算法与数据结构实验7

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。

《数据结构与算法实验》任务书《数据结构与算法实验》任务书实验一动态链表的设计与应用一、实验目的、要求1、掌握使用VC 6.0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。

二、实验内容1．输入一组学生信息，建立一个单链表。

2．遍历该链表,输出学生信息。

3．查找某特定的学生,查找成功返回1,否则返回0。

4．编写在非递减有序链表中插入一个元素使链表元素仍有序的函数，并利用该函数建立一个非递减有序单向链表。

5．利用算法4建立两个非递减有序单向链表，然后合并成一个非递增链表。

*6．采用单向链表实现一元多项式的存储并实现两个多项式相加并输出结果。

7．编写一个主函数,调试上述算法。

*8．综合训练：利用链表实现一个班级学生信息管理（数据录入、插入、删除、排序、查找等，并能够实现将数据存储到文件中）三、实验说明1.存储定义#define MAXSIZE 100 //表中元素的最大个数typedef int ElemType；//元素类型typedef struct list{ElemType elem[MAXSIZE];//静态线性表int length; //表的实际长度}SqList;//顺序表的类型名2.建立顺序表时可利用随机函数自动产生数据。

四、注意问题１．插入、删除时元素的移动原因、方向及先后顺序。

２．了解不同的函数形参与实参的传递关系。

一、实验目的、要求1．掌握栈、队列的思想及其存储实现。

2．掌握栈、队列的常见算法的程序实现。

二、实验内容1．采用链式存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。

2．采用顺序存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。

3．采用链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作。

4．采用顺序存储实现循环队列的初始化、入队、出队操作。

5．在主函数中设计一个简单的菜单，分别测试上述算法。

*6．综合训练:1)利用栈实现表达式求值算法。

2015-2016学年第二学期《算法与数据结构》课程实验报告专业软件工程学生姓名成晓伟班级软件141学号1410075094实验学时16实验教师徐秀芳信息工程学院实验一单链表的基本操作一、实验目的1.熟悉C语言上机环境，进一步掌握C语言的基本结构及特点。

2.掌握线性表的各种物理存储表示和C语言实现。

3.掌握单链表的各种主要操作的C语言实现。

4.通过实验理解线性表中的单链表存储表示与实现。

二、主要仪器及耗材普通计算机三、实验内容与要求1、用C语言编写一个单链表基本操作测试程序。

（1）初始化单链表（2）创建单链表（3）求单链表长度（4）输出单链表中每一个结点元素（5）指定位置插入某个元素（6）查找第i个结点元素的值（7）查找值为e 的结点，并返回该结点指针（8）删除第i个结点（9）销毁单链表2、实验要求（1）程序中用户可以选择上述基本操作。

