实验二-链表操作实现

湖南第一师范学院信息科学与工程系实验报告课程名称：数据结构与算法成绩评定：实验项目名称：单链表的基本操作指导教师：学生姓名：沈丽桃学号： 10403080118 专业班级： 10教育技术实验项目类型：验证实验地点：科B305 实验时间： 2011 年 10 月20 日一、实验目的与要求：实验目的：实现线性链表的创建、查找、插入、删除与输出。

基本原理：单链表的基本操作二、实验环境：（硬件环境、软件环境）1.硬件环境：奔ⅣPC。

2.软件环境：Windows XP 操作系统，TC2.0或VC＋＋。

三、实验内容：（原理、操作步骤、程序代码等）#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>struct celltype{int element;struct celltype*next;};typedef int position;void main(){struct celltype*head,*p;int x,choice;void INSERT(int x,struct celltype*p);void LOCATE(int x,struct celltype*p);void DELETE(int x,struct celltype*p);p=(struct celltype*)malloc(sizeof(struct celltype));head=p;p->element=0;p->next=NULL;printf(“Please option:1:Insert 2:Locate 3:Delete\n”);printf(“Please choose:”);scanf(“%d”,&choice);switch(choice)case 1:printf(“Please input a node:”);scanf(“%d”,&x);p=head;INSERT(x,p);for(p=head;p!=NULL;p=p->next)printf(“%d”,p->element);printf(“\n”);break;case 2:printf(“Please input the data you want to locate:”); scanf(“%d”,&x);p=head;LOCATE(x,p);break;case 3:printf(“Please input the data you want to delete:”); scanf(“%d”,&x);DELETE(x,p);for(p=head;p!=NULL;p=p->next)printf(“%d”,p->next);printf(“\n”);break;}void INSERT(int x,struct celltype*p){struct celltype*t,*q;q=(struct celltype*)malloc(sizeof(struct celltype)); q->next=x;while((x>p->element)&&(p!=NULL)){t=p;p=p->next;}if((x>p->element)&&(p->next!=NULL)){p->next=q;q->next=NULL;}else{q->next=p;t->next=q;}}void LOCATE(int x,struct celltype*p){while(p->next!=NULL)if(p->next->element==x)printf(“the number %d is in %d\n”,x,p);else printf(“the number not exist!\n”);}void DELETE(int x,struct celltype*p){while((p->element!=x)&&(p->next!=NULL)){t=p;p=p->next;}if(p->element==x)t->next=p->next}error C2018:unknown character ’Oxal’error C2065:’Please’:undeclared identifiererror C4024:’printf’:different types for formal and actual parameter 1error C4047:’function’:’const*differs in levers of indirection from ’int’error C2146:syntaxerror:missing’)’before identifier’option’error C2017:illegal escape sequenceerror C2059:syntax error:’)’error C2143:syntax error:missing’)’before’%’出现了很多错误，主要是因为printf里的一对双引号不是英文状态下的。

《软件技术基础》实验报告实验名称：顺序表的操作班级学号姓名第9 周星期 2 、5，6 节成绩一、实验目的：1、掌握顺序表结构的实现方式；2、掌握顺序表常用算法的实现；3、熟悉利用顺序表解决问题的一般思路；4、参照给定的顺序表的程序样例，验证给出的顺序表的常见算法，领会顺序表结构的优点和不足。

