数据结构实验七
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一 、实验目的和要求(1)掌握树的相关概念,包括树、节点的度、树的度、分支节点、叶子节点、孩子节点、双亲节 点、树的深度、森林等定义。
(2)掌握树的表示,包括树形表示法、文氏图表示法、凹入表示法和括号表示法等。
(3)掌握二叉树的概念,包括二叉树、满二叉树和完全二叉树的定义。
(4)掌握二叉树的性质。
(5)重点掌握二叉树的存储结构,包括二叉树顺序存储结构和链式存储结构。
(6)重点掌握二叉树的基本运算和各种遍历算法的实现。
(7)掌握线索二叉树的概念和相关算法的实现。
(8)掌握哈夫曼树的定义、哈夫曼树的构造过程和哈夫曼编码的产生方法。
(9)掌握并查集的相关概念和算法。
(10)灵活运用二叉树这种数据结构解决一些综合应用问题。
二、实验内容注:二叉树b 为如图7-123所示的一棵二叉树图7-123+实验7.1 编写一个程序algo7-1.cpp,实现二叉树的各种运算,并在此基础上设计一个程序exp7-1.cpp 完成如下功能:(1)输出二叉树b ;(2)输出H 节点的左、右孩子节点值; (3)输出二叉树b 的深度; (4)输出二叉树b 的宽度; (5)输出二叉树b 的节点个数;(6)输出二叉树b 的叶子节点个数。
实验7.2设计一个程序exp7-2.cpp,实现二叉树的先序遍历、中序遍历和后序遍历和非递归算法, 以及层次变量里的算法。
并对图7-123所示的二叉树b 给出求解结果。
b+ACF GIKL+NM+E+HdJD₄B臣1607-1.CPPif(b?-HULL)re3P4+;Qu[rear]-p-b;Qu[rear].1no=1;while(reart=front){Front++;b=Qu[front]-P;lnum-Qu[front].1no;if(b->Ichildt=NULL)rpar+t;Qu[rear]-p=b->1child;Qu[rear].Ino-lnun+1;if(D->rch11d?=NULL)1/根结点指针入队//根结点的层次编号为1 1/队列不为空1/队头出队1/左孩子入队1/右孩子入队redr+t;qu[rear]-p=b->rchild;Qu[rear].1no-lnun*1;}}nax-0;lnun-1;i-1;uhile(i<=rear){n=0;whdle(i<=rear ge Qu[1].1no==1num)n+t;it+;Inun-Qu[i].1n0;if(n>max)nax=n;}return max;田1607-1.CPPreturn max;}elsereturn o;口×int Modes(BTNode *D) //求二叉树D的结点个数int nun1,nun2;if(b==NULL)returng,else if(b->ichild==NULL&D->rchild==NULL)return 1;else{num1-Hodes(b->Ichild);num2=Nodes(b->rchild);return(num1+nun2+1);LeafNodes(BINode *D) //求二叉树p的叶子结点个数int num1,num2;1f(D==NULL)return 0;else if(b->1chi1d==NULLc& b->rch11d==NULL)return 1;else{num1-LeafModes(b->lchild);num2=LeafNodes(b->rchild);return(nun1+nun2);int程序执行结果如下:xCProrn FlslirosfViu l SudiollyPrjecslro7 LJebuglFoj7 ex<1)输出二叉树:A<B<D,E<H<J,K<L,M<,N>>>>),C<F,G<,I>>)<2)'H’结点:左孩子为J石孩子为K(3)二叉树b的深度:7<4)二叉树b的宽度:4(5)二叉树b的结点个数:14(6)二叉树b的叶子结点个数:6<?>释放二叉树bPress any key to continue实验7 . 2程序exp7-2.cpp设计如下:坠eTPT-2.EPP#include<stdio.h》winclude<malloc.h>deFn Masie 00typde chr ElemTyetypede sruct nde{ElemType data;stuc node *lclldstruct node rchild;》BTHode;extern vod reaeBNodeBTNode extrn void DispBTHode(BTNodeuoid ProrderBTNode *b)if(b?-NULL)- 回1 / 数据元素1 / 指向左孩子1 / 指向右孩子*eb car *str)xb1 / 先序遍历的递归算法1 / 访问根结点/ / 递归访问左子树1 7 递归访问右子树/ / 根结点入栈//栈不为空时循环/ / 退栈并访问该结点/ / 右孩子入栈{》v oidprintf(*c“,b->data); Preorder(b->lchild); Pre0rder(b->rchild);Preorder1(BTNode *b)BTNode xSt[Maxsize],*p;int top=-1;if(b!-HULL)top++;St[top]-b;uhle (op>-)p-St[top];top--;printf("%c“,p->data);if(p->rchild?