student &, Student &);//交换两个结构体变量（引用）void SortStu (Student *,int);//按成绩（高到低）排序五、思考与提高思考为何void Swap1(Student, Student )这个函数无法实现两个学生的交换？六、完整参考程序void Swap1(Student *s1, Student *s2){Student temp;temp=*s1;*s1=*s2;*s2=temp;}void Swap2(Student &s1, Student &s2){STUDENT temp;temp=s1;s1=s2;s2=temp;}void SortStu(Student S[],int n){Student temp;for(int i=0;i<n;i++){int idx = i;for(int j=i+1;j<n;j++){if(S[idx].score>S[j].score)idx = j;}if (idx != i){temp= S[idx];S[idx] = S[i];S[i] = temp;}}}实验二线形表基本操作的实现一、实验目的1.熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。

职业技术、职业师范学院《数据结构和算法》实验指导书适用专业：计算机科学与技术专业贵州大学二OO九年二月前言数据结构和算法是计算机课程的一门重要的基础课，它的教学要求大致有三个重要方面：其一就是让学生学会分析研究计算机加工的数据对象的特性，以便为数据选择适当的物理结构和逻辑结构；其二，根据结构，选择适当的算法，并初步掌握算法的时间分析和空间分析；其三，学习复杂的程序设计。

基于以上的三点要求，在编写这本实验指导书时贯穿这样的中心思想：让读者通过实验课，理论结合实践，达到这三点要求。

读者在使用这本书时，要以这三点要求为出发点，力求理解结构、掌握算法、读懂程序。

依据理论课的讲授情况，本书的实验安排以表（包括有序表、链表等），树，图三个基本的数据结构为重点。

实验一：有序表的建立、插入与删除实验学时：2实验类型：验证实验要求：必修一、实验目的１、了解有序表的顺序存贮结构。

２、掌握有序表元素在内存中是怎样存贮的。

二、实验内容在有序表中实现如下操作：1、插入一个新元素到第i个位置。

使原来标号为增1。

2、删除第i个位置的元素。

3、存一个新元素到第i个位置。

4、读表5、检索表中第i个元素。

6、求表的长度三、实验原理、方法和手段1、插入一个新元素到第i个位置，既把元素ai向后移一个位置，成为元素ai+1，把新元素放入到第i个位置，其他元素依次后移。

存一新元素到第i个位置是把元素ai冲掉后存上新值。

删除第i个元素就是把余后的元素依次向前移一个位置。

即：以元素ai+1，ai+2，···，依次取代ai，ai+1，···。

删除后的表长是n-1（n是原表长）。

4、参考程序/* 有序表的建立、插入与删除 */static int array[100];int j,i,n,p;int ch;void du(){printf("please tell me which numbers do you operate:");scanf("%d",&i);while (i>n){printf("ERROR,please enter new element");scanf("%d",&i);}}void da(){printf("the list is:");for(j=0;j<n;j++)printf("%3d",array[j]);printf("\n");}void show(){printf("-----------------------------------\n"); printf(" the function of the list\n");printf(" 1: insert\n");printf(" 2: delete\n");printf(" 3: save new element\n");printf(" 4: read list\n");printf(" 5: check\n");printf(" 6: the length of the list\n");printf(" 0: end\n");printf("-----------------------------------\n"); }main(){printf("please input the length of list:");scanf("%d",&n);printf("\n");printf("please enter number:");for (i=0;i<n;i++)scanf("%d",&array[i]);p=1;while (p!=0){show();printf ("enter p: ");scanf("%d",&p);if(p>=0&&p<=6){switch(p){case 1:printf("the inserted number places the front of the operation\n");du();for (j=n-1;j>=i-1;j--)array[j+1]=array[j];printf("please enter number:\n");scanf("%d",&ch);array[i-1]=ch;n+=1;da();break;case 2:du();for(j=i-1;j<=n;j++)array[j]=array[j+1];n-=1;da();break;case 3:du();printf("please enter new number:\n");scanf("%d",&ch);printf("\n");array[i-1]=ch;da();break;case 4:da();break;case 5:du();printf("what is the %d number:",i);printf("%3d\n",array[i-1]);break;case 6:printf("the length of the list is:");printf("%3d\n",n);break;case 0: p=0; break;}}}printf("ERROR,please enter new number\n");}四、实验组织运行要求本实验根据课堂教学进度，讲授相关知识后组织到计算机实验室进行实验。