二、实验内容：1、设计一个静态数组存储结构的顺序表，要求编程实现如下任务：（1）建立一个顺序表，首先依次输人整数数据元素（个数根据需要键盘给定）。

（2）删除指定位置的数据元素（指定元素位置通过键盘输入），再依次显示删除后的顺序表中的数据元素。

（3）查找指定数据的数据元素（指定数据由键盘输入），若找到则显示位置，若没有找到则显示0。

2、使用顺序表实现一个电话本的管理程序，电话本中的每条记录包括学号、姓名、手机号码和固定电话四项。

要求实现菜单、初始化、添加、删除和显示等功能。

三、实验结果：四、实验中遇到的问题及解决方法：第一次编写C++，感觉力不从心，回去多看看PPT。

五、实验心得体会：对顺序表的一些常用语句不熟悉，对顺序表的整体思路理解不深刻以后要加强练习附：源程序（自行编写或修改的程序。

若为修改程序请注明修改部分的功能，若为书上实例则可不附。

）#include <iostream>#include <string>#include <stdlib.h>#include <iomanip>#define MAXSIZE 20using namespace std;int num;typedef struct{string student_number;string name;string tel;string home_phone;int id;} TEL;void shuaxin(TEL *);void delet(TEL *);void find(TEL *);void show(TEL *);int main(void){int choose;TEL List[MAXSIZE];while(1){cout << "***************************欢迎来到XXX电话本系统*********************" << endl;cout << "1.初始化并建立" <<endl;cout << "2.删除" <<endl;cout << "3.查找" <<endl;cout << "4.显示全部" << endl <<endl;cin >> choose;system("cls");while( choose < 1 || choose > 4){cout << "输入错误，数字1-4，请重新输入!" << endl;cin >> choose;system("cls");}switch(choose){case 1: shuaxin(List); break;case 2: delet(List); break;case 3: find(List); break;case 4: show(List); break;}//system("cls");}return 0;}void shuaxin(TEL * list){int i,j;for(i = 0; i < MAXSIZE; i++){list[i].id = i + 1;list[i].home_phone = "none";list[i].name = "none";list[i].student_number = "none";list[i].tel = "none";system("cls");cout << "初始化成功，现在开始建表:" << endl;cout << "请输入需要建立的电话个数:(小于" << MAXSIZE << ")"<<endl;cin >> num;while( num < 1 || num > MAXSIZE ){system("cls");cout << "输入错误，请重新输入" << endl;cin >> num;}system("cls");cout << "请依次输入学生的学号，姓名，移动电话，家庭电话" << endl;for(j = 1; j <= num; j++){cout << j << '.';cin >> list[j - 1].student_number;cin >> list[j - 1].name;cin >> list[j - 1].tel;cin >> list[j - 1].home_phone;cout << endl;if(num == (j - 1) ){system("cls");cout << "建立表完毕!" << endl;}}void delet(TEL * list){int j,i = 0;cout << "请输入你需要删除的序号" << endl;cin >> j;while( j < 0 || j > num){cout << "输入错误,请重新输入" << endl;cin >> j;}while(list[i].id != j)i++;for(j = i; j < num - 1; j++){list[j].name = list[j + 1].name;list[j].tel = list[j + 1].tel;list[j].student_number = list[j + 1].student_number;list[j].home_phone = list[j + 1].home_phone;}list[j].home_phone = "none";list[j].name = "none";list[j].student_number = "none";list[j].tel = "none";num--;system("cls");cout << "删除完毕" << endl;}void find(TEL * list){string telnum;int i,key = 0;cout << "请输入你需要查找的电话号码" << endl;cin >> telnum;system("cls");for(i = 0; i < MAXSIZE; i++){if(telnum == list[i].tel || telnum == list[i].home_phone){if(key == 0)cout << "依次学号姓名移动电话家庭电话" << endl;cout << list[i].id << '.';cout << setw(12) << list[i].student_number;cout << setw(10) << list[i].name;cout << setw(14) << list[i].tel;cout << setw(10) << list[i].home_phone;cout << endl;key = 1;}}if( key == 0)cout << "未找到此电话号码" << endl;}void show(TEL * list){int i;cout << "现在有" << num << "个电话号码" << endl;cout << "依次学号姓名移动电话家庭电话" << endl;for(i = 0; i < num; i++){cout << list[i].id << '.';cout << setw(12) << list[i].student_number;cout << setw(10) << list[i].name;cout << setw(14) << list[i].tel;cout << setw(10) << list[i].home_phone;cout << endl;}cout << "输出完毕" << endl;}《软件技术基础》实验报告实验名称：链表的操作（一）班级学号姓名第10 周星期 2 、5，6 节成绩一、实验目的：1、掌握单链表结构的实现方式；2、掌握单链表常用算法的实现。

