数据结构实验

数据结构C语言版实验报告一、实验目的本次实验旨在通过使用 C 语言实现常见的数据结构，加深对数据结构基本概念、原理和操作的理解，提高编程能力和解决实际问题的能力。

二、实验环境操作系统：Windows 10编程环境：Visual Studio 2019编程语言：C 语言三、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（模拟排队）3、树和二叉树二叉树的遍历（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、邻接表）图的遍历（深度优先搜索、广度优先搜索）四、实验步骤及结果1、线性表顺序表的实现与操作定义顺序表的数据结构，包括数组和表的长度。

实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等操作。

测试顺序表的各种操作，输出操作结果。

｀｀｀cinclude ＜stdioh>include ＜stdlibh>define MAX_SIZE 100typedef struct ｛int dataMAX_SIZE;int length;｝ SeqList;／／初始化顺序表void initList(SeqList L) ｛L>length ＝ 0;｝／／插入元素到顺序表int insertList(SeqList L, int pos, int element) ｛if （L>length ＞＝ MAX_SIZE ｜｜ pos ＜ 0 ｜｜ pos ＞ L>length) ｛return 0;｝for （int i ＝ L>length 1; i ＞＝ pos; i) ｛L>datai ＋ 1 ＝ L>datai;｝L>datapos ＝ element;L>length+＋；return 1;｝／／删除顺序表中的元素int deleteList(SeqList L, int pos) ｛if （pos ＜ 0 ｜｜ pos ＞＝ L>length) ｛return 0;｝for （int i ＝ pos; i ＜ L>length 1; i+＋）｛L>datai ＝ L>datai ＋ 1;｝L>length;return 1;｝／／查找顺序表中的元素int searchList(SeqList L, int element) ｛for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛if （Ldatai ＝＝ element) ｛return i;｝｝return －1;｝int main(）｛SeqList L;initList(＆L)；insertList(＆L, 0, 10)；insertList(＆L, 1, 20)；insertList(＆L, 2, 30)；printf(＂顺序表元素: ＂）；for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛printf(＂％d ＂， Ldatai)；｝printf(＂＼n"）；int pos ＝ searchList(L, 20)；if （pos!＝－1) ｛printf(＂元素 20 在顺序表中的位置: ％d\n"， pos)；｝ else ｛printf(＂顺序表中未找到元素 20\n"）；｝deleteList(＆L, 1)；printf(＂删除元素后的顺序表元素: ＂）；for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛printf(＂％d ＂， Ldatai)；｝printf(＂＼n"）；return 0;｝｀｀｀实验结果：成功实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等操作，输出结果符合预期。

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，深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用，提高解决实际问题的能力，培养逻辑思维和编程技巧。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的开发工具为 PyCharm。

操作系统为 Windows 10。

三、实验内容（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表，包括插入、删除、查找等基本操作。

通过实验，理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。

2、链表的实现实现了单向链表和双向链表，对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。

体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。

（二）栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈，并通过表达式求值的例子，展示了栈在计算中的作用。

2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列，通过模拟银行排队的场景，理解了队列的先进先出特性。

（三）树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法，并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。

2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树，实现了插入、删除和查找操作，了解了其在数据快速查找和排序中的应用。

（四）图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图，并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。

2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法，并通过对实际图结构的遍历，理解了它们的应用场景和特点。

（五）排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。

2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验，比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。

四、实验过程及结果（一）线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中，如果在表头插入元素，需要将后面的元素依次向后移动一位，时间复杂度为 O(n)。

删除操作同理，在表头删除元素时，时间复杂度也为 O(n)。

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。

数据结构实验指导书一、实验目的数据结构是计算机科学中的重要基础课程，通过实验，旨在帮助学生更好地理解和掌握数据结构的基本概念、原理和算法，提高学生的编程能力和问题解决能力。