-HULL)A约e程p7-2.CPPprintF(”后序逅历序列:\n");printf(" 递归算法=");Postorder(b);printf("\n");printf(“非递归算法:“);Postorder1(b);printf("\n");序执行结果如下:xCAPrograFleicsoftVisal SudlyrjecsProj 2Debuzlroj72ex"二叉树b:A(B(D,ECH<J,K(L,M<,N)>))),C(F,GC.I>))层次遍历序列:A B C D E F G H I J K L M N先序遍历序列:递归算法:A B D E H J K L M N C F G I非归算法:A B D E H J K L M N C F G I中序遍历序列:递归算法: D B J H L K M N E A F C G I非递归算法:D B J H L K M N E A F C G I后序遍历序列:递归算法: D J L N M K H E B F I G C A非递归算法:D J L N H K H E B F I G C APress any key to continue臼p7-3.CPP15Pp a t h[p a t h l e n]-b->d a t a;//将当前结点放入路径中p a t h l e n t+;/7路任长度培1Al1Path1(b->ichild,patn,pathlen);1/递归扫描左子树Al1Path1(b->rchild,path,pathlen); //递归扫描右子树pathlen-- ; //恢复环境uoid Longpath(BTNode *b,Elemtype path[1,int pathlen,Elemtype longpath[],int elongpatnien) int i;1f(b==NULL){if(pathlen>longpatnlen) //若当前路径更长,将路径保存在1ongpatn中for(i-pathlen-1;i>-8;i--)longpath[i]=path[1];longpathlen-pathlen;elsepath[pathlen]=b->data; pathlen4; //将当前结点放入路径中//路径长度增1iongPath(b->lchild,path₇pathlen,langpath,longpathien);//递归扫描左子树LongPath(b->rchiid,path,pathien,longpath,longpathien);//递归扫描石子树pathlen--; /7饮其环境oid DispLeaf(BTNode xb)- 口凶uoid DispLeaf(BTNode xb)iE(D!=NULL){ if(b->1child--HULL B& b->rchild--HULL)printf("3c“,b->data);elsepispLeaf(b->ichild);DispLeaf(b->rchild);oid nain()8TNodexb;ElenType patn[Maxsize],longpath[Maxsize];int i.longpathien-U;CreateBTNode(b,"A(B(D,E(H(J,K(L,H(,N))))),C(F,G(,I)))");printf("\n二灾树b:");DispBTNode(b);printf("\n\n*);printf(”b的叶子结点:");DispLeaf(b);printf("\n\n");printf("A11Path:");A11Path(b);printf("m");printf("AiiPath1:n");AliPath1(b.path.);printf("");LongPath(b,path,8,longpath,longpathlen);printf(”第一条量长路径长度=d\n”,longpathlen);printf(”"第一茶最长路径:");for(i=longpathlen;i>=0;i--)printf("c",longpatn[1]);printf("\n\n");。
第一章链表的应用线性表是数据结构中最简单、最常用的一种线性结构,也是学习数据结构全部内容的基础,其掌握的好坏直接影响着后继课程的学习。
线性表的顺序存储结构,即顺序表的概念相对比较简单,因此,本章的主要任务是使用有关单链表的操作来实现通讯录信息系统的管理。
1.1设计要求本章的设计实验要求使用有关链表的操作来实现通讯录信息系统的管理。
为了验证算法,通讯录管理包括单通讯录链表的建立、通讯者的插入、通讯者的删除、通讯者的查询及通讯录表的输出等。
主控菜单的设计要求使用数字0—5来选择菜单项,其他输入则不起作用。
程序运行后,给出6个菜单项的内容和输入提示:1.通讯录链表的建立2. 通讯者结点的插入3. 通讯者结点的查询4. 通讯者结点的删除5. 通讯录链表的输出0. 退出管理系统请选择0—5:1.2设计分析1.2.1主控菜单函数设计分析1.实现循环和功能选择首先编写一个主控菜单驱动程序,输入0—5以进入相应选择项。
假设输入选择用变量sn存储,它作为menu_select函数的返回值给switch语句。
使用for循环实现重复选择,并在主函数main()中实现。
实际使用时,只有选择大于5或小于0的值,程序才能结束运行,这就要使用循环控制。
这里使用for循环语句实现菜单的循环选择,为了结束程序的运行,使用了“return”语句,也可以使用“exit(0);”语句。
2.得到sn的合理值如前所述,应该设计一个函数用来输出提示信息和处理输入,这个函数应该返回一个数值sn,以便供给switch语句使用。
假设函数名为menu_select,对于sn的输入值,在switch 中case语句对应数字1—5,对于不符合要求的输入,提示输入错误并要求重新输入。