程序启动后，在屏幕上可以菜单形式显示不同功能，当按下不同数字后完成指定的功能，按其他键，则显示错误后重新选择。

（2）要求用线性表的顺序存储结构，带头结点的单链表存储结构分别实现。

（3）主函数实现对基本操作功能的调用。

3、主要代码（1）初始化单链表LinkList *InitList(){ //创建一个空链表,初始化线性表LinkList *L;L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));L->next=NULL;return L;}（2）创建单链表//头插法void CreateListF(LinkList *L){LinkList *s;int i=1,a=0;while(1){printf("输入第%d个元素(0表示终止)",i++);scanf("%d",&a);if(a==0)break;s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));s->data=a;s->next=L->next;L->next=s;}}（3）求链表长度int ListLength(LinkList *L){ //求链表长度int n=0;LinkList *p=L;while(p->next!=NULL){p=p->next;n++;}return(n);}（4）在指定位置插入元素int InsertList(LinkList *L,int i,ElemType e){LinkList *p=L,*s;int j=0;while(p!=NULL&&j<i-1){p=p->next;j++;} //找出要插入的位置的前一个位置if(p==NULL){return 0;}else{s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;return 1;}}（5）输出链表void DispList(LinkList *L){ //输出链表LinkList *p=L->next;while(p!=NULL){printf("%d",p->data);p=p->next;}printf("\n");}（6）查找链表中指定元素int GetElem(LinkList *L,int i){ //查找链表中指定元素LinkList *p=L;int j=0;while(j<i&&p!=NULL){j++;p=p->next;}if(p==NULL){return 0;}else{return p->data;}}（7）查找值是e的结点并返回该指针LinkList *LocateElem(LinkList *L,ElemType e){ //查找值是e的结点并返回该指针int i=1;LinkList *p=L;while(p!=NULL)if(p->data==e) return p;}if(p==NULL){return NULL;}}（8）删除元素int ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e){ //删除元素LinkList *p=L,*q;int j=0;while(p!=NULL&&j<i-1){p=p->next;j++;} //找到要删除元素地址的前一个地址if(p==NULL){ return 0;} //不能删除else{q=p->next;*e=q->data;p->next=q->next;free(q); //删除成功return 1;}}（9）销毁链表void DestroyList(LinkList *L){//销毁链表LinkList *pre=L,*p=L->next;while(p!=NULL){free(pre);pre=p;p=pre->next;}free(pre);}main函数：int main(){LinkList *L;ElemType e;int i;L=InitList();CreateListF(L);DispList(L);printf("输入要查找的元素位置:\n");scanf("%d",&i);e=GetElem(L,i);printf("%d\n",e);printf("单链表长度为:%d\n",ListLength(L));printf("输入要删除元素的位置:");scanf("%d",&i);if (i>ListLength(L)){printf("超出范围重新输入");scanf("%d",&i);}if(ListDelete(L,i,&e)==0){printf("未找到元素\n");}else DispList(L);printf("输入插入元素的位置和值:");scanf("%d%d",&i,&e);InsertList(L,i,e);DispList(L);return 0;}4、测试数据及测试结果输入：23 56 12 28 45输出：四、注意事项1、存储结构定义和基本操作尽可能用头文件实现。

第一学期实验报告课程名称：算法与数据结构实验名称：城市链表一、实验目的本次实验的主要目的在于熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉各种链表的操作为侧重点。

同时，通过本次实验帮助学生复习高级语言的使用方法。

二、实验内容（一）城市链表：将若干城市的信息，存入一个带头结点的单链表。

结点中的城市信息包括：城市名，城市的位置坐标。

要求能够利用城市名和位置坐标进行有关查找、插入、删除、更新等操作。

(二) 约瑟夫环m 的初值为20；密码：3，1，7，2，6，8，4（正确的结果应为6，1，4，7，2，3，5）。

三、实验环境VS2010 、win8.1四、实验结果（一）城市链表:（1）创建城市链表；（2）给定一个城市名，返回其位置坐标；（3）给定一个位置坐标P 和一个距离D，返回所有与P 的距离小于等于D 的城市。

（4）在已有的城市链表中插入一个新的城市；（5）更新城市信息；（6）删除某个城市信息。

(二) 约瑟夫环m 的初值为20；密码：3，1，7，2，6，8，4输出6，1，4，7，2，3，5。

五、附录城市链表：5.1 问题分析该实验要求对链表实现创建，遍历，插入，删除，查询等操作，故使用单链表。

5.2 设计方案该程序大致分为以下几个模块：1.创建城市链表模块，即在空链表中插入新元素。

故创建城市链表中包涵插入模块。

2.返回位置坐标模块。

3.计算距离模块4.插入模块。

5.更新城市信息模块6.删除信息模块。

5.3 算法5.3.1 根据中心城市坐标，返回在距离内的所有城市：void FindCityDistance(citylist *L){//根据距离输出城市……//输入信息与距离L=L->next;while(L != NULL){if(((L->x-x1)*(L->x-x1)+(L->y-y1)*(L->y-y1)<=dis *dis)&&(((L->x-x1)+(L->y-y1))!=0 )){printf("城市名称%s\n",L->Name);printf("城市坐标%.2lf,%.2lf\n",L->x,L->y);}L=L->next;}}该算法主要用到了勾股定理，考虑到不需要实际数值，只需要大小比较，所以只用横坐标差的平方+纵坐标差的平方<= 距离的平方判定。