具体而言，实验的目的包括：1、加深对常见数据结构（如数组、链表、栈、队列、树、图等）的理解，掌握其特点和操作方法。

2、培养学生运用数据结构解决实际问题的能力，提高算法设计和程序实现的能力。

3、增强学生的逻辑思维能力和调试程序的能力，培养学生的创新意识和团队合作精神。

二、实验环境1、操作系统：Windows 或 Linux 操作系统。

2、编程语言：C、C+＋、Java 等编程语言中的一种。

3、开发工具：如 Visual Studio、Eclipse、Code:：Blocks 等集成开发环境（IDE）。

三、实验要求1、实验前，学生应认真预习实验内容，熟悉相关的数据结构和算法，编写好实验程序的代码框架。

2、实验过程中，学生应独立思考，认真调试程序，及时记录实验过程中出现的问题及解决方法。

3、实验完成后，学生应撰写实验报告，包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果、问题分析与解决等。

四、实验内容（一）线性表1、顺序表的实现与操作实现顺序表的创建、插入、删除、查找等基本操作。

分析顺序表在不同操作下的时间复杂度。

2、链表的实现与操作实现单链表、双向链表的创建、插入、删除、查找等基本操作。

比较单链表和双向链表在操作上的优缺点。

（二）栈和队列1、栈的实现与应用实现顺序栈和链式栈。

利用栈解决表达式求值、括号匹配等问题。

2、队列的实现与应用实现顺序队列和链式队列。

利用队列解决排队问题、广度优先搜索等问题。

（三）树1、二叉树的实现与遍历实现二叉树的创建、插入、删除操作。

实现二叉树的前序、中序、后序遍历算法，并分析其时间复杂度。

2、二叉搜索树的实现与操作实现二叉搜索树的创建、插入、删除、查找操作。

分析二叉搜索树的性能。

（四）图1、图的存储结构实现邻接矩阵和邻接表两种图的存储结构。

一、实验目的1. 理解串的概念和性质；2. 掌握串的基本操作，如连接、赋值、求长度、定位等；3. 熟悉串的两种存储结构：顺序存储和链式存储；4. 能够实现串的简单应用，如字符串匹配、子串查找等。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验内容1. 串的定义和性质2. 串的顺序存储结构3. 串的链式存储结构4. 串的基本操作5. 字符串匹配算法6. 子串查找算法四、实验步骤1. 定义串的数据结构```cpp#define MAX_SIZE 100typedef struct {char data[MAX_SIZE];int length;} StrString;```2. 实现串的基本操作```cpp// 初始化串void InitString(StrString &S) {S.length = 0;}// 赋值操作void AssignString(StrString &S, StrString T) { for (int i = 0; i < T.length; i++) {S.data[i] = T.data[i];}S.length = T.length;}// 求长度操作int Length(StrString S) {return S.length;}// 定位操作int Index(StrString S, StrString T, int pos) { int i, j;i = pos;for (j = 0; j < T.length && i < S.length; j++, i++) { if (S.data[i] != T.data[j]) {i = i - j;j = 0;}}if (j == T.length) {return i - T.length + 1;}return 0;}```3. 实现字符串匹配算法```cpp// 字符串匹配算法（KMP算法）int KMPMatch(StrString S, StrString T) {int i, j;int next[T.length];// 构建next数组for (i = 1, j = 0; i < T.length; i++) {while (j > 0 && T.data[i] != T.data[j]) {j = next[j - 1];}if (T.data[i] == T.data[j]) {j++;}next[i] = j;}// 匹配过程i = 0;j = 0;while (i < S.length && j < T.length) { if (S.data[i] == T.data[j]) {i++;j++;} else if (j > 0) {j = next[j - 1];} else {i++;}}if (j == T.length) {return i - j;}return 0;}```4. 实现子串查找算法```cpp// 子串查找算法（朴素算法）int SubStringMatch(StrString S, StrString T) {int i, j;for (i = 0; i <= S.length - T.length; i++) {j = 0;while (j < T.length && S.data[i + j] == T.data[j]) {j++;}if (j == T.length) {return i;}}return 0;}```五、实验结果与分析1. 初始化串、赋值操作、求长度操作、定位操作均能正常执行，符合预期。

串-数据结构实验报告串数据结构实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握串这种数据结构的基本概念、存储方式以及相关的操作算法。