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。

实验一创建链表和链表操作一、实验目的掌握线性表的基本操作：插入、删除、查找、以及线性表合并等操作在顺序存储结构和链式存储结构上的实现。

二、实验内容：1. 创建单链表2．在链表上进行插入、删除操作；3．设计一个程序，用两个单链表分别表示两个集合，并求出这两个集合的并集。

四、测试数据：∙（3，9，5，6，11，8）；在5之前插入4，7，并删除11∙求集合{1，12，8，6，4，9}和{2，5，12，7，4}的并集五、概要设计：本操作应完成如下功能：（1）创建链表说明：分配一定的空间，根据给定的链表长度输入值，创建链表。

（2）合并链表说明：将两个链表合并为一个链表只需修改链表头、尾指针即可实现。

（3）在链表中插入值说明：将给定的值插入到指定位置上，只需修改插入位置的前后结点的指针即可。

（4）在链表中删除值说明：将指定位置的值删除，只需修改删除位置的前后结点的指针即可。

六、详细设计：源代码：#include<stdio.h>#include<conio.h>#include<stdlib.h>#include<iostream.h>#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW 0//线性链表的存储结构，一个结点typedef struct LNode{int data; // 数据域struct LNode *next; // 指针域}LNode,*LinkList; //结点结构类型和指向结点的指针类型int TraverseList_L(LinkList L) //遍历单链表{LinkList p;p=L->next;while(p){printf("-->%d",p->data);p=p->next;}return OK;}//尾插法创建的带头结点的单链表。

void CreateList_L(LinkList &L,int &n){L=(LinkList)malloc(sizeof (LNode));//建立一个空链表L。

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。

单链表实验报告一、实验目的1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。

2、熟悉线性表的逻辑结构。

3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉链表的操作为侧重点。

二、实验内容[问题描述]实现带头结点的单链表的建立、求长度，取元素、修改元素、插入、删除等单链表的基本操作。

[基本要求]（1）依次从键盘读入数据，建立带头结点的单链表；（2）输出单链表中的数据元素（3）求单链表的长度；（4）根据指定条件能够取元素和修改元素；（5）实现在指定位置插入和删除元素的功能。

三、算法设计（1）建立带表头结点的单链表；首先输入结束标志，然后建立循环逐个输入数据，直到输入结束标志。

（2）输出单链表中所有结点的数据域值；首先获得表头结点地址，然后建立循环逐个输出数据，直到地址为空。

（3）输入x,y在第一个数据域值为x的结点之后插入结点y，若无结点x，则在表尾插入结点y;建立两个结构体指针，一个指向当前结点，另一个指向当前结点的上一结点，建立循环扫描链表。

当当前结点指针域不为空且数据域等于x的时候，申请结点并给此结点数据域赋值为y，然后插入当前结点后面，退出函数；当当前结点指针域为空的时候，申请结点并给此结点数据域赋值为y，插入当前结点后面，退出函数。

（4）输入k，删除单链表中所有的结点k，并输出被删除结点的个数。

建立三个结构体指针，一个指向当前结点，另一个指向当前结点的上一结点，最后一个备用；建立整形变量l=0；建立循环扫描链表。

当当前结点指针域为空的时候，如果当前结点数据域等于k，删除此结点，l++，跳出循环，结束操作；如果当前结点数据域不等于k，跳出循环，结束操作。

当当前结点指针域不为空的时候，如果当前结点数据域等于k，删除此结点，l++，继续循环操作；如果当前结点数据域不等于k，指针向后继续扫描。

循环结束后函数返回变量l的值，l便是删除的结点的个数。

四、实验结果1、新建一个链表：2、输出链表的数据：（4）插入数据：在数据为3后面插入一个数据100：（5）删除数据：删除刚刚插入的数据100：五、总结实验之前由于准备不够充分，所以堂上实验时只完成了建立单链表和数据的输出，而后面两个实验要求也是用来很多时间长完成的。

