《数据结构》实验讲义
课程简介
课程名称：数据结构
授课对象：计算机科学、软件工程
教材版本：《数据结构》（C语言版）清华大学出版社
学时：102（理论：74 实验：28）
授课教师：
实验(选做,设计性实验，2学时) 实验题目：学生成绩管理系统
●学生记录结构如下：
struct student_type{
char id[5];/*学生学号*/
char name[11];/*学生名字*/
int age;/*学生年龄*/
int math;/*数学成绩*/
int eng;/*英语成绩*/
int ds;/*数据结构成绩*/
int os;/*操作系统成绩*/
}
●10个学生信息如下:
1001 zengliang 19 86 87 84 80
1002 yaochang 18 75 85 79 68
1003 chuhua 20 85 98 76 89
1004 liuchang 21 69 85 75 88
1005 zhaoxia 19 89 85 75 84
1006 lina 20 89 84 95 75
1007 chenzhen 19 90 85 87 85
1008 wangkai 20 82 86 50 69
1009 xiaoyu 19 84 74 70 80
1010 weikun 20 68 84 79 86
实验目的：
1、熟悉C语言的书写规范，注意输入、输出的方式及错误处理
方式。
2、理解算法五个要素的确切含义，掌握计算语句频度和估算算法
时间复杂度的方法。
3、熟悉C语言函数的定义、函数的调用，参数的传递等细节
4、熟悉C语言读写文件的函数及其使用。
实验要求：
●将这10个学生信息存入到磁盘文件stu_list.in中。
●将磁盘文件中的所有学生记录读入内存中一块静态顺序空间
中（使用数组申请），求出所有学生数学的平均成绩。
●将磁盘文件中的所有学生记录读入内存中一块动态申请的顺
序空间中（使用函数malloc()申请），求出所有学生数学的平均
成绩。
实验内容和实验步骤：（由学生填写）
实验用测试数据和相关结果分析：（由学生填写）
实验总结：（由学生填写）
实验一（必做, 设计性实验，2学时，来自第二章）
实验题目：顺序表基本操作
1、在非递减有序顺序表中插入一个元素x，保持顺序表有序性(2.11)
2、比较两个顺序表的大小（2.12）
3、顺序表元素的逆置(2.21)
4、两个（有序或无序）顺序表的合并(书上算法2.1和2.2)
实验目的：
1、熟悉将算法转换成程序代码的过程。
2、了解顺序表的逻辑结构特性，熟练掌握顺序表存储结构的C
语言描述方法。
3、熟练掌握顺序表的基本操作：查找、插入、删除、合并等，掌
握顺序表的随机存取特性。
实验要求：
1、要求用静态分配的一维数组和动态分配的一维数组来完成实验题目。分析静态分配的一维数组和动态分配的一维数组在顺序表基本操作实现上的共同点和区别。
2、对顺序表插入的算法，要求用两种方法实现：
（1）自己编写函数实现；
（2）调用顺序表基本操作ListInsert(SqList &L,int i,ElemType x)，
比较使用自己编写的插入函数和调用顺序表基本操作的函
数两种实现方法之间的优缺点。
3、对所编写的算法进行时间复杂度分析。
实验内容和实验步骤：（由学生填写）
实验用测试数据和相关结果分析：（由学生填写）
实验总结：（由学生填写）
实验二（必做, 设计性实验，2学时，来自第二章）
实验题目：单链表的基本操作
1、在线性单链表中删除值介于mink和maxk之间的结点（2.19）。
2、线性单链表逆置（2.22）
3、两个（有序或无序）单链表的合并（2.24）
实验目的：
1、了解线性表的链式存储结构及其顺序存取特性，熟练掌握线性
表的链式存储结构的C语言描述方法，
2、熟练掌握动态链表的基本操作查找、插入、定位等，能在实际
应用中选择适当的链表结构。
3、掌握用链表表示特定形式的数据的方法，并能编写出有关运算
的算法。
实验要求：
1、与实验二比较，对于线性表的基本操作的实现，使用顺序存储结构和链式存储结构各有什么优缺点。
2、选做：使用书37页，一种带头结点的线性链表LinkList来完成以上题目。体会作为链表中位序的概念和位置的概念哪个更重要。
实验内容和实验步骤：（由学生填写）
实验用测试数据和相关结果分析：（由学生填写）
实验总结：（由学生填写）
实验三（必做, 设计性实验，4学时，来自第三章）
实验题目：栈和队列的基本操作
1、用栈实现括号匹配的检验
2、用栈实现形如a+b@b+a#的中心对称的字符序列的检验。
3、用栈和队列实现形如a+b@b+a#的中心对称的字符序列的检验。实验目的：
1、熟练掌握栈这种抽象数据类型，能在相应的应用问题中正确选
用它。
2、熟练掌握栈类型的两种实现方法（顺序栈和链式栈），两种存
储结构和基本操作的实现算法，注意栈空和栈满的判断条件及它们的描述方法。
3、熟练掌握队列这种抽象数据类型，能在相应的应用问题中正确
选用它。
4、掌握循环队列与其它顺序结构实现上的不同及解决办法，熟悉
各种队列的基本操作在循环队列上的实现。
实验要求：
1、选择合适的存储结构（顺序栈或链式栈）表示栈，给出其定义。
2、在上述存储结构上实现栈的基本操作：初始化、置栈空、入栈、出栈、取栈顶元素等。
3、选择合适的存储结构（循环队列）表示队列，解决队空、队满判
