课程实验报告课程名称：数据结构（C语言版）
专业班级：
学号：
姓名：
指导教师：周时阳
报告日期：2015.05.31
计算机科学与技术学院
目录
1课程实验概述 (3)
2实验一基于顺序结构的线性表实现 (4)
2.1实验内容与要求 (4)
2.2程序概要设计 (4)
2.3数据结构与算法设计 (7)
2.4输入输出设计 (8)
2.5源程序及注释 (8)
2.6程序测试与结果 (17)
2.7复杂性分析 (18)
2.8小结 (19)
3实验二基于链式结构的线性表实现 (19)
3.1实验内容与要求 (19)
3.2程序概要设计 (20)
3.3数据结构与算法设计 (22)
3.4输入输出设计 (24)
3.5源程序及注释 (24)
3.6程序测试与结果 (34)
3.7效率分析 (35)
3.8小结 (36)
4实验三基于二叉链表的二叉树实现 (36)
4.1实验内容与要求 (36)
4.2程序概要设计 (37)
4.3数据结构与算法设计 (39)
4.4输入输出设计 (40)
4.5源程序及注释 (41)
4.6程序测试与结果 (49)
4.7复杂性分析 (50)
4.8小结 (50)
5实验总结与评价 (51)
参考文献 (51)
1 课程实验概述
上机实验是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成不可或缺的一环节。实验着眼于原理与应用的结合，使读者学会如何把书上学到的只是运用到解决实际问题中来，培养动手能力。
本次实验为数据结构实验，其中每个实验题目采取统一格式，包括问题描述、系统设计、系统实现、效率分析四个部分。问题描述旨在让学生建立问题提出的背景，系统设计则让学生在分析问题的基础上设计一相关系统，在系统测试部分则
需指出系统功能的具体实现并检验与问题描述中的要求是否相符，在效率分析部分在于让学生明白不仅要设计出能够实现功能的系统，更重的的事还要讲究效率，不忘对系统进行优化。
本实验主要分为两个内容：基于顺序存储结构，实现线性表的基本的、常见的运算；基于链式存储结构，实现线性表的基本的、常见的运算；线性表是其他数据结构的基础，掌握线性表的基本知识有利于其他数据结构算法的实现。通过实验主要达到以下目的：
（1）能加深对数据结构和算法的理解，进一步提高学生编程能力；
（2）培养和提高学生分析问题与解决问题的综合能力；
（3）通过在实验中的切身操作，深刻理解此门课程。
（4）整理资料，撰写规范的实验报告。
2 实验一基于顺序结构的线性表实现
2.1 实验内容与要求
基于顺序存储结构，实现线性表的基本的、常见的运算。
实验要求：
⑴提供一个实现功能的演示系统
⑵具体物理结构和数据元素类型自行选定
⑶线性表数据可以使用磁盘文件永久保存
2.2 程序概要设计
本系统提供一个基于顺序存储结构的线性表。
该演示系统提供的操作有：表的初始化、销毁、置空、判空，求表长、获取数据元素、查找数据元素、获得前驱、获得后继、插入数据元素、删除数据元素、表的遍历；此外还有表的创建、加载、保存操作选项，并提供已保存的数据表文件，便于演示操作。
应用程序构架：主要包含主程序、菜单函数、菜单选项处理函数。
在主程序中实现分支循环控制，主要部分是：调用菜单函数显示菜单；询问并接受用户的菜单选项进行消息的接受处理；对选择消息判断后通过分支转至相应处理部分，在处理部分实现功能调用前的准备工作（如继续对用户处理要求进行询问）、功能函数的调用、调用后的后续控制处理工作（询问用户要求）；调
用结束返回菜单选项，进行下一轮的处理。在菜单选项中提供退出系统的退出函数。
演示系统具体实现流程图如下：
说明：
其中“根据选择转至相应功能调用处理部分，实现线性表的基本操作”本应
是包含十三个分支的分支结构分别指向不同的基本操作处理部分，限于篇幅不一一赘举。现文字描述如下：
十三个分支对应1—13个选项，分别为：表的加载、保存、表的初始化、表的创建、销毁、置空、判空、求表长、获取数据元素、查找数据元素、获得前驱、获得后继、插入数据元素、删除数据元素、表的遍历。对于每一个“功能调用”处理部分大致结构为：预处理、调用处理函数、后继处理。其中预处理包括询问是对学生还是教师信息表进行操作、或是为调用处理函数还需用户输入的相关信息，如插入操作调用插入函数前需询问插入位置并要求输入插入信息，等；后继处理包括输出功能函数调用后的相关结果或询问用户是否遍历输出表的信息以便检查是否操作正确成功（方便老师检查）。
线性表的顺序存储表示：
typedef struct {
ElemType *elem; 指针，指向顺序存放的一串数据元素
int length; 表长（实际数据元素个数）
int size; 表的大小（最多存贮数据元素个数）
}SqList;
相关函数的算法思想描述：
InitList(&L) (创建表，此处是指表的初始化)：
（1）申请存储数据元素空间
（2）置表长为0.