实验二链表的基本操作一、实验目的掌握链表的基本概念、结构的定义，通过设计程序掌握链表上的基本操作：建立、插入、删除、查找以及链表合并等，并理解线性表的两种存储结构：顺序表和链表的区别。

二、实验准备1. 复习C语言中指针的用法，特别是结构体的指针的用法。

2. 了解链表（含带头结点的链表、循环链表）的概念，链表的结构定义方法。

单链表是线性表的链式存储表示，是用一组任意的存储单元依次存储线性表的数据元素。

因此，为了表示每个数据元素a i与其直接后继元素a i+1之间的逻辑关系，对数据元素a i来说，除了存储其本身的信息之外，还需存储一个指示其直接后继的信息（即直接后继的存储位置），而这部分就是用指针来完成的。

3. 掌握线性表在链式存储结构上实现基本操作：建立、查找、插入、删除等算法。

在实现这些算法的时候，要注意判断输入数据的合法性，除此之外还要要注意以下内容：✧在实现查找的时候，首先要判断该顺序表是否为空，其次要判断查找后的结果(查到时输出查到的数据，未查到时给出相关提示)。

✧在实现插入的时候，由于是链式存储，它可以随机产生和回收存储空间，所以它不要判断线性表是否为满，但仍需判断要插入的位置是否合法，原因同实验一，其次要注意插入的时候语句的顺序不可颠倒，否则出错。

例如：ps所指向结点要插入在p所指向的结点之后，则：正确形式：s->next=p->next； p->next=s；错误形式：p->next=s；s->next=p->next(因为此时p->next已经指向s了)在实现删除的时候，首先要判断线性表是否为空，为空则不能删除；其次在删除后要回收空间。

例如：删除如上图所示s所指向的结点p->next=p->next->next；free(s);4. 链表部分相关操作代码：⑴单链表的结构定义：#include <stdio.h>typedef int elemtype;typedef struct lnode{ elemtype data;struct lnode *next;}*linklist;⑵建立单链表的算法int n; /*n作为整个程序的全局变量*/linklist *creat(void){ linklist *head, *p1, *p2;n=0;p1=p2=(linklist *)malloc(sizeof(linklist));scanf(“%d”,&p1->data);head=null;while(p1->data!=0){ n=n+1;if(n==1) head=p1;else p2->next=p1;p2=p1;p1=(linklist *)malloc(sizeof(linklist));scanf(“%d”,&p1->data);}p2->next=null;return(head);}⑶单链表的插入算法int insert(linklist *head, int i,elemtype e) { linklist *p, *s;int j;p=head; j=0;while(p && j<i-1){ p=p->next;++j;}if(!p||j>i-1){ printf(“无法插入”)；return 0;}s=(linklist *)malloc(sizeof(lnode));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;return 1;}⑷单链表的删除算法int deltree(linklist *head,int i,elemtype e){ linklist *p, *q;int j;lp=head; j=0;while(p->next && j<i-1){ p=p->next;++j;}if(!(p->next)||j>i-1){ printf(“无法删除”);return 0;}q=p->next;p->next=q->next;e=q->data;free(q);return 1;}三、实验内容1. /*函数link()的功能是将带头结点的单链表l2链接到l1的后面，程序中存在几处错误，请改正并调试运行*/#include "linklist.h"void link(linklist l1,linklist l2){linklist p,q;p=l1;while (p->next)p=q->next;q=l2;p->next=q;free(l2);}void main(){ linklist l1,l2;l1=creat2(); /*生成带头结点的单链表l1*/print(l1); /*输出单链表l1*/l2=creat2(); /*生成带头结点的单链表l2*/print(l2); /*输出单链表l2*/link(l1,l2); /*将单链表l2链接到l1的后面*/print(l1); /*输出单链表l1*/}2./* 编写一个函数perm,将带头结点单链表中的所有值为奇数的结点集中到链表的左边，值为偶数的结点集中到链表的右边*/#include "linklist.h"linklist perm(linklist head){linklist pre,p;pre=head;p=head->next;while (p && p->data%2==1){ pre= p ;p= p->next ;}while (p){ if (p->data%2==1){ pre->next=p->next;p->next=head->next;head->next=p;p=pre->next;}else{ pre=p;p=p->next;}}}/*主函数,请勿改动,请将perm中的函数补充完整*/int main(){ linklist head;head=creat2(); /*尾插法建立单链表*/print(head); /*输出单链表head*/perm(head);print(head);delList(head);return 0;}3.设计程序：/*建立一个带头结点的单链表，然后将该链表进行倒置。

