北京林业大学
实验任务书
备注：实验共分4次，其中实验1――实验3为设计性实验，实验4为综合性实验，具体安排下面一一列出。
北京林业大学
10学年—11学年第 2学期数据结构实验任务书
专业名称：实验学时： 4
课程名称：数据结构任课教师：李冬梅
实验题目：线性表的基本操作
实验环境： Visual C++
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。
实验内容：
定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的的顺序表和链表，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，返回此学生的学号和成绩；
(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。
实验提示：
学生信息的定义：
typedef struct {
char no[8]; //8位学号
char name[20]; //姓名
int price; //成绩
}Student;
顺序表的定义
typedef struct {
Student *elem; //指向数据元素的基地址
int length; //线性表的当前长度
}SqList；
链表的定义：
typedef struct LNode{
Student data; //数据域
struct LNode *next; //指针域
}LNode,*LinkList;
实验要求：
(1) 程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。
(2) 程序要具在一定的健壮性，即当输入数据非法时，程序也能适当地做出反应，如插入删除时指定的位置不对等等。
(3) 程序要做到界面友好，在程序运行时用户可以根据相应的提示信息进行操作。
(4) 根据实验报告模板详细书写实验报告,在实验报告中给出链表根据姓名进行查找的算法和插入算法的流程图。
(5) 上传源程序和实验报告到ftp的相应班级所在文件夹。顺序表的源程序保存为SqList.cpp，链表的源程序保存为LinkList.cpp，实验报告命名为：实验报告1.doc。源程序和实验报告压缩为一个文件（如果定义了头文件则一起压缩），按以下方式命名：学号姓名.rar，如070814101薛力.rar。
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10学年—11学年第 2 学期数据结构实验任务书
专业名称：实验学时： 4
课程名称：数据结构任课教师：李冬梅
实验题目：栈的应用－算术表达式求值
实验环境： Visual C++ 6.0
实验目的：
1．掌握栈的定义及实现；
2．掌握利用栈求解算术表达式的方法。
实验内容：
通过修改完善教材中的算法3.4，利用栈来实现算术表达式求值的算法。对算法3.4中调用的几个函数要给出其实现过程：
(1) 函数In(c)：判断c是否为运算符；
(2) 函数Precede(t1,t2)：判断运算符t1和t2的优先级；
(3) 函数Operate(a,theta,b)：对a和b进行二元运算theta。
程序运行时，输入合法的算术表达式（中间值及最终结果要在0～9之间，可以包括加减乘除和括号），便可输出相应的计算结果。如下图：
实验提示：（仅供参考，每个函数的具体实现可以有多种方法，
希望有创新）
1. 将栈的定义和实现单独保存在头文件“stack.h”中，然后在表达式求值的源程序
sy2.cpp中包含此头文件（即#include“stack.h”）。
2.表达式求值源程序sy2.cpp的具体实现
(1) 主函数如下：
void main()
{
cout<<"请输入算术表达式,并以#结束."< cout< } (2) 函数EvaluateExpression的实现见算法3.10 (3) 函数In(c)的实现可以采用以下方式： Status In(SElemType c)//应在前面有定义typedef char SElemType; { // 判断c是否为运算符 switch(c) { case'+':return TRUE; ……//补充完整 default:return FALSE; } } (4) 函数Precede(t1,t2)的实现可以采用以下形式： SElemType Precede(SElemType t1,SElemType t2) { //根据教材表3.1，判断两个运算符的优先关系 SElemType f; switch(t2) { case '+': case '-':if(t1=='('||t1=='#') f='<'; else f='>'; break; ……//补充完整 } return f; } (5) 函数Operate(a,theta,b)的实现可以采用以下方式： SElemType Operate(SElemType a,SElemType theta,SElemType b) { SElemType c; a=a-48; b=b-48; switch(theta) { case'+':c=a+b+48; break; ……//补充完整 } return c; } 选做内容1：进一步改进，使表达式的中间值及最终结果不局限于0～9之间的个位数。（如 果完成要在实验报告中注明），如下图： 选做内容2： 将表达式转化成后缀表达式输出，利用后缀表达式求表达式的值并输出。 将中缀表达式转化成后缀表达式存储在队列中，然后利用后缀表达式求表达式的值并输出。 ●将中缀表达式转化成后缀的思想： （1）创建一空队列，用来存放后缀表达式，建立并初始化操作符栈OPTR，将表达式起始符“#”压入OPTR栈。 （2）依次读入表达式中每个字符ch，循环执行（3）至（5），直至求出整个表达式转换完毕。 （3）取出OPTR的栈顶元素，当OPTR的栈顶元素和当前读入的字符ch均为“#”时，整个中缀表达式转换完毕。 （4）若ch不是运算符，则进队，读入下一字符ch。 （5）若ch是运算符，则根据OPTR的栈顶元素和ch的优先权比较结果，做不同的处理。 ①若是小于，则ch压入OPTR栈，读入下一字符ch。 ②若是大于，则弹出OPTR栈顶的运算符，进队。 ③若是等于，则OPTR的栈顶元素是“(”且ch是“)”，这时弹出OPTR栈顶的 “(”，相当于去掉括号，然后读入下一字符ch。 ●对后缀表达式进行计算的具体步骤为： 建立一个栈S从左到右读后缀表达式，读到数字就将它转换为数值压入栈S中，读到运算符则从栈中依次弹出两个数分别到Y和X，然后以“X运算符Y”的形式计算出结果，再压进栈S中。如果后缀表达式未读完，重复执行上面过程，最后输出栈顶的数值即可结束。 实验要求： (1) 程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。 (2) 程序要具在一定的健壮性，即当输入数据非法时，程序也能适当地做出反应。 (3) 程序要做到界面友好，在程序运行时用户可以根据相应的提示信息进行操作。 (4) 根据实验报告模板详细书写实验报告,在实验报告中给出表达式求值算法的流程图。 (5) 将栈的定义和实现单独保存在一个头文件“stack.h”中，表达式求值的源程序保存为“calculator.cpp”，实验报告命名为“实验报告2.doc”。将stack.h、calculator.cpp 和“实验报告2.doc”三个文件压缩为一个文件，按以下方式命名：学号姓名.rar，上传到ftp的相应班级所在文件夹。 北京林业大学 10学年—11学年第 2 学期数据结构实验任务书 专业名称：实验学时： 4 课程名称：数据结构任课教师：李冬梅 实验题目：哈夫曼编码算法的实现 实验环境： Visual C++ 实验目的： 1．掌握二叉树的定义； 2．掌握哈夫曼树和哈夫曼编码算法的实现。 实验内容： 实现一个哈夫曼编码系统，系统包括以下功能： (1) 字符信息统计：读取待编码的源文件SourceFile.txt，统计出现的字符及其频率。 (2) 建立哈夫曼树：根据统计结果建立哈夫曼树。 (3) 建立哈夫曼码表：利用得到的哈夫曼树，将各字符对应的编码表保存在文件Code.txt 中。 (4) 对源文件进行编码：根据哈夫曼码表，将SourceFile.txt中的字符转换成相应的编码 文件ResultFile.txt。 实现提示： (1)字符信息统计： 假设源文件SourceFile.txt中的字符只有大小写英文字母（同一个字母的大小写看作一个字符），则字符统计算法的实现过程可以归纳为：先定义一个含有26个元素的整形数组，用来存储各个字母出现的次数，最后还要排除其中出现次数为0的数组元素。 (2) 建立哈夫曼树：参考教材算法5.10，补充函数Select的实现。 (3) 建立哈夫曼码表：参考教材算法5.11，将编译表HC中的内容写到文件Code.txt中。 (4) 对源文件进行编码：依次读入文件SourceFile.txt中的字符 c，在编码表 HC 中找到 此字符，将字符c转换为编码表中存放的编码串，写入编码文件ResultFile.txt中，直到所有的字符处理完毕为止。 选做内容: 完成译码功能：对任意一个给定的由01组成的文件，根据哈夫曼码表翻译成由字符组成的源文件。 提示： 对文件进行译码的过程必须借助于哈夫曼树。具体过程是：依次读入文件的二进制 码，从哈夫曼树的根结点（即HT[m]）出发，若当前读入0，则走向左孩子，否则走向右孩子。一旦到达某一叶子HT[i]时便译出相应的字符编码HC[i]。然后重新从根出发继续译码，直至文件结束。 实验要求： (1) 程序要具在一定的健壮性，即当输入数据非法时，程序也能适当地做出反应。 (2) 程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。 (3)待编码的源文件命名为SourceFile.txt，中，源程序保存为“Huffman.cpp”，实验报告命名为“实验报告3.doc”。将这三个文件压缩为一个文件，按以下方式命名：学号姓名.rar，上传到ftp的相应班级所在文件夹。 北京林业大学 10学年—11学年第 2学期数据结构实验任务书 专业名称：实验学时： 4 课程名称：数据结构任课教师：李冬梅 实验题目：学生管理系统的设计与实现 实验环境： 实验目的： 1．掌握重要的排序算法――插入排序和快速排序； 2．掌握折半查找算法。 3. 综合运用所学数据结构知识，提高解决实际问题的能力。 实验内容： 设计并实现一个学生管理系统，即定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的的顺序表，可以不考虑重名的情况，系统至少包含以下功能： (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) 给定一个学生信息，插入到表中指定的位置； (4) 删除指定位置的学生记录； (5) 统计表中学生个数； (6) 利用直接插入排序或者折半插入排序按照姓名进行排序； (7) 利用快速排序按照学号进行排序； (8) 根据姓名进行折半查找，要求使用递归算法实现，成功返回此学生的学号和成绩； (9) 根据学号进行折半查找，要求使用非递归算法实现，成功返回此学生的姓名和成绩。 