断条件相同的矛盾。
4、实现基于循环队列的存储结构的基本操作，初始化、队空/满判断，入队、出队、取队头元素，求队列长度等。
5、对所写出的算法进行时间复杂度分析。
实验内容和实验步骤：（由学生填写）
实验用测试数据和相关结果分析：（由学生填写）
实验总结：（由学生填写）
《数据结构》实验指导书 贵州大学 电子信息学院 通信工程
目录 实验一顺序表的操作 (3) 实验二链表操作 (8) 实验三集合、稀疏矩阵和广义表 (19) 实验四栈和队列 (42) 实验五二叉树操作、图形或网状结构 (55) 实验六查找、排序 (88) 贵州大学实验报告 (109)
实验一顺序表的操作 实验学时：2学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的和要求 1、熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储和链式存储上的实现。 2、以线性表的各种操作（建立、插入、删除等）的实现为重点。 3、掌握线性表的动态分配顺序存储结构的定义和基本操作的实现。 二、实验内容及步骤要求 1、定义顺序表类型，输入一组整型数据，建立顺序表。 typedef int ElemType; //定义顺序表 struct List{ ElemType *list; int Size; int MaxSize; }; 2、实现该线性表的删除。 3、实现该线性表的插入。 4、实现线性表中数据的显示。 5、实现线性表数据的定位和查找。 6、编写一个主函数，调试上述算法。 7、完成实验报告。 三、实验原理、方法和手段 1、根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。 2、编译运行程序，观察运行情况和输出结果。 四、实验条件 运行Visual c++的微机一台 五、实验结果与分析 对程序进行调试，并将运行结果进行截图、对所得到的的结果分析。 六、实验总结 记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等，并将其写入实验报告中。
【附录----源程序】 #include 实验2 查找算法的实现和应用?实验目的 1. 熟练掌握静态查找表的查找方法； 2. 熟练掌握动态查找表的查找方法; 3. 掌握hash表的技术. ?实验内容 1.用二分查找法对查找表进行查找； 2.建立二叉排序树并对该树进行查找； 3.确定hash函数及冲突处理方法，建立一个hash表并实现查找。 程序代码 #include cout<<"Not present!"; } return 0; } 结果 二叉排序树 #include 数据结构实验指导书 一、实验目的 《数据结构》是计算机学科一门重要的专业基础课程，也是计算机学科的一门核心课程。本课程较为系统地论述了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构与实现算法，并做了相应的性能分析和比较，课程内容丰富，理论系统。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）理论艰深，方法灵活，给学习带来困难； 2）内容丰富，涉及的知识较多，学习有一定的难度； 3）侧重于知识的实际应用，要求学生有较好的思维以及较强的分析和解决问题的能力，因而加大了学习的难度； 根据《数据结构》课程本身的特性，通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征，目的是提高学生分析问题，组织数据及设计大型软件的能力。 课程上机实验的目的，不仅仅是验证教材和讲课的内容，检查自己所编的程序是否正确，课程安排的上机实验的目的可以概括为如下几个方面： （1）加深对课堂讲授内容的理解 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的必不可少的一个教学环节。通常，实验题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；另一方面，能使书上的知识变" 活" ，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。 不少学生在解答习题尤其是算法设计时，觉得无从下手。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。 (2) 培养学生软件设计的综合能力 平时的练习较偏重于如何编写功能单一的" 小" 算法，而实验题是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作，以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。 通过实验使学生不仅能够深化理解教学内容，进一步提高灵活运用数据结构、算法和程序设计技术的能力，而且可以在需求分析、总体结构设计、算法设计、程序设计、上机操作及程序调试等基本技能方面受到综合训练。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书本上和课堂上学到的知识用于解决实际问题，从而培养计算机软件工作所需要的动手能力。 (3) 熟悉程序开发环境，学习上机调试程序一个程序从编辑，编译，连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。所谓" 环境" 就是所用的计算机系统硬件，软件条件，只有学会使用这些环境，才能进行 程序开发工作。通过上机实验，熟练地掌握程序的开发环境，为以后真正编写计算机程序解决实际问题打下基础。同时，在今后遇到其它开发环境时就会触类旁通，很快掌握新系统的使用。 完成程序的编写，决不意味着万事大吉。你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。如编译程序检测出一大堆语法错误。有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。程序的调试是一个技巧性很强的工作，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。分析问题，选择算法，编好程序，只能说完成一半工作，另一半工作就是调试程序，运行程序并得到正确结果。 二、实验要求 常用的软件开发方法，是将软件开发过程划分为分析、设计、实现和维护四个阶段。虽然数据结构课程中的实验题目的远不如从实际问题中的复杂程度度高，但为了培养一个软件工作者所应具备的科学工作的方法和作风，也应遵循以下五个步骤来完成实验题目： 1) 问题分析和任务定义 在进行设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么?限制条件是什么。本步骤强调的是做什么?而不是怎么做。对问题的描述应避开算法和所涉及的数据类型，而是对所需完成的任务作出明确的回答。例如：输入数据的类型、值的范围以及输入的 《数据结构》实验指导书 专业：____________班级：_______________组序：_____________ 学号：______________姓名：_______________ 中国矿业大学管理学院 2014 年9 月 上篇程序设计基础 实验一 Java编程环境 【实验目的】 1．掌握下载Java sdk软件包、Eclipse软件的安装和使用方法 2．掌握设置Java程序运行环境的方法 3．掌握编写与运行Java程序的方法 4．了解Java语言的概貌 【实验内容】 一 JDK下载与安装 1. 下载JDK 为了建立基于SDK的Java运行环境，需要先下载免费SDK软件包。SDK包含了一整套开发工具，其中包含对编程最有用的是Java编译器、Applet查看器和Java解释器。下载链接 https://www.doczj.com/doc/7e9563050.html,。 2.安装SDK 运行下载的JDK软件包，在安装过程中可以设置安装路径及选择组件，默认的组件选择是全部安装，安装成功后，其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，demo文件夹中包含开源代码程序实例。 安装成功后，文件和子目录结构如图1所示。其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，sample文件夹包含开源代码程序实例，src压缩文件中包含类库开源代码。 图1 二．设置环境变量 重庆文理学院软件工程学院实验报告册 专业：_____软件工程__ _ 班级：_____软件工程2班__ _ 学号：_____201258014054 ___ 姓名：_____周贵宇___________ 课程名称：___ 数据结构 _ 指导教师：_____胡章平__________ 2013年 06 月 25 日 实验序号 1 实验名称实验一线性表基本操作实验地点S-C1303 实验日期2013年04月22日 实验内容1.编程实现在顺序存储的有序表中插入一个元素（数据类型为整型）。 2.编程实现把顺序表中从i个元素开始的k个元素删除（数据类型为整型）。 3.编程序实现将单链表的数据逆置，即将原表的数据（a1,a2….an）变成 (an,…..a2,a1)。（单链表的数据域数据类型为一结构体，包括学生的部分信息：学号，姓名，年龄） 实验过程及步骤1. #include { ElemType elem[MAXSIZE]; /*线性表占用的数组空间*/ int last; /*记录线性表中最后一个元素在数组elem[ ]中的位置（下标值），空表置为-1*/ }SeqList; #include "common.h" #include "seqlist.h" void px(SeqList *A,int j); void main() { SeqList *l; int p,q,r; int i; l=(SeqList*)malloc(sizeof(SeqList)); printf("请输入线性表的长度:"); scanf("%d",&r); l->last = r-1; printf("请输入线性表的各元素值:\n"); for(i=0; i<=l->last; i++) { scanf("%d",&l->elem[i]); } px(l,i); printf("请输入要插入的值:\n"); 实验指导-数据结构B 附录综合实验 1、实验目的 本课程的目标之一是使得学生学会如何从问题出发，分析数据，构造求解问题的数据结构和算法，培养学生进行较复杂程序设计的能力。