通过实际编程实现串的基本操作，提高对数据结构的理解和编程能力，培养解决实际问题的思维和方法。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发工具为Visual Studio 2019。

三、实验原理（一）串的定义串是由零个或多个字符组成的有限序列。

在本次实验中，我们主要关注的是字符串。

（二）串的存储方式1、顺序存储定长顺序存储：使用固定长度的数组来存储字符串，长度不足时用特定字符填充。

堆分配存储：根据字符串的实际长度动态分配存储空间。

2、链式存储每个节点存储一个字符，并通过指针链接起来。

（三）串的基本操作1、串的创建和初始化2、串的赋值3、串的连接4、串的比较5、求子串6、串的插入和删除四、实验内容及步骤（一）顺序存储方式下串的实现1、定义一个结构体来表示顺序存储的字符串，包含字符数组和字符串的实际长度。

｀｀｀cppstruct SeqString ｛char str;int length;｝；｀｀｀2、实现串的创建和初始化函数｀｀｀cppSeqString createSeqString(const char initStr) ｛int len ＝ strlen(initStr)；SeqString s;sstr ＝ new charlen ＋ 1;strcpy(sstr, initStr)；slength ＝ len;return s;｝｀｀｀3、串的赋值函数｀｀｀cppvoid assignSeqString(SeqString& s, const char newStr) ｛delete sstr;int len ＝ strlen(newStr)；sstr ＝ new charlen ＋ 1;strcpy(sstr, newStr)；slength ＝ len;｝｀｀｀4、串的连接函数｀｀｀cppSeqString concatSeqString(const SeqString& s1, const SeqString& s2) ｛SeqString result;resultlength ＝ s1length ＋ s2length;resultstr ＝ new charresultlength ＋ 1;strcpy(resultstr, s1str)；strcat(resultstr, s2str)；return result;｝｀｀｀5、串的比较函数｀｀｀cppint compareSeqString(const SeqString& s1, const SeqString& s2) ｛return strcmp(s1str, s2str)；｝｀｀｀6、求子串函数｀｀｀cppSeqString subSeqString(const SeqString& s, int start, int len) ｛SeqString sub;sublength ＝ len;substr ＝ new charlen ＋ 1;strncpy(substr, sstr ＋ start, len)；substrlen ＝＇＼0'；return sub;｝｀｀｀7、串的插入函数｀｀｀cppvoid insertSeqString(SeqString& s, int pos, const SeqString& insertStr) ｛int newLength ＝ slength ＋ insertStrlength;char newStr ＝ new charnewLength ＋ 1;strncpy(newStr, sstr, pos)；strcpy(newStr ＋ pos, insertStrstr)；strcpy(newStr ＋ pos ＋ insertStrlength, sstr ＋ pos)；delete sstr;sstr ＝ newStr;slength ＝ newLength;｝｀｀｀8、串的删除函数｀｀｀cppvoid deleteSeqString(SeqString& s, int start, int len) ｛int newLength ＝ slength len;char newStr ＝ new charnewLength ＋ 1;strncpy(newStr, sstr, start)；strcpy(newStr ＋ start, sstr ＋ start ＋ len)；delete sstr;sstr ＝ newStr;slength ＝ newLength;｝｀｀｀（二）链式存储方式下串的实现1、定义一个节点结构体｀｀｀cppstruct LinkNode ｛char data;LinkNode next;LinkNode(char c) ： data(c)， next(NULL) ｛｝｝；｀｀｀2、定义一个链式存储的字符串类｀｀｀cppclass LinkString ｛private:LinkNode head;int length;public:LinkString(const char initStr)；～LinkString(）；void assign(const char newStr)；LinkString concat(const LinkString& other)；int compare(const LinkString& other)；LinkString subString(int start, int len)；void insert(int pos, const LinkString& insertStr)；void deleteSub(int start, int len)；｝；｀｀｀3、实现各个函数｀｀｀cppLinkString:：LinkString(const char initStr) ｛length ＝ strlen(initStr)；head ＝ NULL;LinkNode p ＝ NULL;for （int i ＝ 0; i ＜ length; i+＋）｛LinkNode newNode ＝ new LinkNode(initStri)；if （head ＝＝ NULL) ｛head ＝ newNode;p ＝ head;｝ else ｛p>next ＝ newNode;p ＝ p>next;｝｝｝LinkString:：～LinkString(）｛LinkNode p ＝ head;while （p) ｛LinkNode temp ＝ p;p ＝ p>next;delete temp;｝｝void LinkString:：assign(const char newStr) ｛／／先释放原有的链表LinkNode p ＝ head;while （p) ｛LinkNode temp ＝ p;p ＝ p>next;delete temp;｝length ＝ strlen(newStr)；head ＝ NULL;p ＝ NULL;for （int i ＝ 0; i ＜ length; i+＋）｛LinkNode newNode ＝ new LinkNode(newStri)；if （head ＝＝ NULL) ｛head ＝ newNode;p ＝ head;｝ else ｛p>next ＝ newNode;p ＝ p>next;｝｝｝LinkString LinkString:：concat(const LinkString& other) ｛LinkString result;LinkNode p1 ＝ head;LinkNode p2 ＝ otherhead;LinkNode p ＝ NULL;while （p1) ｛LinkNode newNode ＝ new LinkNode(p1-＞data)；if （resulthead ＝＝ NULL) ｛resulthead ＝ newNode;p ＝ resulthead;｝ else ｛p>next ＝ newNode;p ＝ p>next;｝p1 ＝ p1-＞next;｝while （p2) ｛LinkNode newNode ＝ new LinkNode(p2-＞data)；if （resulthead ＝＝ NULL) ｛resulthead ＝ newNode;p ＝ resulthead;｝ else ｛p>next ＝ newNode;p ＝ p>next;｝p2 ＝ p2-＞next;｝resultlength ＝ length ＋ otherlength;return result;｝int LinkString:：compare(const LinkString& other) ｛LinkNode p1 ＝ head;LinkNode p2 ＝ otherhead;while （p1 ＆＆ p2 ＆＆ p1-＞data ＝＝ p2-＞data) ｛p1 ＝ p1-＞next;p2 ＝ p2-＞next;｝if （p1 ＝＝ NULL ＆＆ p2 ＝＝ NULL) ｛return 0;｝ else if （p1 ＝＝ NULL) ｛return －1;｝ else if （p2 ＝＝ NULL) ｛return 1;｝ else ｛return p1-＞data p2-＞data;｝｝LinkString LinkString:：subString(int start, int len) ｛LinkString sub;LinkNode p ＝ head;for （int i ＝ 0; i ＜ start; i+＋）｛p ＝ p>next;｝for （int i ＝ 0; i ＜ len; i+＋）｛LinkNode newNode ＝ new LinkNode(p>data)；if （subhead ＝＝ NULL) ｛subhead ＝ newNode;｝ else ｛LinkNode temp ＝ subhead;while （temp>next) ｛temp ＝ temp>next;｝temp>next ＝ newNode;｝p ＝ p>next;｝sublength ＝ len;return sub;｝void LinkString:：insert(int pos, const LinkString& insertStr) ｛LinkNode p ＝ head;for （int i ＝ 0; i ＜ pos 1; i+＋）｛p ＝ p>next;｝LinkNode insertHead ＝ insertStrhead;while （insertHead) ｛LinkNode newNode ＝ new LinkNode(insertHead>data)；newNode>next ＝ p>next;p>next ＝ newNode;p ＝ p>next;insertHead ＝ insertHead>next;｝length ＋＝ insertStrlength;｝void LinkString:：deleteSub(int start, int len) ｛LinkNode p ＝ head;for （int i ＝ 0; i ＜ start 1; i+＋）｛p ＝ p>next;｝LinkNode temp ＝ p>next;for （int i ＝ 0; i ＜ len; i+＋）｛LinkNode delNode ＝ temp;temp ＝ temp>next;delete delNode;｝p>next ＝ temp;length ＝ len;｝｀｀｀（三）测试用例1、顺序存储方式的测试｀｀｀cppint main(）｛SeqString s1 ＝ createSeqString(＂Hello"）；SeqString s2 ＝ createSeqString(＂World"）；SeqString s3 ＝ concatSeqString(s1, s2)；std:：cout ＜＜＂连接后的字符串: ＂＜＜ s3str ＜＜ std:：endl; int cmpResult ＝ compareSeqString(s1, s2)；if （cmpResult ＜ 0) ｛std:：cout ＜＜＂s1 小于 s2" ＜＜ std:：endl;｝ else if （cmpResult ＝＝ 0) ｛std:：cout ＜＜＂s1 等于 s2" ＜＜ std:：endl;｝ else ｛std:：cout ＜＜＂s1 大于 s2" ＜＜ std:：endl;｝SeqString sub ＝ subSeqString(s1, 1, 3)；std:：cout ＜＜＂子串: ＂＜＜ substr ＜＜ std:：endl; insertSeqString(s1, 2, s2)；std:：cout ＜＜＂插入后的字符串: ＂＜＜ s1str ＜＜ std:：endl; deleteSeqString(s1, 3, 2)；std:：cout ＜＜＂删除后的字符串: ＂＜＜ s1str ＜＜ std:：endl; return 0;｝｀｀｀2、链式存储方式的测试｀｀｀cppint main(）｛LinkString ls1(＂Hello"）；LinkString ls2(＂World"）；LinkString ls3 ＝ ls1concat(ls2)；std:：cout ＜＜＂连接后的字符串: ＂；LinkNode p ＝ ls3head;while （p) ｛std:：cout ＜＜ p>data;p ＝ p>next;｝std:：cout ＜＜ std:：endl;int cmpResult ＝ ls1compare(ls2)；if （cmpResult ＜ 0) ｛std:：cout ＜＜＂ls1 小于 ls2" ＜＜ std:：endl;｝ else if （cmpResult ＝＝ 0) ｛std:：cout ＜＜＂ls1 等于 ls2" ＜＜ std:：endl;｝ else ｛std:：cout ＜＜＂ls1 大于 ls2" ＜＜ std:：endl;｝LinkString sub ＝ ls1subString(1, 3)；std:：cout ＜＜＂子串: ＂；p ＝ subhead;while （p) ｛std:：cout ＜＜ p>data;p ＝ p>next;｝std:：cout ＜＜ std:：endl;ls1insert(2, ls2)；std:：cout ＜＜＂插入后的字符串: ＂；p ＝ ls1head;while （p) ｛std:：cout ＜＜ p>data;p ＝ p>next;｝std:：cout ＜＜ std:：endl;ls1deleteSub(3, 2)；std:：cout ＜＜＂删除后的字符串: ＂；p ＝ ls1head;while （p) ｛std:：cout ＜＜ p>data;p ＝ p>next;｝std:：cout ＜＜ std:：endl;return 0;｝｀｀｀五、实验结果及分析（一）顺序存储方式1、连接操作成功实现，输出了正确连接后的字符串。