算法与及数据结构实验报告算法与数据结构实验报告一、实验目的本次算法与数据结构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算法和数据结构的基本原理、特性和应用，提高我们解决实际问题的能力和编程技巧。

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

同时，为了进行算法性能的分析和比较，使用了 Python 的 time 模块来计算程序的运行时间。

三、实验内容1、线性表的实现与操作顺序表的实现：使用数组来实现顺序表，并实现了插入、删除、查找等基本操作。

链表的实现：通过创建节点类来实现链表，包括单向链表和双向链表，并完成了相应的操作。

2、栈和队列的应用栈的实现与应用：用数组或链表实现栈结构，解决了表达式求值、括号匹配等问题。

队列的实现与应用：实现了顺序队列和循环队列，用于模拟排队系统等场景。

3、树结构的探索二叉树的创建与遍历：实现了二叉树的先序、中序和后序遍历算法，并对其时间复杂度进行了分析。

二叉搜索树的操作：构建二叉搜索树，实现了插入、删除、查找等操作。

4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图：分别用邻接矩阵和邻接表来存储图的结构，并对两种表示方法的优缺点进行了比较。

图的深度优先遍历和广度优先遍历：实现了两种遍历算法，并应用于解决路径查找等问题。

5、排序算法的比较插入排序、冒泡排序、选择排序：实现了这三种简单排序算法，并对不同规模的数据进行排序，比较它们的性能。

快速排序、归并排序：深入理解并实现了这两种高效的排序算法，通过实验分析其在不同情况下的表现。

6、查找算法的实践顺序查找、二分查找：实现了这两种基本的查找算法，并比较它们在有序和无序数据中的查找效率。

四、实验步骤及结果分析1、线性表的实现与操作顺序表：在实现顺序表的插入操作时，如果插入位置在表的末尾或中间，需要移动后续元素以腾出空间。

删除操作同理，需要移动被删除元素后面的元素。

在查找操作中，通过遍历数组即可完成。

数据结构与算法分析》实验报告《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，深入理解数据结构与算法的基本概念和原理，掌握常见数据结构的实现和应用，以及算法的设计和性能评估。

通过实验，提高编程能力和解决实际问题的能力，培养逻辑思维和创新精神。

二、实验环境操作系统：Windows 10编程语言：Python 3x开发工具：PyCharm三、实验内容1、线性表顺序表的实现与操作链表的实现与操作2、栈和队列栈的实现与应用（表达式求值）队列的实现与应用（排队系统模拟）3、树和二叉树二叉树的遍历算法实现（前序、中序、后序）二叉搜索树的实现与操作4、图图的存储结构（邻接矩阵和邻接表）图的遍历算法（深度优先搜索和广度优先搜索）5、排序算法冒泡排序插入排序选择排序快速排序归并排序6、查找算法顺序查找二分查找四、实验步骤及结果1、线性表顺序表的实现与操作定义一个顺序表类，使用数组来存储元素。

实现插入、删除、查找等基本操作。

进行性能测试，分析在不同位置插入和删除元素的时间复杂度。

实验结果表明，在顺序表的前端或中间进行插入和删除操作时，时间复杂度较高，而在末尾操作时效率较高。

链表的实现与操作定义链表节点类和链表类。

实现链表的插入、删除、查找等操作。

比较顺序表和链表在不同操作下的性能差异。

结果显示，链表在频繁插入和删除元素的情况下表现更优，而顺序表在随机访问元素时速度更快。

2、栈和队列栈的实现与应用（表达式求值）用栈来实现表达式求值的算法。

输入表达式，如“2 ＋ 3 （ 4 1 ）”，计算并输出结果。

经过测试，能够正确计算各种复杂的表达式。

队列的实现与应用（排队系统模拟）模拟一个简单的排队系统，顾客到达和离开队列。

输出队列的状态和平均等待时间。

实验发现，队列长度和顾客等待时间与到达率和服务率密切相关。

3、树和二叉树二叉树的遍历算法实现（前序、中序、后序）构建一棵二叉树。

分别实现前序、中序、后序遍历算法，并输出遍历结果。

数据结构实验指导书《数据结构与算法》实验指导书《数据结构与算法》实验指导书实验1 顺序表一、实验目的（1）掌握顺序表的逻辑结构、存储结构及描述方式。

（2）掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。

二、实验要求（1）调试程序要记录调试过程中出现的问题及解决办法；（2）给出每个问题的算法或画出流程图；（3）编写程序要规范、正确，上机调试过程和结果要有记录，并注意调试程序集成环境的掌握及应用，不断积累编程及调试经验；（4）做完实验后给出本实验的实验报告。