本课程实践性较强，为实现课程目标，要求学生完成一定数量的上机实验。从而一方面使得学生加深对课内所学的各种数据的逻辑结构、存储表示和运算的方法等基本内容的理解，学习如何运用所学的数据结构和算法知识解决应用问题的方法；另一方面，在程序设计方法、C语言编程环境以及程序的调试和测试等方面得到必要的训练。 2、实验基本要求： 1）学习使用自顶向下的分析方法，分析问题空间中存在哪些模块，明确这些模块之间的关系。 2）使用结构化的系统设计方法，将系统中存在的各个模块合理组织成层次结构，并明确定义各个结构体。确定模块的主要数据结构和接口。 3）熟练使用C语言环境来实现或重用模块，从而实现系统的层次结构。模块的实现包括结构体的定义和函数的实现。 4）学会利用数据结构所学知识设计结构清晰的算法和程序，并会分析所设计的算法的时间和空间复杂度。 5）所有的算法和实现均使用C语言进行描述，实验结束写出实验报告。 3、实验项目与内容： 1、线性表的基本运算及多项式的算术运算 内容：实现顺序表和单链表的基本运算，多项式的加法和乘法算术运算。 要求：能够正确演示线性表的查找、插入、删除运算。实现多项式的加法和乘法运算操作。 2、二叉树的基本操作及哈夫曼编码译码系统的实现 内容：创建一棵二叉树，实现先序、中序和后序遍历一棵二叉树，计算二叉树结点个数等操作。哈夫曼编码/译码系统。 要求：能成功演示二叉树的有关运算，实现哈夫曼编码/译码的功能，运算完毕后能成功释放二叉树所有结点占用的系统内存。 3、图的基本运算及智能交通中的最佳路径选择问题 内容：在邻接矩阵和邻接表两种不同存储结构上实现图的基本运算的算法，实现图的深度和宽度优先遍历算法，解决智能交通中的路径选择问题。设有n 个地点，编号为0~n-1，m条路径的起点、终点和代价由用户输入提供，寻找最佳路径方案（例如花费时间最少、路径长度最短、交通费用最小等，任选其一即可）。 要求：设计主函数，测试上述运算。 4、各种内排序算法的实现及性能比较 内容：验证教材的各种内排序算法。分析各种排序算法的时间复杂度。 要求：使用随机数产生器产生较大规模数据集合，运行上述各种排序算法，使用系统时钟测量各算法所需的实际时间，并进行比较。 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 《数据结构》实验指导书 实验类别：课内实验实验课程名称：数据结构 实验室名称：软件工程实验室实验课程编号：N02070601 总学时：64 学分： 4 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、数字媒体专业 先修课程：计算机科学导论、离散数学 实验在教学培养计划中地位、作用： 数据结构是计算机软件相关专业的主干课程，也是计算机软硬件专业的重要基础课程。数据结构课程实验的目的是通过实验掌握数据结构的基本理论和算法，并运用它们来解决实际问题。数据结构课程实验是提高学生动手能力的重要的实践教学环节，对于培养学生的基本素质以及掌握程序设计的基本技能并养成良好的程序设计习惯方面发挥重要的作用。 实验一线性表的应用（2学时） 1、实验目的 通过本实验，掌握线性表链式存储结构的基本原理和基本运算以及在实际问题中的应用。 2、实验内容 建立某班学生的通讯录，要求用链表存储。 具体功能包括： （1）可以实现插入一个同学的通讯录记录； （2）能够删除某位同学的通讯录； （3）对通讯录打印输出。 3、实验要求 （1）定义通讯录内容的结构体； （2）建立存储通讯录的链表结构并初始化； （3）建立主函数： 1）建立录入函数（返回主界面） 2）建立插入函数（返回主界面） 3）建立删除函数（返回主界面） 4）建立输出和打印函数（返回主界面） I）通过循环对所有成员记录输出 II）输出指定姓名的某个同学的通讯录记录 5）退出 实验二树的应用（2学时） 1、实验目的 通过本实验掌握二叉排序树的建立和排序算法，了解二叉排序树在实际中的应用并熟练运用二叉排序树解决实际问题。 2、实验内容 建立一个由多种化妆品品牌价格组成的二叉排序树，并按照价格从低到高的顺序 打印输出。 3、实验要求 （1）创建化妆品信息的结构体； （2）定义二叉排序树链表的结点结构； （3）依次输入各类化妆品品牌的价格并按二叉排序树的要求创建一个二叉排序树链表；（4）对二叉排序树进行中序遍历输出，打印按价格从低到高顺序排列的化妆品品牌信息。 实验三图的应用（2学时） 实验报告 实验六图的应用及其实现 一、实验目的 1．进一步功固图常用的存储结构。 2．熟练掌握在图的邻接表实现图的基本操作。 3．理解掌握AOV网、AOE网在邻接表上的实现以及解决简单的应用问题。 二、实验内容 一>.基础题目：(本类题目属于验证性的，要求学生独立完成) [题目一]：从键盘上输入AOV网的顶点和有向边的信息,建立其邻接表存储结构,然后对该图拓扑排序,并输出拓扑序列. 试设计程序实现上述AOV网 的类型定义和基本操作,完成上述功能。 [题目二]：从键盘上输入AOE网的顶点和有向边的信息,建立其邻接表存储结构,输出其关键路径和关键路径长度。试设计程序实现上述AOE网类型定义和基本操作,完成上述功能。 测试数据：教材图7.29 【题目五】连通OR 不连通 描述：给定一个无向图，一共n个点，请编写一个程序实现两种操作： D x y 从原图中删除连接x，y节点的边。 