一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科，它研究如何有效地组织和存储数据，并实现对数据的检索、插入、删除等操作。

为了更好地理解数据结构的概念和原理，我们进行了一次数据结构实训实验，通过实际操作来加深对数据结构的认识。

二、实验目的1. 掌握常见数据结构（如线性表、栈、队列、树、图等）的定义、特点及操作方法。

2. 熟练运用数据结构解决实际问题，提高算法设计能力。

3. 培养团队合作精神，提高实验报告撰写能力。

三、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 线性表（1）实现线性表的顺序存储和链式存储。

（2）实现线性表的插入、删除、查找等操作。

2. 栈与队列（1）实现栈的顺序存储和链式存储。

（2）实现栈的入栈、出栈、判断栈空等操作。

（3）实现队列的顺序存储和链式存储。

（4）实现队列的入队、出队、判断队空等操作。

3. 树与图（1）实现二叉树的顺序存储和链式存储。

（2）实现二叉树的遍历、查找、插入、删除等操作。

（3）实现图的邻接矩阵和邻接表存储。

（4）实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。

4. 算法设计与应用（1）实现冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法。

（2）实现二分查找算法。

（3）设计并实现一个简单的学生成绩管理系统。

四、实验步骤1. 熟悉实验要求，明确实验目的和内容。

2. 编写代码实现实验内容，对每个数据结构进行测试。

3. 对实验结果进行分析，总结实验过程中的问题和经验。

4. 撰写实验报告，包括实验目的、内容、步骤、结果分析等。

五、实验结果与分析1. 线性表（1）顺序存储的线性表实现简单，但插入和删除操作效率较低。

（2）链式存储的线性表插入和删除操作效率较高，但存储空间占用较大。

2. 栈与队列（1）栈和队列的顺序存储和链式存储实现简单，但顺序存储空间利用率较低。

（2）栈和队列的入栈、出队、判断空等操作实现简单，但需要考虑数据结构的边界条件。

3. 树与图（1）二叉树和图的存储结构实现复杂，但能够有效地表示和处理数据。

数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中重要的基础课程，通过本次实验，旨在深入理解和掌握常见数据结构的基本概念、操作方法以及在实际问题中的应用。