将该函数与主函数合在一起,编译运行程序,即可检查并验证菜单选择是否正确。
1.2.2功能函数设计分析1.建立通讯录链表的设计这里实际上是要求建立一个带头结点的单链表。
建立单链表有两种方法,一种称之为头插法,另一种称为尾插法。
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。
《数据结构》实验报告姓名:学号:班级:学院:实验一单链表实验(一)实验目的1.理解线性表的链式存储结构。
2.熟练掌握动态链表结构及有关算法的设计。
3.根据具体问题的需要,设计出合理的表示数据的链表结构,并设计相关算法。
(二)实验任务编写算法实现下列问题的求解1.求链表中第i个结点的指针(函数),若不存在,则返回NULL。
2.在第i个结点前插入值为x的结点。
3.删除链表中第i个元素结点。
4.在一个递增有序的链表L中插入一个值为x的元素,并保持其递增有序特性。
5.将单链表L中的奇数项和偶数项结点分解开,并分别连成一个带头结点的单链表,然后再将这两个新链表同时输出在屏幕上,并保留原链表的显示结果,以便对照求解结果。
6.求两个递增有序链表L1和L2中的公共元素,并以同样方式连接成链表L3。
(三)主要仪器设备PC机,Windows操作平台,Visual C++(四)实验分析顺序表操作:定义一个顺序表类,该类包括顺序表的存储空间、存储容量和长度,以及构造、插入、删除、遍历等操作的方法(五)源程序头文件文件名:linklist.h#include<iostream>using namespace std;struct node{int data;node *next;};class list{public:list();int length()const{return count; //求链表长度}~list();void create(); //链表构建,以0为结束标志void output(); //链表输出int get_element(const int i)const; //按序号取元素node *locate(const int x) const; //搜索对应元素int insert(const int i,const int x); //插入对应元素int delete_element(const int i); //删除对应元素node *get_head(){return head; //读取头指针}void insert2(const int x);friend void SplitList(list L1, list&L2, list &L3);friend void get_public(list L1, list L2, list &L3);private:int count;node *head;};list::list(){head=new node;head->next=NULL;count=0;}void list::create() //链表构建,以0为结束标志{int x;cout<<"请输入当前链表,以0为结束符。
数据结构C语言版实验教案一、实验目的1. 理解数据结构的基本概念和原理。
2. 掌握C语言的基本语法和编程技巧。
3. 培养实际操作能力和问题解决能力。
二、实验内容1. 线性表的实现与操作。
2. 栈和队列的实现与操作。
3. 链表的实现与操作。
4. 树和图的实现与操作。
5. 排序和查找算法的实现与优化。
三、实验环境1. 操作系统:Windows或Linux。
2. 编程语言:C语言。
3. 编译器:GCC或Clang。
4. 开发工具:Visual Studio或Code::Blocks。
四、实验步骤1. 了解实验要求,阅读相关教材和资料。
2. 分析实验问题,设计实验方案。
3. 编写实验代码,进行调试和测试。
4. 分析实验结果,总结实验经验和教训。
5. 完成实验报告,提交实验代码和报告。
五、实验评价1. 代码规范性和可读性。
2. 实验问题的解决能力和创新性。
4. 实验操作的熟练程度和团队合作能力。
六、线性表的实现与操作1. 实验目的:学习线性表的基本概念。
掌握线性表的顺序存储结构和存储结构。
学会实现线性表的基本操作,如插入、删除、查找和打印。
2. 实验内容:实现一个简单的线性表。
实现线性表的插入和删除操作。
实现线性表的查找和打印操作。
3. 实验环境:同上。
4. 实验步骤:设计一个线性表的数据结构。
编写实现线性表操作的函数。
编写测试线性表操作的程序。
调试并运行程序,验证操作的正确性。
5. 实验评价:同上。
七、栈和队列的实现与操作1. 实验目的:理解栈和队列的基本概念和特点。
掌握栈和队列的顺序存储结构和存储结构。
学会实现栈和队列的基本操作,如入栈、出栈、入队、出队等。
2. 实验内容:实现一个简单的栈。
实现一个简单的队列。
实现栈和队列的综合应用,如数制转换等。
3. 实验环境:同上。
4. 实验步骤:设计栈和队列的数据结构。
编写实现栈和队列操作的函数。
编写测试栈和队列操作的程序。
调试并运行程序,验证操作的正确性。
5. 实验评价:同上。
数据结构实习总结【篇一:数据结构实训总结】这次课程设计的心得体会通过实习我的收获如下1、巩固和加深了对数据结构的理解,提高综合运用本课程所学知识的能力。
2、培养了我选用参考书,查阅手册及文献资料的能力。
培养独立思考,深入研究,分析问题、解决问题的能力。
3、通过实际编译系统的分析设计、编程调试,掌握应用软件的分析方法和工程设计方法。
4、通过课程设计,培养了我严肃认真的工作作风,逐步建立正确的生产观念、经济观念和全局观念。