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。

实验报告数据结构与算法实验报告：数据结构与算法引言：数据结构与算法是计算机科学中最基础且重要的领域之一。

它们为我们解决问题、优化性能和设计高效的软件系统提供了关键的工具和技术。

本实验报告将探讨数据结构与算法的基本概念、应用和实验结果，以帮助读者更好地理解和应用这些知识。

一、数据结构的概念和分类数据结构是指在计算机中组织和存储数据的方式。

它可以分为线性结构、树形结构和图形结构等不同类型。

线性结构包括数组、链表和栈等，树形结构包括二叉树、AVL树和B树等，图形结构包括有向图和无向图等。

每种数据结构都有其特定的应用场景和操作方式，我们需要根据问题的需求选择合适的数据结构。

二、算法的基本概念和分类算法是指解决问题的一系列步骤和规则。

它可以分为排序算法、查找算法和图算法等不同类型。

排序算法包括冒泡排序、插入排序和快速排序等，查找算法包括线性查找、二分查找和哈希查找等，图算法包括最短路径算法和最小生成树算法等。

每种算法都有其时间复杂度和空间复杂度，我们需要根据问题的规模和性能要求选择合适的算法。

三、数据结构与算法的应用数据结构与算法在各个领域都有广泛的应用。

在图像处理领域，我们可以利用数据结构和算法来实现图像的压缩和特征提取；在网络安全领域，我们可以利用数据结构和算法来实现密码学和防火墙等技术；在人工智能领域，我们可以利用数据结构和算法来实现机器学习和深度学习等算法。

数据结构与算法的应用无处不在，它们为我们解决复杂的问题提供了强大的工具和方法。

四、实验结果与分析为了验证数据结构与算法的效果和性能，我们进行了一系列实验。

首先，我们实现了一个链表数据结构，并比较了链表和数组的性能差异。

实验结果表明，在插入和删除操作方面，链表具有更好的性能；而在随机访问方面，数组具有更好的性能。

其次，我们实现了一个快速排序算法，并与冒泡排序和插入排序进行了对比。

实验结果表明，快速排序具有更好的时间复杂度，尤其是在大规模数据排序时。

数据结构实验七查找在计算机科学中，数据结构是组织和存储数据的方式，而查找则是在给定的数据结构中寻找特定元素的操作。

本次实验七的重点就是深入研究查找这一重要的数据处理操作。

查找操作在我们日常生活和计算机程序中无处不在。

想象一下在电话簿中查找一个朋友的号码，或者在图书馆的书架中寻找一本书，这都是查找的实际应用场景。

在计算机程序中，当我们需要从大量数据中快速找到所需的信息时，高效的查找算法就显得至关重要。

常见的查找算法有顺序查找、二分查找、哈希查找等。

顺序查找是最简单直接的方法，它从数据结构的起始位置开始，依次比较每个元素，直到找到目标元素或者遍历完整个数据结构。

这种方法适用于数据量较小或者数据未排序的情况。

让我们通过一个简单的示例来理解顺序查找。

假设有一个整数数组5, 3, 8, 2, 9，我们要查找数字 8。

从数组的第一个元素 5 开始，依次与8 进行比较。

当比较到第三个元素时，找到了目标数字 8，查找结束。

虽然顺序查找的思路简单，但在数据量较大时，它的效率相对较低。

与顺序查找不同，二分查找则要求数据是有序的。

它通过不断将待查找的区间一分为二，逐步缩小查找范围，从而提高查找效率。

还是以整数数组为例，比如 2, 4, 6, 8, 10 要查找数字 6。

首先，比较中间元素 6 和目标数字 6，正好相等，查找成功。

如果要查找的数字小于中间元素，则在左半区间继续查找；如果大于中间元素，则在右半区间查找。

二分查找的效率在有序数据中表现出色。

然而，如果数据经常变动，需要频繁进行插入和删除操作，维护数据的有序性可能会带来较大的开销。

哈希查找则是另一种常见的查找方法。

它通过一个哈希函数将关键字映射到一个特定的位置，从而实现快速查找。

哈希函数的设计至关重要，如果设计不当，可能会导致大量的冲突，影响查找效率。

在实际应用中，选择合适的查找算法取决于多种因素，如数据的规模、数据的分布特征、查找的频繁程度以及对时间和空间复杂度的要求等。

《算法与数据结构》实验报告学院专业姓名学号每个实验报告的程序名为班级号_学号_姓名_题号.c++(多文件压缩为rar)实验1：ADT List（线性表）（3学时）[问题描述]线性表是典型的线性结构，实现ADT List，并在此基础上实现两个集合的交运算或并运算。