链表的合并实验报告文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-课程设计报告课程设计题目：两个链表的合并专业：软件工程班级：姓名：学号:指导教师:年月日目录1.课程设计的目的及要求2.课程设计的内容（分析和设计）3.算法流程图4.详细步骤5.代码6.显示结果7.课程设计的总结一．课程设计的目的及要求1.目的：实现两个链表的合并2.要求：（1）建立两个链表A和B，链表元素个数分别为m和n个。

（2）假设元素分别为(x1,x2,…xm)，和(y1,y2,?…yn)。

把它们合并成一个线形表C，使得：当m>=n时，C=x1,y1,x2,y2,...xn,yn, (x)当n>m时，C=y1,x1,y2,x2,…ym,xm,…,yn输出线形表C（3）用直接插入排序法对C进行升序排序，生成链表D，并输出链表D。

（4）能删除指定单链表中指定位子和指定值的元素。

二．课程设计的内容（分析和设计）1..分析由题目的相关信息可以分析得：首先我们需要建立两个链表AB，A链表的元素个数为m，B链表的元素个数为n；在将A、B链表进行合并，根据m和n的大小关系决定链表C的元素顺序；再将C进行直接插入排序得到一个新的链表D；没次输入完一次链表信息，程序都会对相应的链表进行输入操作以此确保程序输入的数据是你想要输入的数据。

同时当你合并好和排序好后都会进行输出操作。

最后当排序好后你可以指定你所要删除数据的位置来删除你所要删除的数据。

2.设计本次课程设计所需要用到的是关于链表的建立、合并以及直接插入排序的排序算法。

需要先建立两个链表，再将其合并为一个无序链表，最后对这个无序链表进行直接插入排序并将其输出。

难点在于将AB合并为链表C的操作以及对链表C进行直接插入排序的操作和根据用户的意愿可以对链表进行删除的操作。

三．算法流程图四．详细步骤(1)结构体的创建：struct Node(2)链表的创建：struct Node *create（）链表的创建。

第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实际操作，加深对栈这一数据结构的理解，掌握栈的基本操作，包括初始化、入栈、出栈、取栈顶元素、判栈空等。

同时，通过实验练习，提高编程能力和问题解决能力。

二、实验内容1. 栈的定义及特点2. 栈的顺序存储结构3. 栈的链式存储结构4. 栈的基本操作5. 栈的应用实例三、实验过程1. 栈的定义及特点栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，它只允许在一端进行插入和删除操作。