具体目的包括：1、熟练掌握线性表（如顺序表、链表）的基本操作，如插入、删除、查找等。

2、理解栈和队列的特性，并能够实现其基本操作。

3、掌握树（二叉树、二叉搜索树）的遍历算法和基本操作。

4、学会使用图的数据结构，并实现图的遍历和相关算法。

二、实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程环境名称，编程语言为具体编程语言名称。

三、实验内容及步骤（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构，包括数组和表的长度等。

实现顺序表的初始化、插入、删除和查找操作。

2、链表的实现定义链表的节点结构，包含数据域和指针域。

实现链表的创建、插入、删除和查找操作。

（二）栈和队列的实现1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。

实现栈的入栈、出栈和栈顶元素获取操作。

2、队列的实现采用循环队列的方式实现队列的数据结构。

完成队列的入队、出队和队头队尾元素获取操作。

（三）树的实现与遍历1、二叉树的创建以递归或迭代的方式创建二叉树。

2、二叉树的遍历实现前序遍历、中序遍历和后序遍历算法。

3、二叉搜索树的操作实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作。

（四）图的实现与遍历1、图的表示使用邻接矩阵或邻接表来表示图的数据结构。

2、图的遍历实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。

四、实验结果与分析（一）线性表1、顺序表插入操作在表尾进行时效率较高，在表头或中间位置插入时需要移动大量元素，时间复杂度较高。

删除操作同理，在表尾删除效率高，在表头或中间删除需要移动元素。

2、链表插入和删除操作只需修改指针，时间复杂度较低，但查找操作需要遍历链表，效率相对较低。

（二）栈和队列1、栈栈的特点是先进后出，适用于函数调用、表达式求值等场景。

入栈和出栈操作的时间复杂度均为 O(1)。

2、队列队列的特点是先进先出，常用于排队、任务调度等场景。

实验五查找得实现一、实验内容1、建立一个线性表,对表中数据元素存放得先后次序没有任何要求.输入待查数据元素得关键字进行查找。

为了简化算法,数据元素只含一个整型关键字字段,数据元素得其余数据部分忽略不考虑.建议采用前哨得作用，以提高查找效率。

2、查找表得存储结构为有序表,输入待查数据元素得关键字利用折半查找方法进行查找.此程序中要求对整型量关键字数据得输入按从小到大排序输入。

二、源代码与执行结果1、＃inclｕｄｅ〈ｉoｓtreａm>ｕsiｎg namespace stｄ；＃defｉne MAX １０0＃deｆinｅ KｅyTｙpe iｎｔtypｅｄef stｒuct{ＫｅｙＴｙpe key ；｝DataTｙpe；typedef struｃt{ﻩDaｔaＴyｐｅ elem[ＭAX］ ;iｎｔlength ；}SeqTａble ，＊PSeｑTable ；PSeｑTable Ｉniｔ_SｅqＴable（){ﻩＰSｅqTable p ＝（ＰＳｅｑTable）malｌoc(ｓizeof（SeｑTable)) ;ﻩiｆ（p ！＝ＮULＬ）｛p->lｅｎgtｈ = 0 ；ﻩｒｅｔｕrnｐ；}ﻩelsｅ｛ﻩｃｏｕt〈<"Ouｔｏf space!”〈〈endl ；ﻩrｅtuｒn NＵＬL;ﻩ}｝int insert＿SeqTable（PSeｑTable p,KeｙType x){ｉｆ(ｐ-＞length〉= ＭＡX）ﻩ｛ﻩcｏｕt〈<”ｏverｆｌow！"