Q x y 询问x，y节点是否连通 输入 第一行两个数n,m（5<=n<=40000,1<=m<=100000） 接下来m行，每行一对整数 x y （x,y<=n）,表示x,y之间有边相连。保证没有重复的边。 接下来一行一个整数 q（q<=100000） 以下q行每行一种操作，保证不会有非法删除。 输出 按询问次序输出所有Q操作的回答，连通的回答C，不连通的回答D 样例输入 3 3 1 2 1 3 2 3 5 Q 1 2 D 1 2 Q 1 2 D 3 2 Q 1 2 样例输出 C C D 【题目六】 Sort Problem An ascending sorted sequence of distinct values is one in which some form of a less-than operator is used to order the elements from smallest to largest. For example, the sorted sequence A, B, C, D implies that A < B, B < C and C < D. in this problem, we will give you a set of relations of the form A < B and ask you to determine whether a sorted order has been specified or not. 【Input】 Input consists of multiple problem instances. Each instance starts with a line containing two positive integers n and m. the first value indicated the number of objects to sort, where 2 <= n<= 26. The objects to be sorted will be the first n characters of the uppercase alphabet. The second value m indicates the number of relations of the form A < B which will be given in this problem instance. 1 <= m <= 100. Next will be m lines, each containing one such relation consisting of three characters: an uppercase letter, the character "<" and a second uppercase letter. No letter will be outside the range of the first n letters of the alphabet. Values of n = m = 0 indicate end of input. 【Output】 For each problem instance, output consists of one line. This line should be one of the following three: Sorted sequence determined: y y y… y. Sorted sequence cannot be determined. Inconsistency found. 《数据结构》实验指导 (计算机信息大类适用) 实验报告至少包含以下内容： 实验名称 实验目的与要求: 实验内容与步骤（需要你进行细化）: 实验结果（若顺利完成，可简单说明；若实验过程中遇到问题，也请在此说明） 收获与体会（根据个人的实际情况进行说明，不得空缺） 实验1 大整数加法（8课时） 目的与要求： 1、线性表的链式存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、单链表的简单应用训练。 3、熟悉标准模版库STL中的链表相关的知识。 内容与步骤: 1、编程实现单链表的基本操作。 2、利用单链表存储大整数（大整数的位数不限）。 3、利用单链表实现两个大整数的相加运算。 4、进行测试，完成HLOJ(https://www.doczj.com/doc/7e9563050.html,) 9515 02-线性表大整数A+B。 5、用STL之list完成上面的任务。 6、尝试完成HLOJ 9516 02-线性表大菲波数。 实验2 栈序列匹配（8课时） 目的与要求 1、栈的顺序存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、栈的简单应用训练。 3、熟悉标准模版库STL中的栈相关的知识。 内容与步骤: 1、编程实现顺序栈及其基本操作。 2、对于给出的入栈序列和出栈序列，判断2个序列是否相容。即：能否利用栈 将入栈序列转换为出栈序列。 3、进行测试，完成HLOJ 9525 03-栈与队列栈序列匹配。 4、用STL之stack完成上面的任务。 5、尝试完成HLOJ 9522 03-栈与队列胡同。 