DestroyList(&L) (销毁表)：
（1）释放存储数据元素的空间置指针值为NULL。
ClearList(&L) (置表空)：
（1）置表长为空（length=0）
ListEmpty(L) (判空)：
（1）若表长=0，返回TRUE，否则返回FALSE。
ListLength(L) (求表长)：
（1）返回表长
GetElem (L, i, &e) (获取数据元素)：
（1）将第i单元值赋值给e
LocateElem( L,e,compare( ) ) （查找数据元素）
（1）按compare条件顺序查找e，若找到（第一次找到）返回对应位序，若未找到返回0
PrioreElem( L, cur_e, &pre_e ) （获得前驱）
（1）查找cur_e获取位序K
（2）若K>1，将K-1号单元的元素赋值给pre_e并返回，否则返回ERROR。NextElem( L, cur_e, &next_e ) ( 获取后继）：
（1）查找cur_e, 获得位序K
（2）若K<表长，将K+1号元素值赋值给next_e并返回，否则返回ERROR。ListInsert( &L, i, e ) (插入数据元素）：
（1）移动元素，将位序为L.length ~ i 的数据元素顺序向后移动一个存储单元
（2）插入新值，将e置入第i号存储单元
（3）修改表长，将表长加1
ListDelete(&L, i, &e) （删除数据元素）：
（1）获取返回值，将i号单元数据值赋给e返回
（2）移动元素，将序号i+1 ~ L.length的数据元素顺序前移一个存储单元（3）修改表长，将表长减1
2.3 数据结构与算法设计
相关结构及函数原型的说明（C语言描述）
基本数据元素结构：
typedef struct EleSet{
int item1;
}ElemType;
基于顺序存储的线性表表示结构：
typedef struct {
ElemType *elem;
int length;
int size;
}SqList;
相关函数原型：
int InitList(SqList*L);
void DestroyList(SqList*L);
int CreatList(SqList*L);
int ListEmpty(SqList L);
int ListLength(SqList L);
void equa(ElemType x,ElemType y);
void GetElem(SqList *L,int i,ElemType *e);
void LocateElem(SqList*L,int i,ElemType *e);
void PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e);
void NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e);
int ListInsert(SqList*L,int i,ElemType e);
void ListDelete(SqList*L,int i,ElemType*e);
void PrintList(SqList*L);
int compare(ElemType e1,ElemType e2);
int LocateElem1(SqList L,ElemType e,int (*compare)(ElemType x,ElemType y));
void ListTraverse(SqList L,void(*visit)(ElemType e));
void Equal(ElemType x,ElemType y);//判断两元素是否相同，compare函数用于查找函数时调用
void DispLyStu(ElemType e); //输出元素e同时也作为visit函数在遍历时使用
void MergeList_Sq(SqList L,SqList Lb,SqList *Lc);
BOOL LoadList(SqList *L);
BOOL SaveListToFile(SqList *L);
2.4 输入输出设计
在记事本预存好需要测试的数据，然后利用文件的读取，在程序里调试，调试好之后，利用文件的写入写到记事本进行保存。
2.5 源程序及注释
#include
#include
#include
#include
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#define OK 1
#define ERROR 0
#define OVERFLOW -1
#define LIST_INIT_SIZE 200 //设置空间大小为200
#define LISTINCREMENT 10 //增加孔家大小10
typedef int status;
typedef struct{
int item1;
}ElemType;
typedef struct{
ElemType *elem;
int length;
int listsize;
}SqList;
int InitList(SqList*L);
void DestroyList(SqList*L);
int CreatList(SqList*L);
int ListEmpty(SqList L);
int ListLength(SqList L);
void equa(ElemType x,ElemType y);
void GetElem(SqList *L,int i,ElemType *e);
void LocateElem(SqList*L,int i,ElemType *e);
void PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e);
void NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e);
int ListInsert(SqList*L,int i,ElemType e);
void ListDelete(SqList*L,int i,ElemType*e);
void PrintList(SqList*L);
int compare(ElemType e1,ElemType e2);
int LocateElem1(SqList L,ElemType e,int (*compare)(ElemType x,ElemType
y));
void ListTraverse(SqList L,void(*visit)(ElemType e));
void Equal(ElemType x,ElemType y);
void DispLyStu(ElemType e);
void MergeList_Sq(SqList L,SqList Lb,SqList *Lc);
int LoadList(SqList *L);
int SaveListToFile(SqList *L);
int main()
{
SqList L;
ElemType newelen,next_e,pre_e;
int i,position;
int m;
L.length=0;
printf("\n\n");
printf(" 请输入您需要的操作：\n\n");
printf("*****************************************************\n");
printf("| 1.InitList ******************************* \n");
printf("| 2.LoadList ******************************* \n");
printf("| 3.ListInsert ******************************* \n");