从刚开始得觉得很难,到最后把这个做出来,付出了很多,也得到了很多,以前总以为自己对编程的地方还不行,现在,才发现只要认真做,没有什么不可能。
编程时要认真仔细,出现错误要及时找出并改正,(其中对英语的要求也体现出来了,因为它说明错误的时候都是英语)遇到问题要去查相关的资料。
反复的调试程序,最好是多找几个同学来对你的程序进行调试并听其对你的程序的建议,在他们不知道程序怎么写的时候完全以一个用户的身份来用对你的用户界面做一些建议,正所谓当局者迷旁观者清,把各个注意的问题要想到;同时要形成自己的编写程序与调试程序的风格,从每个细节出发,不放过每个知识点,注意与理论的联系和理论与实践的差别。
另外,要注意符号的使用,注意对字符处理,特别是对指针的使用很容易出错且调试过程是不会报错的,那么我们要始终注意指针的初始化不管它怎么用以免不必要麻烦。
通过近两周的学习与实践,体验了一下离开课堂的学习,也可以理解为一次实践与理论的很好的连接。
特别是本组所做的题目都是课堂上所讲的例子,在实行之的过程中并不是那么容易事让人有一种纸上谈兵的体会,正所谓纸上得来终觉浅绝知此事要躬行。
实训过程中让我们对懂得的知识做了进一步深入了解,让我们的理解与记忆更深刻,对不懂的知识与不清楚的东西也做了一定的了解,也形成了一定的个人做事风格。
通过这次课程设计,让我对一个程序的数据结构有更全面更进一步的认识,根据不同的需求,采用不同的数据存储方式,不一定要用栈,二叉树等高级类型,有时用基本的一维数组,只要运用得当,也能达到相同的效果,甚至更佳,就如这次的课程设计,通过用for 的多重循环,舍弃多余的循环,提高了程序的运行效率。
数据结构停车场管理实验报告一、实验目的本次实验旨在通过设计和实现一个停车场管理系统,深入理解和应用数据结构中的栈和队列等知识,提高解决实际问题的能力。
二、实验环境编程语言:C++开发工具:Visual Studio三、实验原理1、停车场采用栈结构来存储停放的车辆信息。
栈具有先进后出的特点,符合车辆先进入停车场后离开的逻辑。
2、停车场外的便道采用队列结构来存储等待进入停车场的车辆。
队列具有先进先出的特点,符合车辆按到达顺序进入停车场的需求。
四、实验内容1、设计数据结构定义栈和队列的数据结构,包括存储车辆信息的结构体。
实现栈和队列的基本操作,如入栈、出栈、入队、出队等。
2、功能实现车辆进入停车场:当有车辆进入停车场时,将车辆信息压入栈中。
车辆离开停车场:当有车辆离开停车场时,从栈中弹出相应车辆,并计算停车费用。
显示停车场状态:实时显示停车场内车辆的信息。
处理便道上的车辆:当停车场有空位时,将便道上的车辆依次入停车场。
3、界面设计设计简单的命令行交互界面,方便用户输入操作指令。
五、实验步骤1、定义数据结构```cppstruct Car {int carNumber;int arrivalTime;int departureTime;};class Stack {private:Car stackArray;int top;int capacity;public:Stack(int size) {capacity = size;stackArray = new Carcapacity; top =-1;}~Stack(){delete stackArray;}bool isFull(){return top == capacity 1;}bool isEmpty(){return top ==-1;}void push(Car car) {if (!isFull()){stackArray++top = car;} else {std::cout <<"停车场已满,无法进入!"<< std::endl;}}Car pop(){if (!isEmpty()){return stackArraytop;} else {std::cout <<"停车场为空,无法离开!"<< std::endl; return {-1, -1, -1};}}Car peek(){if (!isEmpty()){return stackArraytop;} else {std::cout <<"停车场为空!"<< std::endl; return {-1, -1, -1};}}};class Queue {private:Car queueArray;int front;int rear;int capacity;public:Queue(int size) {capacity = size;queueArray = new Carcapacity;front = rear =-1;}~Queue(){delete queueArray;}bool isFull(){return (rear + 1) % capacity == front;}bool isEmpty(){return front ==-1;}void enqueue(Car car) {if (!isFull()){if (isEmpty()){front = 0;}rear =(rear + 1) % capacity; queueArrayrear = car;} else {std::cout <<"便道已满,无法等待!"<< std::endl;}}Car dequeue(){if (!isEmpty()){Car car = queueArrayfront;if (front == rear) {front = rear =-1;} else {front =(front + 1) % capacity;}return car;} else {std::cout <<"便道为空!"