三、实验设备、环境奔腾以上计算机，装有Turbo C 2.0或Visual C++软件四、实验步骤及内容实验步骤：1．根据题目，编写程序。

2．上机调试通过。

3．按照实验报告格式，撰写各实验报告。

实验内容：（1）编写一个函数print_all_data，该函数的作用是逐个输出顺序表中所有数据元素的值。

编写主函数，从键盘输入顺序表，调用函数print_all_data，测试结果。

（2）编写顺序表定位操作函数locata，该函数的作用是在顺序表中查找是否存在数据元素的值与变量x的值相等。

如果存在满足条件的数据元素，则返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素在表中的下标；如果不存在，则返回－1。

编写主函数，从键盘输入顺序表，以及变量x的值，调用函数locate，测试结果。

（3）编写一个函数insert，该函数的作用是在递增有序的顺序表中插入一个新结点x，要求保持顺序表的有序性，输出插入前后顺序表状态。

编写主函数，从键盘输入顺序表以及变量x的值，调用函数insert，测试结果。

（4）编写一个函数delete，该函数的作用是删除顺序表中所有等于X的数据元素。

若顺序表中没有满足条件的数据元素，则输出合适的信息。

若有满足条件的数据元素，则输出删除前后顺序表状态。

编写主函数，从键盘输入顺序表以及变量x的值，调用函数153《数据结构与算法》实验指导书delete，测试结果。

五、讨论、思考题1、如何在排列有序的顺序表中插入新元素，而保证顺序表的有序性？2、如何在排列有序的顺序表中删除某元素，而保证顺序表的有序性？实验2 单链表一、实验目的（1）掌握单链表的逻辑结构、存储结构及描述方式。

数据结构与算法的实验报告数据结构与算法第二次实验报告电子105班赵萌2010021526实验二：栈和队列的定义及基本操作一、实验目的：. 熟练掌握栈和队列的特点. 掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用. 掌握对列的定义和基本操作，熟练掌握链式队列的操作及应用, 掌握环形队列的入队和出队等基本操作. 加深对栈结构和队列结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力二、实验内容:定义顺序栈，完成栈的基本操作：空栈、入栈、出栈、取栈顶元素;实现十进制数与八进制数的转换;定义链式队列，完成队列的基本操作：入队和出队;1．问题描述：（1）利用栈的顺序存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对顺序栈进行如下操作：. 初始化一个空栈，分配一段连续的存储空间，且设定好栈顶和栈底;. 完成一个元素的入栈操作，修改栈顶指针;. 完成一个元素的出栈操作，修改栈顶指针;. 读取栈顶指针所指向的元素的值;. 将十进制数N 和其它d 进制数的转换是计算机实现计算的基本问题，其解决方案很多，其中最简单方法基于下列原理：即除d 取余法。

例如：（1348）10=（2504）8N N div 8 N mod 81348 168 4168 21 021 2 52 0 2从中我们可以看出，最先产生的余数4 是转换结果的最低位，这正好符合栈的特性即后进先出的特性。

所以可以用顺序栈来模拟这个过程。

以此来实现十进制数与八进制数的转换; . 编写主程序，实现对各不同的算法调用。

（2）利用队列的链式存储结构,设计一组输入数据（假定为一组整数），能够对链式队列进行如下操作：. 初始化一个空队列，形成一个带表头结点的空队;. 完成一个元素的入队操作，修改队尾指针;. 完成一个元素的出队操作，修改队头指针;. 修改主程序，实现对各不同的算法调用。

其他算法的描述省略，参见实现要求说明。

2．实现要求：对顺序栈的各项操作一定要编写成为C（C++）语言函数，组合成模块化的形式，每个算法的实现要从时间复杂度和空间复杂度上进行评价。