printf("| 4.ListDelete**********************************\n");
printf("| 5.LocateElem（找对应位置的元素）**************\n");
printf("| 6.LocateElem1（找对应位置的元素***************\n");
printf("| 7.NextElem************************************\n");
printf("| 8.PrintList***********************************\n");
printf("| 9.PriorElem***********************************\n");
printf("| 10.GetElem*************************************\n");
printf("| 11.ListEmpty**********************************\n");
printf("| 12.DestroyList********************************\n");
printf("| 13.ClearList**********************************\n");
printf("| 14.SaveList***********************************\n");
printf("| 0.退出**************************************\n"); printf("|****************************************************\n");
do{
printf("\n*** 请输入你的选择：");
scanf("%d",&m);
switch(m)
{
case 1:printf("\n");
InitList(&L);
break;
case 2:LoadList(&L);
break;
case 3:printf("\n");
printf("\n");
printf("输入要插入元素的位序：\n");
scanf("%d",&position);
printf("输入要插入的数据元素：\n");
scanf("%d",&newelen);
ListInsert(&L,position,newelen);
break;
case 4:printf("\n");
printf("请输入要删除的特定位置元素：");
scanf("%d",&position);
ListDelete(&L,position,&newelen);
break;
case 5:printf("\n");
printf("输入要查找的位置：");
scanf("%d",&position);
LocateElem(&L,position,&newelen);
break;
case 6:printf("\n");
printf("输入要查找的值：");
scanf("%d",&newelen);
i=LocateElem1(L,newelen,compare);
printf("所要查找的值在位序：%d\n",i);
break;
case 7:printf("\n");
printf("输入要查找的值的后继：");
scanf("%d",&newelen);
NextElem(L,newelen,&next_e);
case 8:PrintList(&L);
break;
case 0:break;
case 9:printf("\n");
printf("输入要查找的前继：");
scanf("%d",&newelen);
PriorElem(L,newelen,&pre_e);
break;
case 10:printf("\n");
printf("请输入要获取的特定位置元素：");
scanf("%d",&position);
GetElem(&L,position,&newelen);
case 11:ListEmpty(L);
case 12:DestroyList(&L);
case 13:ClearList(&L);
case 14:SaveListToFile(&L);
}
}while(m!=0);
system("pause");
}
int InitList(SqList*L){
L->elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); if(!L->elem) exit(-1);
L->listsize=LIST_INIT_SIZE;
L->length=0;
printf("/n初始化成功！");
return 1;
}
void DestroyList(SqList *L){
free(L->elem);
L->elem=NULL;
L->length=0;
L->listsize=0;
return 1;
}
void ClearList(SqList *L){
L->length=0;
return 1;
}
int ListEmpty(SqList L){
if(!L.length) return 1;
else return 0;
}
int ListLength(SqList L){
return L.length;
}
void GetElem(SqList *L,int i,ElemType *e){
if(i<1||i>L->length){
printf("Wrong value of the serial number %d",i); return 0;
}
*e=L->elem[i-1];
printf("the Elenm is:%d",*e);
return 1;
}
void LocateElem(SqList*L,int i,ElemType *e){
ElemType *q;
if(i<0||i>L->length) printf("error\n");
else{
q=&(L->elem[i-1]);
e= q;
printf("查找的元素是：%d\n",*e);
}
}
int compare(ElemType e1,ElemType e2)
{
if(e1.item1==e2.item1)
return 1;
return 0;
}
int LocateElem1(SqList L,ElemType e,int(*compare)(ElemType ,ElemType )){
int i=1;
ElemType *p=L.elem;
while(i<=L.length&&!(*compare)(*p++,e))
{
++i;
}
if(i<=L.length)
{
return i;
}
else
{
return 0;
}
}
void PriorElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *pre_e){
int loc;
ElemType *q;
loc=LocateElem1(L,cur_e,compare);
if(loc<2) /*表为空*/
{
printf("error\n");
}
else{ /*查找元素*/
q=&(L.elem[loc-2]);
pre_e= q;
printf("查找的元素前继是：%d\n",*pre_e);
}
}
void NextElem(SqList L,ElemType cur_e,ElemType *next_e){
int loc;
ElemType *q;
loc=LocateElem1(L,cur_e,compare);