实验3 二叉排序树（8课时） 目的与要求 1、二叉树的链式存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、二叉树的遍历方法的训练。 3、二叉树的简单应用。 内容与步骤: 1、编程实现采用链式存储结构的二叉排序树。 2、实现插入节点的操作。 3、实现查找节点的操作（若查找失败，则将新节点插入二叉排序树）。 4、利用遍历算法对该二叉排序树中结点的关键字按递增和递减顺序输出，完成 HLOJ 9576 07-查找二叉排序树。 5、尝试利用二叉排序树完成HLOJ 9580 07-查找Let the Balloon Rise。 实验4 最小生成树（8课时） 目的与要求 1、图的邻接矩阵存储结构及其相关运算的训练。 2、掌握最小生成树的概念。 3、利用Prim算法求解最小生成树。 实验背景： 给定一个地区的n个城市间的距离网，用Prim算法建立最小生成树，并计算得到的最小生成树的代价。要求显示得到的最小生成树中包括了哪些城市间的道路，并显示得到的最小生成树的代价。 内容与步骤: 1、建立采用邻接矩阵的图。 2、编程实现Prim算法，求解最小生成树的代价。 3、尝试利用Prim算法完成：HLOJ 9561 06-图最小生成树。 姓名： 学号： 班级： 2010年12月15日 实验一线性表的应用 【实验目的】 1、熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储和链式存储上的实现。、； 2、以线性表的各种操作（建立、插入、删除、遍历等）的实现为重点； 3、掌握线性表的动态分配顺序存储结构的定义和基本操作的实现； 4、通过本章实验帮助学生加深对C语言的使用（特别是函数的参数调用、指针类型的 应用和链表的建立等各种基本操作）。 【实验内容】 约瑟夫问题的实现：n只猴子要选猴王，所有的猴子按1,2，…，n编号围坐一圈，从第一号开始按1,2…，m报数，凡报到m号的猴子退出圈外，如此次循环报数，知道圈内剩下一只猴子时，这个猴子就是猴王。编写一个程序实现上述过程，n和m由键盘输入。【实验要求】 1、要求用顺序表和链表分别实现约瑟夫问题。 2、独立完成，严禁抄袭。 3、上的实验报告有如下部分组成： ①实验名称 ②实验目的 ③实验内容：问题描述：数据描述：算法描述：程序清单：测试数据 算法： #include 长春大学计算机学院网络工程专业 数据结构实验报告 实验名称：实验二栈和队列的操作与应用 班级：网络14406 姓名：李奎学号：041440624 实验地点：日期： 一、实验目的： 1．熟练掌握栈和队列的特点。 2．掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用。 3．掌握链队的入队和出队等基本操作。 4．加深对栈结构和队列结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。 二、实验内容、要求和环境： 注：将完成的实验报告重命名为：班级+学号+姓名+（实验二），（如：041340538张三（实验二）），发邮件到：ccujsjzl@https://www.doczj.com/doc/7e9563050.html,。提交时限：本次实验后24小时之内。 阅读程序，完成填空，并上机运行调试。 1、顺序栈，对于输入的任意一个非负十进制整数，打印输出与其等值的八进制数 (1)文件SqStackDef. h 中实现了栈的顺序存储表示 #define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量*/ #define STACKINCREMENT 2 /* 存储空间分配增量*/ typedef struct SqStack { SElemType *base; /* 在栈构造之前和销毁之后，base 的值为NULL */ SElemType *top; /* 栈顶指针*/ int stacksize; /* 当前已分配的存储空间，以元素为单位*/ }SqStack; /* 顺序栈*/ (2)文件SqStackAlgo.h 中实现顺序栈的基本操作（存储结构由SqStackDef.h 定义） Status InitStack(SqStack &S) { /* 构造一个空栈S */ S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if(!S.base) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/ S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } int StackLength(SqStack S) { // 返回S 的元素个数，即栈的长度, 编写此函数 《数据结构与算法》实验指导书马晓波秦俊平刘利民编 内蒙古工业大学信息工程学院计算机系 2008年9月1日 《数据结构与算法》实验教学大纲 三、实验目的、内容与要求 实验一线性表的创建与访问算法设计(4学时) （一）实验目的 数据结构于算法实验是计算机类本科学生计算机软件知识重要的实验环节，它将使学生从实践上学会用高级语言程序设计、实现复杂的数据结构，为大型软件设计奠定基础。