[实验目的]（1）掌握线性表的两种存储结构，即顺序表和链表。

（2）掌握在顺序表和单链表上基本操作的实现。

（3）在掌握顺序表和单链表的基本操作上进行综合题的实现。

[实验内容及要求]（1）集合的元素限定为十进制数。

（2）任意输入两个集合的元素。

（3）显示两个集合的内容及其运算结果。

[测试数据]（1）set1={3, 5, 8, 11}，set2={2, 6, 8, 9, 11, 15, 20}set1∪set2＝？set1∩set2＝？（2）set1={9, 3, 14, 6}，set2={1, 30, 3, 7, 14, 25, 6, 3, 19, 9}set1∪set2＝？set1∩set2＝？[思考]（1）算法的复杂度是多少？（2）线性表可以用顺序表或单链表实现，你采用的是哪一种？为什么？（3）若把实验要求（2）更改为两个集合内的元素是递增的，请你提出一种时间复杂度更少的算法，并说明时间复杂度是多少？《算法与数据结构》实验报告学院专业姓名学号每个实验报告的程序名为班级号_学号_姓名_题号.c++(多文件压缩为rar)实验2：串的基本操作的实现（3学时）[问题描述]串是数据类型为字符的特殊的线性表，在串的基本操作中，通常以“串的整体”作为操作对象。

所以串的基本操作和线性表有很大差别。

本实验是实现串的一些基本操作。

[实验目的]（1）熟悉串的基本操作的含义。

（2）掌握串的数组存储以及在其上实现串操作的基本方法。

（3）掌握重载操作的设计和实现方法。

[实验内容及要求]（1）不允许使用C++语言本身提供的串函数。

（2）利用数组存储实现串的基本操作：即赋值、求长度、连接、求子串、子串定位、替换、退出等操作。

算法与数据结构实验报告算法与数据结构实验报告1.引言该实验报告旨在介绍算法与数据结构实验的设计、实施和结果分析。

本章节将概述实验的背景和目的。

2.实验设计2.1 实验背景在本节中，我们将介绍该实验的背景和应用领域，以便读者能够更好地理解实验的重要性。

2.2 实验目的在本节中，我们将详细介绍该实验的目的和预期的成果，以便读者明确实验的研究问题和目标。

3.算法与数据结构概述3.1 算法定义在本节中，我们将简要介绍算法的概念，并讨论其在实验中的应用。

3.2 数据结构定义本节将简要介绍数据结构的概念，并说明其在算法中的作用。

4.算法实现4.1 实验环境和工具本节将介绍实验所使用的环境和工具，包括编程语言、开发平台和相关库。

4.2 算法逻辑设计在本节中，我们将详细描述所选算法的逻辑设计，包括输入、处理和输出过程。

4.3 数据结构设计本节将详细介绍所选算法中使用的数据结构设计，包括数组、链表、栈等。

4.4 算法实现步骤在本节中，我们将逐步介绍算法的实现步骤，包括代码编写和算法调试。

5.实验结果与分析5.1 实验数据收集在本节中，我们将详细介绍实验数据的收集以及所采用的评估指标。

5.2 实验结果展示本节将展示实验结果的统计数据、图表和其他可视化形式，以便读者更好地理解实验结果。

5.3 结果分析在本节中，我们将对实验结果进行分析，讨论其优势、局限性以及可能的改进方向。

6.总结与展望6.1 实验总结本节将对整个实验过程进行总结，并概括实验的主要发现和成果。

6.2 实验展望在本节中，我们将探讨实验结果的未来发展方向，并提出后续研究的建议和展望。

附件：1.数据集：包含实验中使用的原始数据集2.源代码：包含实验所编写的算法代码和实现注释：1.算法：指计算机科学中用来解决问题的可执行指令序列。

2.数据结构：指组织和存储数据的方式，以便能够高效地访问和处理。