if(loc<0||loc>L.length-1) /*表为空*/
{
printf("error\n");
}
else{ /*查找元素*/
q=&(L.elem[loc]);
next_e= q;
printf("查找的元素后继是：%d\n",*next_e);}
}
int ListInsert(SqList*L,int i,ElemType e){
ElemType *p,*q,*newbase;
if(i<1||i>L->length){
printf("wrong value of the serial number %d",i);getchar();
return 0;
}
if(L->length>=L->listsize+1){
newbase=(ElemType*)realloc(L->elem,(L->listsize+LISTINCREMENT)*sizeof (ElemType));
if(!newbase)exit(-1);
L->elem=newbase;
L->listsize+=LISTINCREMENT;
}
q=&L->elem[i-1];
for(p=&(L->elem[L->length-1]);p>=q;--p) *(p+1)=*p;
*q=e;
++L->length;
return 1;
}
void ListDelete(SqList *L,int i,ElemType *e){
ElemType *p,*q;
if(i<1||i>L->length){
printf("wrong value of the serial number i=%d\n",i);
return 0;
}
q=&(L->elem[i-1]);
e= q;
printf("删除的元素是：%d\n",*e);
for(p=&L->elem[i-1];p<&L->elem[L->length-1];p++)*p=*(p+1);
L->length--;
return 1;
}
/*void ListTrabverse(SqList L,void(* visit)(ElemType e)){
int i;
if(!L.length) return 0;
printf("\n----all element of liear table-------\n");
for(i=0;i return 1; }*/ void equa(ElemType x,ElemType y){ if(x.item1==y.item1) return 1; return 0; } /*void dispLy(ElemType e){ printf("%d",e.item1); }*/ /*int CreatList(SqList *L) { int i,n; printf("请输入元素个数n\n"); scanf("%d",&n); printf("请输入元素\n"); if(n>LIST_INIT_SIZE) { L->elem=(ElemType*)realloc(L->elem,(n+LISTINCREMENT)*sizeof(ElemType) ); if(!L->elem) exit(OVERFLOW); L->listsize=n+LISTINCREMENT; } for(i=0;i scanf("%d",L->elem+i); L->length=n; return 1 ; }*/ void PrintList(SqList*L)/*输出一个顺序表*/ { int i; if(!L->length) return(0); for(i=0;i printf("%d",L->elem[i]); printf("\n"); } int SaveListToFile(SqList *L) { int elemflag; FILE *fp; if((fp = fopen("d:\\text1.txt","w")) == NULL){ printf("打开文件失败!\n"); exit(1); } if(L==NULL ) { printf("链表为空!\n"); return 0; } if(L->elem!= NULL){ for(elemflag = 0; elemflag < L->length;elemflag++){ fprintf(fp,"%d",L->elem[elemflag]); } } fclose(fp); printf("Succeed Saving The List To File"); return TRUE; } int LoadList(SqList *L) { int elemflag = 0 ; FILE* fp; if((fp = fopen("d:\\text1.txt","rb")) == NULL){ printf("failed opening the file!\n"); return 0; } L->elem = (ElemType *)malloc((L->listsize)*sizeof(ElemType)); if(L->elem==NULL) return 0; while(fscanf(fp,"%d",&L->elem[elemflag++])!=EOF) { L->length++; } printf("succeed load list\n"); return 1; } 说明：除基本操作外，提供了加载和保存函数用于文件加载保存，提供了创建函数（Create）用于根据用户数据输入创建信息表。为方便演示，还提供了对现在的表（或修改后）是否遍历显示表信息的操作提示，用于检查核对实现的功能是否正确或进行操作（具体表述是在主程序控制部分实现）。 2.6 程序测试与结果 2.7 复杂性分析 InitList(创建表，此处是指表的初始化)：DestroyList(销毁表)： ClearList(置表空)： ListEmpty(判空)： ListLength(求表长)： GetElem (L, i, &e) (获取数据元素)： 上述操作时间复杂度均为O(1) LocateElem( L,e,compare( ) ) （查找数据元素） T(n)=O(n) PrioreElem( L, cur_e, &pre_e ) （获得前驱） T(n)=O(n) NextElem( L, cur_e, &next_e ) ( 获取后继）： T(n)=O(n) ListInsert( &L, i, e ) (插入数据元素）： ListDelete(&L, i, &e) （删除数据元素）： 删除和插入操作的时间主要耗费在移动元素上，而移动元素的个数取决于插入或删除的元素位置。 假设p i 是删除第i个元素的概率，则在长度为n的线性表中删除或插入一个元素所需移动元素的次数的期望值为 删除：E dl = ∑ =- n i i i n q 1 ) (插入：E is = ∑ = + - n i i i n q 1 )1 ( 若在任何位置插入或删除是等概率的，则： 插入：E is = 1 1 + n ∑ = + - n i i n 1 )1 (= 2 n 删除：E dl = n 1∑ = - n i i n 1 ) (= 2 1 - n 则插入与删除的时间复杂度为O(n) 2.8 小结 线性表的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构，基于此存储结构的线性表易实现取数据元素，由于有表示表长（length）和表的大小（size）的变量，也易于实现判空、求表长、置空、销毁操作。插入和删除操作本身易于实现，但涉及元素的移动，其移动次数取决于元素位置，平均情况为O(n)。在线性表的实验中，自己遇到的问题主要是文件的读取和写入，通过这次实验，加深了自己对线性表的理解，对线性表的功能有了不一样的感受。 