<< std::endl;return {-1, -1, -1};}}Car frontElement(){if (!isEmpty()){return queueArrayfront;} else {std::cout <<"便道为空!"<< std::endl;return {-1, -1, -1};}}};```2、主函数实现```cppint main(){int parkingLotCapacity = 10; //假设停车场容量为 10 Stack parkingLot(parkingLotCapacity);Queue waitingQueue(parkingLotCapacity);int choice;while (true) {std::cout <<"1、车辆进入停车场" << std::endl;std::cout <<"2、车辆离开停车场" << std::endl;std::cout <<"3、显示停车场状态" << std::endl;std::cout <<"4、退出" << std::endl;std::cout <<"请选择操作:";std::cin >> choice;switch (choice) {case 1: {int carNumber;std::cout <<"请输入车辆号码:";std::cin >> carNumber;Car car ={carNumber, time(NULL),-1};if (!parkingLotisFull()){parkingLotpush(car);std::cout <<"车辆"<< carNumber <<"进入停车场" <<std::endl;} else {waitingQueueenqueue(car);std::cout <<"停车场已满,车辆"<< carNumber <<"在便道等待" << std::endl;}break;}case 2: {int carNumber;std::cout <<"请输入要离开的车辆号码:";std::cin >> carNumber;Car car;bool found = false;for (int i = parkingLottop; i >= 0; i) {if (parkingLotstackArrayicarNumber == carNumber) {car = parkingLotpop();cardepartureTime = time(NULL);found = true;break;}}if (found) {int parkingTime = difftime(cardepartureTime, cararrivalTime);double parkingFee = parkingTime 2; //假设每单位时间停车费为2 元std::cout <<"车辆"<< carNumber <<"离开停车场,停车时间:"<< parkingTime <<"秒,停车费用:"<<parkingFee <<"元" << std::endl;if (!waitingQueueisEmpty()){Car waitingCar = waitingQueuedequeue();parkingLotpush(waitingCar);std::cout <<"便道上的车辆"<< waitingCarcarNumber <<"进入停车场" << std::endl;}} else {std::cout <<"未找到要离开的车辆" << std::endl;}break;}case 3: {std::cout <<"停车场内车辆:"<< std::endl;for (int i = parkingLottop; i >= 0; i) {std::cout << parkingLotstackArrayicarNumber <<"";}std::cout << std::endl;std::cout <<"便道上等待的车辆:"<< std::endl;if (!waitingQueueisEmpty()){for (int i = waitingQueuefront; i!= waitingQueuerear; i =(i + 1) %waitingQueuecapacity) {std::cout << waitingQueuequeueArrayicarNumber <<"";}std::cout << waitingQueuequeueArraywaitingQueuerearcarNumber<< std::endl;} else {std::cout <<"无" << std::endl;}break;}case 4:return 0;default:std::cout <<"无效的选择,请重新输入" << std::endl;}}return 0;}```六、实验结果1、车辆正常进入停车场,并在停车场已满时在便道等待。
数据结构实验报告总结设计题目:模拟计算器程序学生姓名:谢先斌系别:计算机与通信工程学院专业:计算机科学与技术班级:1班学号:541007010144指导教师:卢冰李晔XX 年 6 月 21 日郑州轻工业学院课程设计任务书题目模拟计算器程序专业、班级计算机科学与技术10-01班学号541007010144 姓名谢先斌主要内容:设计一个模拟计算器的程序,要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。
基本要求:要检查有关运算的条件,并对错误的条件产生报警。