栈的顶元素总是最后被插入的元素，也是最先被删除的元素。

2. 栈的顺序存储结构顺序存储结构是使用数组来实现栈。

定义一个数组作为栈的存储空间，同时定义一个指针top来指示栈顶元素的位置。

3. 栈的链式存储结构链式存储结构是使用链表来实现栈。

定义一个节点结构体，其中包含数据和指向下一个节点的指针。

头节点作为栈顶元素。

4. 栈的基本操作（1）初始化：创建一个空栈，top指针指向栈底。

（2）入栈：将新元素插入到栈顶。

如果栈满，则进行扩容。

（3）出栈：删除栈顶元素，并将其返回。

如果栈空，则返回错误信息。

（4）取栈顶元素：返回栈顶元素的值，但不删除栈顶元素。

（5）判栈空：判断栈是否为空，如果为空，则返回true；否则，返回false。

5. 栈的应用实例（1）括号匹配检验：利用栈判断一个字符串中的括号是否匹配。

（2）算术表达式求值：利用栈实现算术表达式求值，包括四则运算和括号。

四、实验结果与分析1. 初始化栈初始化栈后，栈为空，top指针指向栈底。

2. 入栈操作将元素1、2、3依次入栈，栈的状态如下：```top -> 3 -> 2 -> 1```3. 出栈操作依次出栈元素，栈的状态如下：```top -> 2 -> 1```4. 取栈顶元素取栈顶元素2，栈的状态不变。

5. 判栈空当栈中只有一个元素时，判断栈为空，返回false。

6. 括号匹配检验对于字符串"((()))"，括号匹配检验结果为true；对于字符串"(()))"，括号匹配检验结果为false。

实验5：树（二叉树）（采用二叉链表存储）一、实验项目名称二叉树及其应用二、实验目的熟悉二叉树的存储结构的特性以及二叉树的基本操作。

三、实验基本原理之前我们都是学习的线性结构，这次我们就开始学习非线性结构——树。

线性结构中结点间具有唯一前驱、唯一后继关系，而非线性结构中结点的前驱、后继的关系并不具有唯一性。

在树结构中，节点间关系是前驱唯一而后继不唯一，即结点之间是一对多的关系。

直观地看，树结构是具有分支关系的结构（其分叉、分层的特征类似于自然界中的树）。

四、主要仪器设备及耗材Window 11、Dev-C++5.11五、实验步骤1.导入库和预定义2.创建二叉树3.前序遍历4.中序遍历5.后序遍历6.总结点数7.叶子节点数8.树的深度9.树根到叶子的最长路径10.交换所有节点的左右子女11.顺序存储12.显示顺序存储13.测试函数和主函数对二叉树的每一个操作写测试函数，然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序，代码见“实验完整代码”。