3 实验二基于链式结构的线性表实现 3.1 实验内容与要求 基于链式存储结构，实现线性表的基本的、常见的运算。 实验要求： ⑴提供一个实现功能的演示系统 ⑵具体物理结构和数据元素类型自行选定 ⑶线性表数据可以使用磁盘文件永久保存 3.2 程序概要设计 本系统提供两个基于链式存储结构的线性表，模拟应用背景为：人人网的联系人表，数据元素的数据项为：姓名、性别、号码、年龄。 该演示系统提供的操作有：表的初始化、销毁、置空、判空，求表长、获取数据元素、查找数据元素、获得前驱、获得后继、插入数据元素、删除数据元素、表的遍历；此外还有表的创建、加载、保存操作选项，并提供已保存的数据表文件，便于演示操作。 应用程序构架：主要包含主程序、菜单函数、菜单选项处理函数。 在主程序中实现分支循环控制，主要部分是：调用菜单函数显示菜单；询问并接受用户的菜单选项进行消息的接受处理；对选择消息判断后通过分支转至相应处理部分，在处理部分实现功能调用前的准备工作（如继续对用户处理要求进行询问）、功能函数的调用、调用后的后续控制处理工作（询问用户要求）；调用结束返回菜单选项，进行下一轮的处理。在菜单选项中提供退出系统的退出函数。 演示系统具体实现流程图如下： 《数据结构课程实验》大纲 一、《数据结构课程实验》的地位与作用 “数据结构”是计算机专业一门重要的专业技术基础课程，是计算机专业的一门核心的关键性课程。本课程较系统地介绍了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构和实现算法，介绍了常用的多种查找和排序技术，并做了性能分析和比较，内容非常丰富。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大的难度： （1）内容丰富，学习量大，给学习带来困难； （2）贯穿全书的动态链表存储结构和递归技术是学习中的重点也是难点； （3）所用到的技术多，而在此之前的各门课程中所介绍的专业性知识又不多，因而加大了学习难度； （4）隐含在各部分的技术和方法丰富，也是学习的重点和难点。 根据《数据结构课程》课程本身的技术特性，设置《数据结构课程实验》实践环节十分重要。通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征, 目的是提高学生组织数据及编写大型程序的能力。实验学时为18。 二、《数据结构课程实验》的目的和要求 不少学生在解答习题尤其是算法设计题时，觉得无从下手，做起来特别费劲。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 为了帮助学生更好地学习本课程，理解和掌握算法设计所需的技术，为整个专业学习打好基础，要求运用所学知识，上机解决一些典型问题，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握所用到的一些技术。数据结构中稍微复杂一些的算法设计中可能同时要用到多种技术和方法，如算法设计的构思方法，动态链表，算法的编码，递归技术，与特定问题相关的技术等，要求重点掌握线性链表、二叉树和树、图结构、数组结构相关算法的设计。在掌握基本算法的基础上，掌握分析、解决实际问题的能力。 三、《数据结构课程实验》内容 课程实验共18学时，要求完成以下六个题目： 实习一约瑟夫环问题（2学时） 实验一顺序表问题 【实验报告】 《数据结构与算法》实验报告一 学院：计算机与信息学院班级： 学号：姓名： 日期：程序名： 一、上机实验的问题和要求： 顺序表的查找、插入与删除。设计算法，实现线性结构上的顺序表的产生以及元素的查找、插入与删除。具体实现要求： 1.从键盘输入10个整数，产生顺序表，并输出结点值。 调试数据：9 8 7 6 5 4 3 2 1 2.从键盘输入1个整数，在顺序表中查找该结点。若找到，输出结点的位置；若找不到， 则显示“找不到”。 调试数据：第一次输入11，第二次输入3 3.从键盘输入2个整数，一个表示欲插入的位置i，另一个表示欲插入的数值x，将x插 入在对应位置上，输出顺序表所有结点值，观察输出结果。 调试数据：第一次insert "11" after "6" ，第二次insert "86" at "2" 4.从键盘输入1个整数，表示欲删除结点的位置，输出顺序表所有结点值，观察输出结果。 调试数据：第一次delete the number at "2" ，第二次delete value "9" 注意：顺序表输出表现形式如下（实验报告上为截图）： 顺序表： 第一题 Initially Seq: head -> 9 -> 8 -> 7 -> 6 -> 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null 第二题 找不到 6 第三题 insert "11" after "6": head -> 9 -> 8 -> 7 -> 6 -> 11 -> 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null insert"86"at"2":head -> 9 -> 8 -> 86 -> 7 -> 6 -> 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null 第四题 delete the number at "2":head -> 9 -> 8 -> 6 -> 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 ->null delete value "9": head -> 8 -> 7 -> 6 -> 5 -> 4 -> 3 -> 2 -> 1 -> null 数据结构实验报告全集 实验一线性表基本操作和简单程序 1 ．实验目的 （1 ）掌握使用Visual C++ 6.0 上机调试程序的基本方法； （2 ）掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。 2 ．实验要求 （1 ）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。 （2 ）认真阅读和掌握本章相关内容的程序。 （3 ）上机运行程序。 （4 ）保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 （5 ）按照你对线性表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果 实验代码： 1）头文件模块 #include iostream.h>// 头文件 #include nodetype *create()// 建立单链表，由用户输入各结点data 域之值， // 以0 表示输入结束 { elemtype d;// 定义数据元素d nodetype *h=NULL,*s,*t;// 定义结点指针 int i=1; cout<<" 建立一个单链表"< 数据结构实验报告 一．题目要求 1）编程实现二叉排序树，包括生成、插入，删除； 2）对二叉排序树进行先根、中根、和后根非递归遍历； 3）每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏幕上用树的形状表示出来。 4）分别用二叉排序树和数组去存储一个班(50人以上)的成员信息(至少包括学号、姓名、成绩3项),对比查找效率，并说明在什么情况下二叉排序树效率高,为什么? 二．解决方案 对于前三个题目要求，我们用一个程序实现代码如下 #include 华北电力大学 实验报告| | 实验名称数据结构实验 课程名称数据结构 | | 专业班级：学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：实验日期：2015/7/3 实验报告说明： 本次实验报告共包含六个实验，分别为：简易停车场管理、约瑟夫环（基于链表和数组）、二叉树的建立和三种遍历、图的建立和两种遍历、hash-telbook和公司招工系统。 