<<endl ;ﻩreｔuｒn 0 ；ﻩ}ｐ—>ｅlem[ｐ—＞leｎgｔh］、key＝ x ;p-〉ｌｅｎｇtｈ+＋；reｔurｎ 1 ;｝iｎｔ SｅqSｅarch（SｅqTａble s ,KｅｙTypｅk){ﻩｉnt n ， i = ０；ﻩn = s、ｌength ；s、eleｍ［n］、ｋeｙ =ｋ ;ﻩwhilｅ（s、eｌem[i］、key ！= k）ﻩﻩi ＋+ ;ﻩif(i == n）retｕrn —1 ；elseﻩﻩrｅturn i ;}ｖoidｍain（）｛PSeｑTabｌe ｐ ;intｉ , ｎ；ﻩKeyＴype a ;p =Ｉnit_ＳｅqTaｂｌｅ（）；ﻩｃout<〈"请输入数据个数：" ;ｃin＞>n ；couｔ〈＜＂请输入数据：”＜〈endｌ ;fｏr(ｉ = 0 ; ｉ＜ n ;ｉ＋+）ﻩ{ﻩciｎ〉＞a ；ﻩinsert_SｅqTaｂle（p , a）；｝ﻩcｏut＜＜"请输入要查找得数据，输入3２76７结束：” ；cin〉〉ａ ;ﻩwｈiｌｅ（a ！= ３27６７)ﻩ｛i =SｅｑSearcｈ(*p， a) ；ｉf（i == -１）{ﻩﻩﻩcｏｕt＜＜”无此数据!请重新输入：＂<〈ｅｎｄl ；ﻩﻩcin＞＞a ；ﻩ｝ﻩﻩeｌｓeﻩﻩ｛ﻩcout＜〈"该数据得位置就是：＂〈<i+1<<enｄｌ；ﻩcouｔ〈＜＂请输入要查找得数据：" ；ﻩﻩｃiｎ〉〉ａ；ﻩ}ﻩ｝｝2、＃incｌｕde<iosｔream>usinｇ naｍespace stｄ；#defｉne MAX 100＃dｅfine KeyTyｐe ｉｎtｔyｐedef sｔruct{KeyTｙpe key ；｝ＤataTypｅ；typedeｆ stｒuｃt｛ﻩDataType ｅｌem［MAX] ；ﻩinｔ length ；}BinTａbｌe ,＊PBｉnＴabｌe ;PBinTabｌｅ Iniｔ_BiｎTablｅ（）｛ﻩPBinＴable p = (PBiｎTabｌe)mａlloｃ（sizeof(ＢinTable）) ;if(p ！= ＮULＬ)｛p->length= ０；ﻩﻩｒeturn p ；ﻩ}eｌseﻩ{ﻩｃout〈<＂Ｏｕt ｏｆ spａｃe！"〈＜endl ;rｅturｎ NUＬL ;ﻩ｝｝int iｎsｅｒt＿BinTａble（PBinTａble p ，ＫｅyTｙpe x）{ｉf（p—〉ｌｅnｇth ＞＝ MAX)｛ﻩｃoｕt<＜"ｏｖerflow!”<〈ｅnｄl ;ﻩreturn 0 ;ﻩ}ﻩp－〉ｅlｅm［p—＞lｅngtｈ］、key =x ;ｐ->ｌengtｈ ++ ；ﻩreturn １；}int ＢinSearｃh（BinTable s ，KeyTｙpe k）｛ﻩint lｏw,mid , ｈiｇｈ；ﻩloｗ = 0 ；high = s、lｅngth-1 ;ｗｈile（low ＜= hiｇh）{ﻩﻩmid＝(ｌow+higｈ）／2 ；ﻩif(s、ｅlｅm［mｉd]、kｅy== k)ﻩﻩﻩretｕrｎｍiｄ;ﻩｅlse ｉｆ（s、elem[mｉd］、ｋｅy ＞ｋ）ﻩﻩhiｇh＝ mｉｄ－ 1 ;ﻩﻩｅlｓeﻩlow = mid +1 ；ﻩ｝ﻩrｅturn —1；}ｖoiｄ main（)｛PBinTablｅ p ；ﻩintｉ ,n ；ﻩKeyType ａ;p ＝Iｎit＿BinＴable（）;ｃｏuｔ<<”请输入数据个数：”;ｃｉn〉＞n；ﻩｃout<〈"请按从小到大得顺序输入数据：”〈<ｅndｌ；fｏr(i = 0 ；ｉ〈 n; i ++）ﻩ｛ｃin>〉a;ﻩinsert_BinTable（ｐ，a）;｝ﻩcout＜<＂请输入要查找得数据,输入32767结束：” ;ﻩcin〉＞ａ ;whilｅ（a！= 3２767){ﻩi =BｉｎSeaｒｃh（*p , ａ）；iｆ（ｉ =＝-1）ﻩ{ﻩﻩcｏut〈〈＂无此数据！请重新输入:＂〈〈ｅndl ;ｃiｎ>>a;ﻩ}ﻩelｓe{ﻩcout＜<"该数据得位置就是：”〈<i+1〈＜ｅndl ；ﻩﻩﻩｃｏut＜〈”请输入要查找得数据:" ；cin＞〉a ;}ﻩ}｝。