实验完整代码：#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define MAX_TREE_SIZE 100typedef char ElemType;ElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE];struct BiTNode{ElemType data;BiTNode *l,*r;}*T;void createBiTree(BiTNode *&T){ElemType e;e = getchar();if(e == '\n')return;else if(e == ' ')T = NULL;else{if(!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof (BiTNode)))){cout << "内存分配错误!" << endl;exit(0);}T->data = e;createBiTree(T->l);createBiTree(T->r);}}void createBiTree2(BiTNode *T,int u) {if(T){SqBiTree[u] = T->data;createBiTree2(T->l,2 * u + 1);createBiTree2(T->r,2 * u + 2); }}void outputBiTree2(int n){int cnt = 0;for(int i = 0;cnt <= n;i++){cout << SqBiTree[i];if(SqBiTree[i] != ' ')cnt ++;}cout << endl;}void preOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){cout << T->data;preOrderTraverse(T->l);preOrderTraverse(T->r);}}void inOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){inOrderTraverse(T->l);cout << T->data;inOrderTraverse(T->r);}}void beOrderTraverse(BiTNode *T){if(T){beOrderTraverse(T->l);beOrderTraverse(T->r);cout << T->data;}}int sumOfVer(BiTNode *T){if(!T)return 0;return sumOfVer(T->l) + sumOfVer(T->r) + 1;}int sumOfLeaf(BiTNode *T){if(!T)return 0;if(T->l == NULL && T->r == NULL)return 1;return sumOfLeaf(T->l) + sumOfLeaf(T->r);}int depth(BiTNode *T){if(!T)return 0;return max(depth(T->l),depth(T->r)) + 1;}bool LongestPath(int dist,int dist2,vector<ElemType> &ne,BiTNode *T) {if(!T)return false;if(dist2 == dist)return true;if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->l)){ne.push_back(T->l->data);return true;}else if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->r)){ne.push_back(T->r->data);return true;}return false;}void swapVer(BiTNode *&T){if(T){swapVer(T->l);swapVer(T->r);BiTNode *tmp = T->l;T->l = T->r;T->r = tmp;}}//以下是测试程序void test1(){getchar();cout << "请以先序次序输入二叉树结点的值，空结点用空格表示:" << endl; createBiTree(T);cout << "二叉树创建成功!" << endl;}void test2(){cout << "二叉树的前序遍历为:" << endl;preOrderTraverse(T);cout << endl;}void test3(){cout << "二叉树的中序遍历为:" << endl;inOrderTraverse(T);cout << endl;}void test4(){cout << "二叉树的后序遍历为:" << endl;beOrderTraverse(T);cout << endl;}void test5(){cout << "二叉树的总结点数为：" << sumOfVer(T) << endl;}void test6(){cout << "二叉树的叶子结点数为：" << sumOfLeaf(T) << endl; }void test7(){cout << "二叉树的深度为：" << depth(T) << endl;}void test8(){int dist = depth(T);vector<ElemType> ne;cout << "树根到叶子的最长路径:" << endl;LongestPath(dist,1,ne,T);ne.push_back(T->data);reverse(ne.begin(),ne.end());cout << ne[0];for(int i = 1;i < ne.size();i++)cout << "->" << ne[i];cout << endl;}void test9(){swapVer(T);cout << "操作成功!" << endl;}void test10(){memset(SqBiTree,' ',sizeof SqBiTree);createBiTree2(T,0);cout << "操作成功!" << endl;}void test11(){int n = sumOfVer(T);outputBiTree2(n);}int main(){int op = 0;while(op != 12){cout << "-----------------menu--------------------" << endl;cout << "--------------1：创建二叉树--------------" << endl;cout << "--------------2：前序遍历----------------" << endl;cout << "--------------3：中序遍历----------------" << endl;cout << "--------------4：后序遍历----------------" << endl;cout << "--------------5：总结点数----------------" << endl;cout << "--------------6：叶子节点数--------------" << endl;cout << "--------------7：树的深度----------------" << endl;cout << "--------------8：树根到叶子的最长路径----" << endl;cout << "--------------9：交换所有节点左右子女----" << endl;cout << "--------------10：顺序存储---------------" << endl;cout << "--------------11：显示顺序存储-----------" << endl;cout << "--------------12：退出测试程序-----------" << endl;cout << "请输入指令编号:" << endl;if(!(cin >> op)){cin.clear();cin.ignore(INT_MAX,'\n');cout << "请输入整数!" << endl;continue;}switch(op){case 1:test1();break;case 2:test2();break;case 3:test3();break;case 4:test4();break;case 5:test5();break;case 6:test6();break;case 7:test7();break;case 8:test8();break;case 9:test9();break;case 10:test10();break;case 11:test11();break;case 12:cout << "测试结束!" << endl;break;default:cout << "请输入正确的指令编号!" << endl;}}return 0;}六、实验数据及处理结果测试用例：1.创建二叉树（二叉链表形式）2.前序遍历3.中序遍历4.后序遍历5.总结点数6.叶子结点数7.树的深度8.树根到叶子的最长路径9.交换所有左右子女10.顺序存储七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议通过这次实验，我掌握了二叉树的顺序存储和链式存储，体会了二叉树的存储结构的特性，掌握了二叉树的树上相关操作。