主要参考资料:严蔚敏吴伟民编著《数据结构(C语言版)》清华大学出版社第44页栈、第52页表达式求值完成期限: XX年6月21日指导教师签名:课程负责人签名:XX年 6月 21 日一、设计题目模拟计算器的程序设计一个模拟计算器的程序,要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。
设计要求:要检查有关运算的条件,并对错误的条件产生报警。
二、算法设计的思想本程序设计主要是应用了栈,利用栈的“先进后出”原理,建立了两个栈,分别为运算符栈pOStack和运算数栈pDStack。
算法的基本思想(参考课本p53页)是:(1) 首先置操作数栈为pDStack空栈,表达式起始符为“=”,位运算符栈的栈底元素;(2) 依次读入表达式中的每个字符,若是操作数则进入pDStack栈,若是运算符则和pOStack栈的栈定运算符比较优先权后作相应操作,直到整个表达式求值完毕(即pOStack栈的栈定元素和当前读入的字符均为“=” )。
三、算法的流程图本程序的流程如下附图1所示:附图1 程序流程图四、算法设计分析首先创建了两个栈:typedef struct OPStack //定义运算符栈{char opStack;int top;}OPStack, *pOPStack;typedef struct DATAStack //定义运算数栈{double stack;int top;}DATAStack, *pDATAStack;来分别存放运算符和运算数。
《数据结构与算法》实验报告一、需求分析问题描述:在教科书中,各种内部排序算法的时间复杂度分析结果只给出了算法执行时间的阶,或大概执行时间。
试通过随机数据比较各算法的关键字比较次数和关键字移动次数,以取得直观感受。
基本要求:(l)对以下6种常用的内部排序算法进行比较:起泡排序、直接插入排序、简单选择排序、快速排序、希尔排序、堆排序。
(2)待排序表的表长不小于100000;其中的数据要用伪随机数程序产生;至少要用5组不同的输入数据作比较;比较的指标为有关键字参加的比较次数和关键字的移动次数(关键字交换计为3次移动)。
(3)最后要对结果作简单分析,包括对各组数据得出结果波动大小的解释。
数据测试:二.概要设计1.程序所需的抽象数据类型的定义:typedef int BOOL; //说明BOOL是int的别名typedef struct StudentData { int num; //存放关键字}Data; typedef struct LinkList { int Length; //数组长度Data Record[MAXSIZE]; //用数组存放所有的随机数} LinkList int RandArray[MAXSIZE]; //定义长度为MAXSIZE的随机数组void RandomNum() //随机生成函数void InitLinkList(LinkList* L) //初始化链表BOOL LT(int i, int j,int* CmpNum) //比较i和j 的大小void Display(LinkList* L) //显示输出函数void ShellSort(LinkList* L, int dlta[], int t,int* CmpNum, int* ChgNum) //希尔排序void QuickSort (LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //快速排序void HeapSort (LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //堆排序void BubbleSort(LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //冒泡排序void SelSort(LinkList* L, int* CmpNum, int* ChgNum) //选择排序void Compare(LinkList* L,int* CmpNum, int* ChgNum) //比较所有排序2 .各程序模块之间的层次(调用)关系:二、详细设计typedef int BOOL; //定义标识符关键字BOOL别名为int typedef struct StudentData //记录数据类型{int num; //定义关键字类型}Data; //排序的记录数据类型定义typedef struct LinkList //记录线性表{int Length; //定义表长Data Record[MAXSIZE]; //表长记录最大值}LinkList; //排序的记录线性表类型定义int RandArray[MAXSIZE]; //定义随机数组类型及最大值/******************随机生成函数********************/void RandomNum(){int i; srand((int)time(NULL)); //用伪随机数程序产生伪随机数for(i=0; i小于MAXSIZE; i++) RandArray[i]<=(int)rand(); 返回;}/*****************初始化链表**********************/void InitLinkList(LinkList* L) //初始化链表{int i;memset(L,0,sizeof(LinkList));RandomNum();for(i=0; i小于<MAXSIZE; i++)L->Record[i].num<=RandArray[i]; L->Length<=i;}BOOL LT(int i, int j,int* CmpNum){(*CmpNum)++; 若i<j) 则返回TRUE; 否则返回FALSE;}void Display(LinkList* L){FILE* f; //定义一个文件指针f int i;若打开文件的指令不为空则//通过文件指针f打开文件为条件判断{ //是否应该打开文件输出“can't open file”;exit(0); }for (i=0; i小于L->Length; i++)fprintf(f,"%d\n",L->Record[i].num);通过文件指针f关闭文件;三、调试分析1.调试过程中遇到的问题及经验体会:在本次程序的编写和调试过程中,我曾多次修改代码,并根据调试显示的界面一次次调整代码。