本实验以某种线性表的创建与访问算法设计作为实验内容，举一反三，全面、深刻掌握线性结构的实现方法，培养解决问题的能力。 （二）实验内容 1、编写生成线性表的函数，线性表的元素从键盘输入； 2、编写在线性表中插入元素的函数； 3、编写在线性表中删除元素的函数； 4、编写输出线性表的函数； 5、编写主函数，调用以上各函数，以便能观察出原线性表以及作了插入或删除后线性表的屏 幕输出。 方案一采用顺序存储结构实现线性表。 方案二采用单链表结构实现线性表。 （三）实验要求 1、掌握线性结构的机器内表示； 2、掌握线性结构之上的算法设计与实现； 3、列表对比分析两种数据结构的相应操作的时间复杂度、空间复杂度，阐明产生差异的原因。 实验二二叉树的创建与访问算法设计(4学时) （一）实验目的 本实验以二叉树的创建与访问算法设计作为实验内容，掌握树型结构的实现方法，培养解决负责问题的能力。 （二）实验内容 1、编写生成二叉树的函数，二叉树的元素从键盘输入； 2、编写在二叉树中插入元素的函数； 3、编写在二叉树中删除元素的函数； 4、编写遍历并输出二叉树的函数。 方案一采用递归算法实现二叉树遍历算法。 方案二采用非递归算法实现二叉树遍历算法。 （三）实验要求 1、掌握树型结构的机器内表示； 2、掌握树型结构之上的算法设计与实现； 3、列表对比分析两种数据结构的相应操作的时间复杂度、空间复杂度，阐明产生差异的原因。 实验三图的创建与访问算法设计(4学时) （一）实验目的 本实验以图的创建与访问算法设计作为实验内容，掌握图型结构的实现方法，培养解决负责问题的能力。 （二）实验内容 1、编写生成图的函数，图的元素从文件输入； 2、编写在图中插入元素的函数； 3、编写在图中删除元素的函数； 4、编写遍历并输出图的函数。 方案一采用BFS深度优先搜索算法实现图的遍历。 方案二采用DFS广度优先搜索算法实现图的遍历。 （三）实验要求 1、掌握图结构的机器内表示； 2、掌握图型结构之上的算法设计与实现； 3、列表对比分析两种数据结构的相应操作的时间复杂度、空间复杂度，阐明产生差异的原因。 四、考核方式 1、学生课前要认真阅读实验教材，理解实验内容与相关理论知识的关系，并完成预习报告； 2、实验课上教师讲解实验难点及需要注意的问题，并对实验数据签字； 3、学生课后要完成实验报告，并将签字的实验数据与实验报告交给带课教师； 4、教师根据学生实验情况，及时对实验内容和方法进行必要的调整和改进。 根据实验预习报告、实验课考勤、课上实验能力与实验效果、实验报告的完成情况确定最终的实验成绩，实验成绩占课程总成绩的10%。 五、建议教材与教学参考书 1、建议教材 [1]严蔚敏、吴伟民主编. 数据结构（C语言版）. 北京：清华大学出版社，1997 2、教学参考书 [1] 严蔚敏、吴伟民主编. 数据结构题集（C语言版）. 北京：清华大学出版社，1997 [2] 李春葆编. 数据结构习题与解析. 北京：清华大学出版社，2002 [3] 刘振鹏主编. 数据结构. 北京：中国铁道出版社，2003 [4] 许卓群编．数据结构．北京：中央电大出版社， 2001 [5] Anany Levitin著．潘彦译．算法设计与分析．北京：清华大学出版社， 2004 洛阳理工学院实验报告 附：源程序： #include { InsertBST(&((*bst)->lchild),key); return OK; } else if(key>(*bst)->key) { InsertBST(&((*bst)->rchild),key); return OK; } } void CreateBST(BSTree *bst) { int key; *bst=NULL; scanf("%d", &key); while (key!=ENDKEY) { InsertBST(bst, key); scanf("%d", &key); } } BSTree SearchBST(BSTree bst, int key) { if(!bst) return NULL; else if(bst->key==key) return bst; //查找成功 else if(bst->key>key) return SearchBST(bst->lchild,key); else return SearchBST(bst->rchild,key); 《数据结构实验》实验指导书及答案 信电工程学院计算机科学和技术教研室编 2011.12 数据结构实验所有代码整理 作者郑涛 声明：在这里我整理了数据结构实验的所有代码，希望能对大家的数据结构实验的考试有所帮助，大家可以有选择地浏览，特别针对一些重点知识需要加强记忆（ps:重点知识最好让孙天凯给出），希望大家能够在数据结构实验的考试中取得令人满意的成绩，如果有做的 不好的地方请大家谅解并欢迎予以指正。 实验一熟悉编程环境 实验预备知识： 1．熟悉本课程的语言编译环境（TC或VC），能够用C语言编写完整的程序，并能够发现和改正错误。 2．能够灵活的编写C程序，并能够熟练输入C程序。 一、实验目的 1．熟悉C语言编译环境，掌握C程序的编写、编译、运行和调试过程。 2．能够熟练的将C程序存储到指定位置。 二、实验环境 ⒈硬件：每个学生需配备计算机一台。 ⒉软件：Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求 1．