实验要求： (1) 程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。 (2) 程序要具在一定的健壮性，即当输入数据非法时，程序也能适当地做出反应，如插入删除时指定的位置不对等等。 (3) 程序要做到界面友好，在程序运行时用户可以根据相应的提示信息进行操作。 (4) 根据实验报告模板详细书写实验报告。 (5) 上传源程序和实验报告到ftp的相应班级所在文件夹。源程序保存为Student.cpp，实验报告命名为：实验报告4.doc。源程序和实验报告压缩为一个文件，按以下方式命名：学号姓名.rar。 《数据结构》实验指导书 郑州轻工业学院 2016.02.20 目录 前言 (3) 实验01 顺序表的基本操作 (7) 实验02 单链表的基本操作 (19) 实验03 栈的基本操作 (32) 实验04 队列的基本操作 (35) 实验05 二叉树的基本操作 (38) 实验06 哈夫曼编码 (40) 实验07 图的两种存储和遍历 (42) 实验08 最小生成树、拓扑排序和最短路径 (46) 实验09 二叉排序树的基本操作 (48) 实验10 哈希表的生成 (50) 实验11 常用的内部排序算法 (52) 附：实验报告模板 .......... 错误！未定义书签。 前言 《数据结构》是计算机相关专业的一门核心基础课程，是编译原理、操作系统、数据库系统及其它系统程序和大型应用程序开发的重要基础，也是很多高校考研专业课之一。它主要介绍线性结构、树型结构、图状结构三种逻辑结构的特点和在计算机内的存储方法，并在此基础上介绍一些典型算法及其时、空效率分析。这门课程的主要任务是研究数据的逻辑关系以及这种逻辑关系在计算机中的表示、存储和运算，培养学生能够设计有效表达和简化算法的数据结构，从而提高其程序设计能力。通过学习，要求学生能够掌握各种数据结构的特点、存储表示和典型算法的设计思想及程序实现，能够根据实际问题选取合适的数据表达和存储方案，设计出简洁、高效、实用的算法，为后续课程的学习及软件开发打下良好的基础。另外本课程的学习过程也是进行复杂程序设计的训练过程，通过算法设计和上机实践的训练，能够培养学生的数据抽象能力和程序设计能力。学习这门课程，习题和实验是两个关键环节。学生理解算法，上机实验是最佳的途径之一。因此，实验环节的好坏是学生能否学好《数据结构》的关键。为了更好地配合学生实验，特编写实验指导书。 一、实验目的 本课程实验主要是为了原理和应用的结合，通过实验一方面使学生更好的理解数据结构的概念 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 中央电大本科数据结构形成性考核册实验报告 实验名称：实验一线性表 线性表的链式存储结构 【问题描述】 某项比赛中，评委们给某参赛者的评分信息存储在一个带头结点的单向链表中，编写程序： （1）显示在评分中给出最高分和最低分的评委的有关信息（姓名、年龄、所给分数等）。 （2）在链表中删除一个最高分和一个最低分的结点。 （3）计算该参赛者去掉一个最高分和一个最低分后的平均成绩。 【基本要求】 （1）建立一个评委打分的单向链表； （2）显示删除相关结点后的链表信息。 （3）显示要求的结果。 【实验步骤】 （1）运行PC中的Microsoft Visual C++ 6.0程序， （2）点击“文件”→“新建”→对话窗口中“文件”→“c++ Source File”→在“文件名”中输入“X1.cpp” →在“位置”中选择储存路径为“桌面”→“确定”， （3）输入程序代码， 程序代码如下: #include 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》实验指导书 实验一顺序表 实验目的： 熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写程序实现在线性表中找出最大的和最小的数据元素，并符合下列要求： （1）设数据元素为整数，实现线性表的顺序存储表示。 （2）从键盘输入10个数据元素，利用顺序表的基本操作建立该表。 （3）利用顺序表的基本操作，找出表中最大的和最小的数据元素（用于比较的字段为整数）。 2、编写一个程序实现在学生成绩中找出最高分和最低分，并符合下列要求： （1）数据元素为学生成绩（含姓名、成绩等字段）。 （2）要求尽可能少地修改第一题的程序来得到此题的新程序，即要符合第一题的所有要求。（这里用于比较的字段为分数） 实验二链表 实验目的： 熟悉链表的逻辑特性、存储表示方法的特点和链式表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法和链式表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写一个程序建立存放学生成绩的有序链表并实现相关操作，要求如下： （1）设学生成绩表中的数据元素由学生姓名和学生成绩字段组成，实现这样的线性表的链式存储表示。 （2）键盘输入10个（或若干个，特殊数据来标记输入数据的结束）数据元素，利用链表的基本操作建立学生成绩单链表，要求该表为有序表 并带有头结点。（用于比较的字段为分数）。 （3）输入关键字值x，打印出表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （4）输入关键字值x，删除表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （5）输入关键字值x，并插入到表中，使所在的链表仍为有序表。（用于比较的字段为分数）。 实验三栈的应用 实验目的： 熟悉栈的逻辑特性、存储表示方法和栈的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉栈的逻辑特性、顺序和链式存储表示方法和栈的基本操作的实现和应用。 