数据结构多项式相加实验报告篇一:数据结构实验多项式加法数据结构实验报告实验名称:多项式加减法学号:1XX10419姓名:林强实验日期:XX.5.05一、实验目的通过实现多项式的加减法,对链表有更深入的了解二、实验具体内容1、实验题目1:(1)题目设计一个一元稀疏多项式简单的加减法计算器实现要求:一元稀疏多项式简单计算器的基本功能是:(1)输入并建立多项式:A(x)?7?3x?9x8?5x17;B(x)?8x?22x7?9x8(2)输出多项式(3)多项式A和B相加,建立多项式C=A+B,并输出相加的结果多项式C(4)选作:多项式A和B相减,建立多项式C=A-B,并输出相加的结果多项式D(2)分析1:本程序的任务是实现两个多项式的加法其中多项式的系数为浮点型,指数为整数,输出的结果也为系数和指数。
(1)输入的形式和输入值的范围:输入多项式的系数a和未知数X的指数b,当a和b都为零时,输入结束。
输入值的范围:a为实数,b为整数。
(2)输出形式:输出多项式的系数和多项式未知数X 的指数即(a,b)形式。
(3)程序所能达到的功能,实现两个多项式的加法,并输出最后的结果2:整个程序运行期间实行动态创建节点,一边输入数据,一边创建节点当将全部数据输入到单链表中后再调用多项式加法这个函数,并一边实现多项式的相加,一边释放节点,有效防止了在程序反复运行过程中可能出现系统空间不够分配的现象(3)实验代码typedef int Status;#define OVERFLOW -1#define null 0typedef struct Lnode{float coef; //存储项系数int expn;//存储项指数struct Lnode *next;}Lnode,*LinkList;typedef LinkList polynomial;Status InitList_L(LinkList &L) {//初始化头节点L=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode));if(!L)return(-1);L->next=null;return 1;}void AddPolyn(polynomial pa, polynomial pb){ //实现两个多项式相加的算法float x;polynomial qa;polynomial qb;polynomial s;polynomial u;qa=pa->next; qb=pb->next; s=pa;while(qa&&qb){if(qa->expnexpn){s=qa;qa=qa->next;}else if(qa->expn==qb->expn){x=qa->coef+qb->coef;if(x!=0){qa->coef=x;s=qa;qa=qa->next;u=qb;qb=qb->next;free(u);}else{s->next=qa->next;free(qa);qa=s->next;u=qb;qb=qb->next;free(u);}}else if(qa->expn>qb->expn){ u=qb->next;s->next=qb;s=qb;qb->next=qa;qb=u;}}if(qb)qa->next=qb;free(pb);}void main(){float a;int b;polynomial L1;polynomial L2; LinkList q;LinkList p;LinkList m;LinkList n;InitList_L(L1);q=L1;InitList_L(L2);p=L2;cout 请输入数据:" for(;;){ cin>>a;cin>>b;if(a==0&&b==0) break;m=new Lnode;m->coef=a;m->expn=b;q->next=m;q=m;q->next=null;}//循环输入第一个多项式的系数与指数for(;;){cin>>a;cin>>b;if(a==0&&b==0)break;n=new Lnode;n->coef=a;n->expn=b;p->next=n;p=n;p->next=null;}//循环输入第二个多项式的系数与指数AddPolyn(L1,L2);//调用多项式相加的算法while((L1->next)!=null){coutnext->coefnext->expn L1=L1->next;}//输出计算结果}三、实验小结通过编写多项加法这个程序,我将自己所学到的创建链表,初始化链表和多项式加法算法都应用了一次,这使我们不仅仅只是理论化的学习书本上的知识,而是将学习到的理论知识应用到实际的操作中来增强我们的实际操作能力,这使我增加了实际操作经验,也使我通过实际操作来认识到自己在程序编写上的不足从而增强了我的实际编写程序的能力。
一、实验目的
1.进一步掌握二叉树的存储结构和相
应算法。
2.掌握霍夫曼树树的创建和霍夫曼编
码。
二、实验环境