编译环境：visual studio 2010 使用语言：C++ 所有程序经调试均能正常运行 实验目录 实验一约瑟夫环（基于链表和数组） 实验二简易停车场管理 实验三二叉树的建立和三种遍历 实验四图的建立和两种遍历 实验五哈希表的设计 实验一：约瑟夫环 一、实验目的 1.熟悉循环链表的定义和有关操作。 二、实验要求 1.认真阅读和掌握实验内容。 2．用循环链表解决约瑟夫问题。 3.输入和运行编出的相关操作的程序。 4.保存程序运行结果 , 并结合输入数据进行分析。 三、所用仪器设备 1.PC机。 2.Microsoft Visual C++运行环境。 四、实验原理 1.约瑟夫问题解决方案： 用两个指针分别指向链表开头和下一个，两指针依次挪动，符合题意就输出结点数据，在调整指针，删掉该结点。 五、代码 1、基于链表 #include 数据结构(C语言版) 实验报告 专业班级学号姓名 实验1 实验题目：单链表的插入和删除 实验目的： 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤： 1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测 试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序： （1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码: #include"" #include"" #include"" #include"" typedef struct node . . 示意图： head head head 心得体会： 本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。另外实验指导书上给出的代码是有一些问题的，这使我们认识到实验过程中不能想当然的直接编译执行，应当在阅读并完全理解代码的基础上再执行，这才是实验的意义所在。 实验2 实验题目：二叉树操作设计和实现 实验目的： 掌握二叉树的定义、性质及存储方式，各种遍历算法。 实验要求： 采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序以及按层次遍历 的操作，求所有叶子及结点总数的操作。 实验主要步骤： 1、分析、理解程序。 2、调试程序，设计一棵二叉树，输入完全二叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针）， 如ABD###CE##F##，建立二叉树，求出先序、中序和后序以及按层次遍历序列，求 所有叶子及结点总数。 实验代码 #include"" #include"" #include"" #define Max 20 ertex=a; irstedge=NULL; irstedge; G->adjlist[i].firstedge=s; irstedge; R[i] 留在原位 xxx 实验报告 一、实验目的 1.熟悉上机环境，进一步掌握语言的结构特点。 2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及实现。 3.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及实现。 4.掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。 5.掌握线性表在链式存储结构——单链表中的各种基本操作。 二、实验内容 1.顺序线性表的建立、插入及删除。 2.链式线性表的建立、插入及删除。 三、实验步骤 1.建立含n个数据元素的顺序表并输出该表中各元素的值及顺序表的长度。 2.利用前面的实验先建立一个顺序表L={21，23，14，5，56，17，31}，然后在第i 个位置插入元素68。 3.建立一个带头结点的单链表，结点的值域为整型数据。要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。 四、程序主要语句及作用 1)程序1的主要代码(附简要注释) #include 部分的时间都用在了编程上，主要是因为C语言掌握的问题，C语言基础不好特别是对于C语言中链表的一些定义和基本操作不够熟练，导致在编程过程中还要不断的拿着c语言的教材查找，所以今后还要对C语言多练习，多动手，多思考。 2.数据结构有很强的逻辑性，因此我认为如果在上机之前先把逻辑搞清楚很重要，不管是对算法的设计还是对程序的调试都有很大帮助。 3.经过一次上机实践，我认为实践课很重要，上理论课只是纸上谈兵，只是被动地接受，而实践课上能将学过的知识利用起来，同时还有一些东西只能是自己上机实践才能慢慢探索出的。 所以我在做试验的时候特别费劲，特别吃力，这也是事出有因的。通过自我反省，总结不足之处后，我还是脚踏实地去查找资料，包括请教老师，上网搜索数据库线性表操作的优秀代码，经过不断的验证，修改和深入的研究，最终使得自己的程序得以运行，实现了实验的最终目的和要求。 也许每次实验都是有个过程的，虽然过程比较繁琐和艰难，但是我觉得只要认真的分析实验内容，积极搜索实验所需材料，再多多请教老师和同学，那么实验就不会困难重重。 自己要学习的地方太多，以后更要努力学习数据结构。 2009级数据结构实验报告 实验名称：约瑟夫问题 学生姓名：李凯 班级：21班 班内序号：06 学号：09210609 日期：2010年11月5日 1．实验要求 1）功能描述：有n个人围城一个圆圈，给任意一个正整数m，从第一个人开始依次报数，数到m时则第m个人出列，重复进行，直到所有人均出列为止。请输出n个人的出列顺序。 2）输入描述：从源文件中读取。 输出描述：依次从显示屏上输出出列顺序。 2. 程序分析 1）存储结构的选择 单循环链表 2）链表的ADT定义 ADT List{ 数据对象：D={a i|a i∈ElemSet,i=1,2,3,…n,n≧0} 数据关系：R={< a i-1, a i>| a i-1 ,a i∈D,i=1,2,3,4….,n} 基本操作： ListInit(&L)；//构造一个空的单链表表L ListEmpty(L); //判断单链表L是否是空表，若是，则返回1，否则返回0. ListLength(L); //求单链表L的长度 GetElem（L，i）；//返回链表L中第i个数据元素的值； ListSort(LinkList [内容要求] 1、存储结构：顺序表、单链表或其他存储结构，需要画示意图，可参考书上P59 页图2-9 2.2 关键算法分析 结点类： template 学期：2010-2011学年第一学期指导教师：杨华莉成绩： 实验一顺序表的基本操作 一、实验目的 1．掌握使用VC++6.0调试程序的基本方法； 2．掌握线性表的顺序存储结构的类型定义； 3．掌握顺序表的基本操作的实现,如：插入、删除、遍历、查找、排序、修改、合并等； 4．掌握顺序表的应用。 二、实验要求 1．认真阅读和掌握本实验的示例程序。 2．上机运行示例程序，打印出程序的运行结果，并作必要的说明。 3．对示例程序，按照对线性表的操作需要，在程序中至少添加2个顺序表的相关操作。如： i.查找并显示分数在区间[a，b）的学生信息； ii.查找并显示最高分或最低分学生信息； iii.统计不及格或及格人数及所占比例； iv.将信息表按学号、姓名或分数升序或降序排列； v.按学号顺序进行数据元素的插入； vi.删除指定学号或姓名的学生信息； vii.修改某个学生的信息； viii.其它。 4．