将实验中每个功能用一个函数实现。 2．每个输入前要有输入提示（如：请输入2个整数当中用空格分割：），每个输出数据都要求有内容说明（如：280和100的和是：380。）。 3．函数名称和变量名称等用英文或英文简写（每个单词第一个字母大写）形式说明。 四、实验内容 1．在自己的U盘中建立“姓名+学号”文件夹，并在该文件夹中创建“实验1”文件夹（以后每次实验分别创建对应的文件夹），本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中（以后实验都按照本次要求）。 2．编写一个输入某个学生10门课程成绩的函数（10门课程成绩放到结构体数组中，结构体包括：课程编号，课程名称，课程成绩）。 3．编写一个求10门成绩中最高成绩的函数，输出最高成绩和对应的课程名称，如果有多个最高成绩，则每个最高成绩均输出。 4．编写一个求10门成绩平均成绩的函数。 5．编写函数求出比平均成绩高的所有课程及成绩。 #include 一、实验目的： 1．掌握线性表的链式存储结构。 2．熟练地利用链式存储结构实现线性表的基本操作。 3．能熟练地掌握链式存储结构中算法的实现。 二、实验内容： 1．用头插法或尾插法建立带头结点的单链表。 2．实现单链表上的插入、删除、查找、修改、计数、输出等基本操作。 三、实验要求： 1. 根据实验内容编写程序，上机调试、得出正确的运行程序。 2. 写出实验报告（包括源程序和运行结果）。 四、实验学时：4学时 五、实验步骤： 1．进入编程环境，建立一新文件； 2. 参考以下相关内容，编写程序，观察并分析输出结果。 ①定义单链表的数据类型，然后将头插法和尾插法、插入、删除、查找、修改、计数、输出等基本操作都定义成子函数的形式，最后在主函数中调用它，并将每一种操作前后的结果输出，以查看每一种操作的效果。 ②部分参考程序（略） 六、实践部分 选作实验可以从以下两个实验中任选一个： 1 试设计一元多项式相加（链式存储）的加法运算。 A（X）=7+3X+9X8+5X9 B（X）=8X+22X7-9X8 1．建立一元多项式； 2．输出相应的一元多项式； 3．相加操作的实现。 2 约瑟夫生死环 利用单循环链表存储结构，解决约瑟夫（Josephus）环问题。即：将编号是1,2,…,n(n>0)的n个人按照顺时针方向围坐一圈，每人持有一个正整数密码。开始时任选一个正整数作为报数上限值m,从某个人开始顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他在顺时针方向的下一个人开始重新从1报数，如此下去，直到所有的人全部出列为止。令n最大值取30。设计一个程序，求出出列顺序，并输出结果。 实验六图的应用及其实现 一、实验目的 1．进一步功固图常用的存储结构。 2．熟练掌握在图的邻接表实现图的基本操作。 3．理解掌握AOE网在邻接表上的实现及解决简单的应用问题。 二、实验内容 [题目]：从键盘上输入AOE网的顶点和有向边的信息,建立其邻接表存储结构,输出其关键路径和关键路径长度。试设计程序实现上述AOE网类型定义和基本操作,完成上述功能。 三、实验步骤 （一）、数据结构与核心算法的设计描述 本实验题目是基于图的基本操作以及邻接表的存储结构之上，着重拓扑排序算法的应用，做好本实验的关键在于理解拓扑排序算法的实质及其代码的实现。 （二）、函数调用及主函数设计 以下是头文件中数据结构的设计和相关函数的声明： typedef struct ArcNode // 弧结点 { int adjvex; struct ArcNode *nextarc; InfoType info; }ArcNode; typedef struct VNode //表头结点 { VertexType vexdata; ArcNode *firstarc; }VNode,AdjList[MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct //图的定义 { AdjList vertices; int vexnum,arcnum; int kind; }MGraph; typedef struct SqStack //栈的定义 { SElemType *base; SElemType *top; int stacksize; }SqStack; int CreateGraph(MGraph &G);//AOE网的创建 int CriticalPath(MGraph &G);//输出关键路径 （三）、程序调试及运行结果分析 （四）、实验总结 在做本实验的过程中，拓扑排具体代码的实现起着很重要的作用，反复的调试和测试占据着实验大量的时间，每次对错误的修改都加深了对实验和具体算法的理解，自己的查错能力以及其他各方面的能力也都得到了很好的提高。最终实验结果也符合实验的预期效果。 四、主要算法流程图及程序清单 1、主要算法流程图： 2、程序清单： 创建AOE网模块： int CreateGraph(MGraph &G) //创建有向网 { int i,j,k,Vi,Vj; ArcNode *p; cout<<"\n请输入顶点的数目、边的数目"<数据结构实验
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