1.硬件:每个学生需配备计算机一台。
2.软件:windows操作系统+Turbo C。
三、实验要求
1.要求采用二叉链表作为存贮结构,完
成霍夫曼树的创建。
2.输出对应数据的霍夫曼编码,并求出
平均编码长度。
四、实验内容
现在某电报公司假设最近有10字符进行编
码,这10字符的使用频率如下:请创建霍
夫曼树。
A B C D E F G H I J
19 18 16 14 12 8 6 4 2 1
编写出求A-J的霍夫曼编码。
五、代码如下
#include
#include
#include
typedef char* HuffmanCode;
typedef struct{
char data;
unsigned int weight ;
unsigned int parent,
LChild,RChild ;
}HTNode, * HuffmanTree;
void YLX_select(HuffmanTree *ht,int n,
int *s1, int *s2){
int i;
int min1=0,min2=0;
(*ht)[min1].weight=(*ht)[min2].weight
=101;
for(i=1;i<=n;i++){
if((*ht)[i].weight<(*ht)[min1].weight
&&(*ht)[i].parent == 0)
min1=i;
}
for(i=1;i<=n;i++){
if((*ht)[i].weight<(*ht)[min2].weight
&&(*ht)[i].parent == 0&&min1!=i)
min2=i;
}
*s1=min2;*s2=min1;
}
void YLX_CrtHuffmanTree(HuffmanTree
*ht , int n){
int m,i,w;
int s1,s2;char c;
m=2*n-1;
*ht=(HuffmanTree)malloc((m+1)*sizeof(
HTNode));
printf("输入字符及权重:\n");
for(i=1;i<=n;i++){
fflush(stdin);
scanf("%c %d",&c,&w);
(*ht)[i].data = c;
(*ht)[i].weight = w;
(*ht)[i].LChild = 0;
(*ht)[i].parent = 0;
(*ht)[i].RChild = 0;
}
for(i=n+1;i<=m;i++){
(*ht)[i].weight = 0;
(*ht)[i].LChild = 0;
(*ht)[i].parent = 0;
(*ht)[i].RChild = 0;
} for(i=n+1;i<=m;i++){ YLX_select(ht,i-1,&s1,&s2); (*ht)[s1].parent=i; (*ht)[s2].parent=i; (*ht)[i].LChild=s1; (*ht)[i].RChild=s2; (*ht)[i].weight=(*ht)[s1].weight+(*ht)[s2].weight; } } void YLX_outputHuffman(HuffmanTree HT, int m){ if(m!=0){ YLX_outputHuffman(HT,HT[m].LChild); if(!HT[m].LChild&&!HT[m].RChild)printf("%c\t", HT[m].data); YLX_outputHuffman(HT,HT[m].RChild); } } void YLX_CrtHuffmanCode(HuffmanTree *ht, HuffmanCode *hc, int n){ char *cd; int i; unsigned int c; int start; int p; hc=(HuffmanCode *)malloc((n+1)*sizeof(char *)); cd=(char * )malloc(n * sizeof(char )); cd[n-1]='\0'; for(i=1;i<=n;i++){ start=n-1; for(c=i,p=(*ht)[i].parent; p!=0; c=p,p=(*ht)[p].parent) if( (*ht)[p].LChild == c) cd[--start]='0'; else cd[--start]='1'; hc[i]=(char *)malloc((n-start)*sizeof(char)); strcpy(hc[i],&cd[start]); } free(cd); for(i=1;i<=n;i++) printf("%c编码为%s\n",(*ht)[i].data,hc[i]);
}
void main() {
HuffmanTree HT;
HuffmanCode HC;
int n;
int m;
printf("*******袁丽湘*******");
printf("\n");
printf("输入叶子节点的个数:" );
scanf("%d",&n);
YLX_CrtHuffmanTree(&HT,n);
m=2*n-1;printf("中序输出哈夫曼树
叶子节点:\n");
YLX_outputHuffman(HT,m);
printf("\n");
YLX_CrtHuffmanCode(&HT,&HC,n);
}
六、运行结果截图
七、实验总结与体会
本次实验需要我们进一步掌握二叉树
的存储结构和相应算法,掌握霍夫曼树的创
建和霍夫曼编码。在本次实验中我觉得对于
二叉树的延伸上存在着一些问题,比较难理
解。