数据结构单链表实验报告一、实验目的1、深入理解单链表的数据结构及其基本操作。

2、掌握单链表的创建、插入、删除、查找等操作的实现方法。

3、通过实际编程，提高对数据结构和算法的理解和应用能力。

二、实验环境1、操作系统：Windows 102、编程语言：C 语言3、开发工具：Visual Studio 2019三、实验原理单链表是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据域和指针域。

指针域用于指向下一个节点，从而形成链表的链式结构。

单链表的基本操作包括：1、创建链表：通过动态分配内存创建链表的头节点，并初始化链表为空。

2、插入节点：可以在链表的头部、尾部或指定位置插入新的节点。

3、删除节点：根据给定的条件删除链表中的节点。

4、查找节点：在链表中查找满足特定条件的节点。

四、实验内容（一）单链表的创建｀｀｀cinclude ＜stdioh>include ＜stdlibh>／／定义链表节点结构体typedef struct Node ｛int data;struct Node next;｝ Node;／／创建单链表Node createList(）｛Node head ＝（Node)malloc(sizeof(Node)）；if （head ＝＝ NULL) ｛printf(＂内存分配失败！＼n"）；return NULL;｝head>data ＝ 0;head>next ＝ NULL;return head;｝int main(）｛Node list ＝ createList(）；／／后续操作return 0;｝｀｀｀在创建单链表时，首先为头节点分配内存空间。

若内存分配失败，则提示错误信息并返回｀NULL`。

成功分配内存后，初始化头节点的数据域和指针域。

（二）单链表的插入操作插入操作分为三种情况：头部插入、尾部插入和指定位置插入。

1、头部插入｀｀｀cvoid insertAtHead(Node head, int data) ｛Node newNode ＝（Node)malloc(sizeof(Node)）；if （newNode ＝＝ NULL) ｛printf(＂内存分配失败！＼n"）；return;｝newNode>data ＝ data;newNode>next ＝ head>next;head>next ＝ newNode;｝｀｀｀头部插入时，创建新节点，将新节点的数据域赋值，并将其指针域指向原头节点的下一个节点，然后更新头节点的指针域指向新节点。