重新改写主函数（要求必需调用自己添加的操作），打印出文件清单（自己添加的函数、修改后的主函数和运行结果）。 5．对修改后的程序，分析每一个算法（函数）的时间复杂度。 6．根据上述要求撰写实验报告，并简要给出算法设计小结和心得。 三、实验环境 1．台式计算机每人一台； 2．软件：Visual C++6.0 四、实验内容和实验结果 一．示例程序运行结果及说明 二．自己添加的新函数(至少2个)，要求加必要的注释。 SqList Delete_SqList(SqList &L)//删除学生信息 { Elemtype x; int i=0; int choice=DMenu(); char name[25]; int num,k; if(!L.length) { printf("表为空，无法删除!"); exit(0); } switch(choice) { case 1: //按姓名删除 printf("\n请输入要删除的学生的姓名\n"); scanf("%s",&name); k=strcmp(name,L.data[i].name);//比较姓名 if(k==0) { x=L.data[i-1]; for(int m=L.length-1;m>=i-1;--m) L.data[i-1]=L.data[i]; --L.length; break; } case 2: //按学号删除 printf("\n请输入要删除学生的学号\n"); scanf("%d",&num); if(num==L.data[i].num) { for(int m=L.length-1;m>=i-1;--m) L.data[i-1]=L.data[i]; --L.length; break; } case 3:break; } return L; 图实验一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template #include 班级：：学号： 实验一线性表的基本操作 一、实验目的 1、掌握线性表的定义； 2、掌握线性表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。 二、实验容 定义一个包含学生信息（学号，，成绩）的顺序表和链表（二选一），使其具有如下功能： (1) 根据指定学生个数，逐个输入学生信息； (2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息； (3) 根据进行查找，返回此学生的学号和成绩； (4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，，成绩）； (5) 给定一个学生信息，插入到表中指定的位置； (6) 删除指定位置的学生记录； (7) 统计表中学生个数。 三、实验环境 Visual C++ 四、程序分析与实验结果 #include typedef int Status; // 定义函数返回值类型 typedef struct { char num[10]; // 学号 char name[20]; // double grade; // 成绩 }student; typedef student ElemType; typedef struct LNode { ElemType data; // 数据域 struct LNode *next; //指针域 }LNode,*LinkList; Status InitList(LinkList &L) // 构造空链表L { L=(struct LNode*)malloc(sizeof(struct LNode)); L->next=NULL; return OK; 云南大学软件学院数据结构实验报告 （本实验项目方案受“教育部人才培养模式创新实验区（X3108005）”项目资助）实验难度： A □ B □ C □ 学期：2010秋季学期 任课教师: 实验题目: 查找算法设计与实现 姓名: 王辉 学号: 20091120154 电子邮件: 完成提交时间： 2010 年 12 月 27 日 云南大学软件学院2010学年秋季学期 《数据结构实验》成绩考核表 学号：姓名：本人承担角色： 综合得分：（满分100分） 指导教师：年月日（注：此表在难度为C时使用，每个成员一份。） （下面的内容由学生填写，格式统一为，字体: 楷体, 行距: 固定行距18，字号: 小四，个人报告按下面每一项的百分比打分。难度A满分70分，难度B满分90分）一、【实验构思（Conceive）】(10%) 1 哈希表查找。根据全年级学生的姓名，构造一个哈希表，选择适当的哈希函数和解决冲突的方法，设计并实现插入、删除和查找算法。 熟悉各种查找算法的思想。 2、掌握查找的实现过程。 3、学会在不同情况下运用不同结构和算法求解问题。 4 把每个学生的信息放在结构体中： typedef struct //记录 { NA name; NA tel; NA add; }Record; 5 void getin(Record* a)函数依次输入学生信息 6 人名折叠处理，先将用户名进行折叠处理折叠处理后的数，用除留余数法构造哈希函数，并返回模值。并采用二次探测再散列法解决冲突。 7姓名以汉语拼音形式，待填入哈希表的人名约30个，自行设计哈希函数，用线性探测再散列法或链地址法处理冲突；在查找的过程中给出比较的次数。完成按姓名查询的操作。将初始班级的通讯录信息存入文件。 二、【实验设计(Design)】(20%) （本部分应包括：抽象数据类型的功能规格说明、主程序模块、各子程序模块的伪码说明，主程序模块与各子程序模块间的调用关系） 1抽象数据类型的功能规格说明和结构体： #include 2011~2012第一学期数据结构实验报告 班级：信管一班 学号：201051018 姓名：史孟晨 实验报告题目及要求 一、实验题目 设某班级有M（6）名学生，本学期共开设N（3）门课程，要求实现并修改如下程序（算法）。 1. 输入学生的学号、姓名和 N 门课程的成绩（输入提示和输出显示使用汉字系统）， 输出实验结果。（15分） 2. 计算每个学生本学期 N 门课程的总分，输出总分和N门课程成绩排在前 3 名学 生的学号、姓名和成绩。 3. 按学生总分和 N 门课程成绩关键字升序排列名次，总分相同者同名次。 二、实验要求 1．修改算法。将奇偶排序算法升序改为降序。（15分） 2．用选择排序、冒泡排序、插入排序分别替换奇偶排序算法,并将升序算法修改为降序算法；。（45分）） 3．编译、链接以上算法，按要求写出实验报告（25）。 4. 修改后算法的所有语句必须加下划线，没做修改语句保持按原样不动。 5．用A4纸打印输出实验报告。 三、实验报告说明 实验数据可自定义，每种排序算法数据要求均不重复。 (1) 实验题目：《N门课程学生成绩名次排序算法实现》； (2) 实验目的：掌握各种排序算法的基本思想、实验方法和验证算法的准确性； (3) 实验要求：对算法进行上机编译、链接、运行； (4) 实验环境（Windows XP-sp3,Visual c++)； (5) 实验算法（给出四种排序算法修改后的全部清单）； (6) 实验结果（四种排序算法模拟运行后的实验结果）； (7) 实验体会（文字说明本实验成功或不足之处）。 三、实验源程序（算法） Score.c #include "stdio.h" #include "string.h" #define M 6 #define N 3 struct student { char name[10]; int number; int score[N+1]; /*score[N]为总分,score[0]-score[2]为学科成绩*/ }stu[M]; void changesort(struct student a[],int n,int j) {int flag=1,i; struct student temp; while(flag) { flag=0; for(i=1;i 班级: 姓名: 学号: 实验一线性表的基本操作 一、实验目的 1、掌握线性表的定义; 2、掌握线性表的基本操作,如建立、查找、插入与删除等。 二、实验内容 定义一个包含学生信息(学号,姓名,成绩)的顺序表与链表(二选一),使其具有如下功能: (1) 根据指定学生个数,逐个输入学生信息; (2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息; (3) 根据姓名进行查找,返回此学生的学号与成绩; (4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息(学号,姓名,成绩); (5) 给定一个学生信息,插入到表中指定的位置; (6) 删除指定位置的学生记录; (7) 统计表中学生个数。 三、实验环境 Visual C++ 四、程序分析与实验结果 #include { char num[10]; // 学号 char name[20]; // 姓名 double grade; // 成绩 }student; typedef student ElemType; typedef struct LNode { ElemType data; // 数据域 struct LNode *next; //指针域 }LNode,*LinkList; Status InitList(LinkList &L) // 构造空链表L { L=(struct LNode*)malloc(sizeof(struct LNode)); L->next=NULL; return OK; } Status GetElem(LinkList L,int i,ElemType &e) // 访问链表,找到i位置的数据域,返回给 e { LinkList p; p=L->next; 图实验 一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template { int i, j, k; vertexNum = n, arcNum = e; for(i = 0; i < vertexNum; i++) vertex[i] = a[i]; for(i = 0;i < vertexNum; i++) for(j = 0; j < vertexNum; j++) arc[i][j] = 0; for(k = 0; k < arcNum; k++) { cout << "Please enter two vertexs number of edge: "; cin >> i >> j; arc[i][j] = 1; arc[j][i] = 1; } } template 《数据结构实验》的实验题目及实验报告模板 实验一客房管理（链表实验） ●实现功能：采用结构化程序设计思想，编程实现客房管理程序的各个功能函数，从而熟练 掌握单链表的创建、输出、查找、修改、插入、删除、排序和复杂综合应用等操作的算法 实现。以带表头结点的单链表为存储结构，实现如下客房管理的设计要求。 ●实验机时：8 ●设计要求： #include 数据结构实验报告 第 6 次实验 学号：20141060106 姓名：叶佳伟 一、实验目的 1、复习图的逻辑结构、存储结构及基本操作； 2、掌握邻接矩阵、邻接表及图的创建、遍历； 3、了解图的应用。 二、实验内容 1、（必做题）假设图中数据元素类型是字符型，请采用邻接矩阵或邻接表实现图的以下基本操作： （ 1）构造图（包括有向图、有向网、无向图、无向网）； （ 2）根据深度优先遍历图； （ 3）根据广度优先遍历图。 三、算法描述 （采用自然语言描述） 四、详细设计 （画出程序流程图） 五、程序代码 （给出必要注释） #include int adj;/*顶点关系类型,对无权图,用1(是)或0(否)表示相邻否;对带权图,则为权值*/ char *info;/*弧相关信息指针*/ }AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct { char vexs[MAX_VERTEX_NUM][5];/*顶点向量*/ AdjMatrix arcs; /*邻接矩阵*/ int vexnum, arcnum;/*图的当前顶点数和弧数*/ int kind; }MGraph; void CreateDG(MGraph *G); void CreateDN(MGraph *G); void CreateUDG(MGraph *G); void CreateUDN(MGraph *G); int LocateVex(MGraph *G, char v[]); void print(MGraph *G); int main(void) { MGraph *G; G = (MGraph *)malloc(sizeof(MGraph)); printf("请选者0-有向图,1-有向网,2-无向图,3-无向网: "); scanf("%d", &G->kind); switch(G->kind) { case DG : CreateDG(G); print(G); break; case DN : CreateDN(G); print(G); break; case UDG : CreateUDG(G); print(G); break; case UDN : CreateUDN(G); 南京工程学院实验报告 操作的函数程序清单，分别用顺序表和链表结构完成，并在首页上表明团队名称、成员及个人的工作（函数），未来的成绩评定时将包含这一部分的团队成绩及个人的工作成绩。 一、实验目的 1.熟悉上机环境，进一步掌握语言的结构特点。 2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及实现。 3.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及实现。 4.掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。 5.掌握线性表在链式存储结构——单链表中的各种基本操作。 二、实验内容 1.顺序线性表的建立、插入及删除。 2.链式线性表的建立、插入及删除。 三、实验步骤 1.建立含n个数据元素的顺序表并输出该表中各元素的值及顺序表的长度。 2.利用前面的实验先建立一个顺序表L={21，23，14，5，56，17，31}，然后在第i个位置插入元素68。 3.建立一个带头结点的单链表，结点的值域为整型数据。要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。 四、程序主要语句及作用（main函数程序清单） 程序1的主要代码(附简要注释) #include "stdio.h" #include "malloc.h" #define SUCCESS 1 #define FAILURE 0 #define null 0 #define maxsize 100 typedef int datatype; typedef struct /*定义线性表（顺序结构）数据类型*/ { datatype data[maxsize]; int last; }sequenlist; int n; /*定义功能选择菜单函数*/ void print() { printf("----线性表（顺序结构）的基本操作----\n"); printf("----------开始----------\n"); } /*打印线性表（顺序结构）*/数据结构实验报告格式
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