实验内容： (1)判断一个表达式中的括号（仅有一种括号，小、中或大括号） 是否配对。编写并实现它的算法。 (2)用不同的存储方法，求解上面的问题。 (3)* 若表达式中既有小括号，又有大括号（或中括号），且允许 互相嵌套，但不能交叉，写出判断这样的表达式是否合法的算 法。如 2+3*（4-{5+2}*3）为合法；2+3*（4-{5+2 * 3} 、 2+3*（4-[5+2 * 3）为不合法。 《数据结构实验》指导书Data Structures and Algorithms Laboratory Projects 王金荣 2014-09-11 目录 1《数据结构实验》课程实验教学大纲--------------------------------------1 2 实验准备: 如何使用VC 6.0? ----------------------------------------------3 3 Projects---------------------------------------------------------------------------8 3.1 Project 1: 算法性能测量-------------------------------------------------8 3.2 Project 2: 有序表归并实验---------------------------------------------10 3.3 Project 3: 数据转换------------------------------------------------------11 3. 4 Project 4: 二叉树遍历实验---------------------------------------------12 3. 5 Project 5-1: 堆排序算法实现------------------------------------------13 3. 6 Project 5-2: 归并排序算法实现---------------------------------------14 3. 7 Project 5-3: 快速排序算法实现---------------------------------------15 3. 8 Project 6-1: 图的深度优先搜索---------------------------------------16 3. 9 Project 6-2 : 图的广度优先搜索---------------------------------------17 3.10 Project 7: 散列实验---------------------------------------------------18 4.1 ACM题目-------------------------------------------------------------------19 4.1 ACM 1: ACboy needs your help again!-------------------------------19 4.2 ACM 2: Jumping the Queue--------------------------------------------21 4.3 ACM 3: Median ----------------------------------------------------------23 4.4 ACM 4: Ignatius and the Princess I------------------------------------25 5 实验报告格式-----------------------------------------------------------------28 6实验报告上交说明-----------------------------------------------------------29 图书管理系统 c++ 数据结构实验报告学生姓名: 学院: 软件学院 专业: 信息管理与信息系统 题目: 图书管理系统 成绩 指导教师 2011年1月6日 1(设计目的(小标题黑体五号字) 《数据结构》课程主要介绍最常用的数据结构，阐明各种数据结构内在的逻辑 关系，讨论其 在计算机中的存储表示，以及在其上进行各种运算时的实现算法，并对算法的 效率进行简单的分 析和讨论。进行数据结构课程设计要达到以下目的: , 了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力; , 初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能; , 提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力; 训练用系统的观点和软件开发一般规范进行软件开发，培养软件工作者所应具备的科学的工作方法和作风。 2(设计内容和要求 1)每种书的登记内容包括书号、书名、著作者、现存量和库存量; 2)对书号建立索引表(线性表)以提高查找效率; 3)系统主要功能如下: *采编入库:新购一种书，确定书号后，登记到图书帐目表中，如果表中已有，则只将库存量增加; *借阅:如果一种书的现存量大于0，则借出一本，登记借阅者的书证号和归还期限，改变现存量; *归还:注销对借阅者的登记，改变该书的现存量。 3(本设计所采用的数据结构 定义图书链表和图书索引结构 struct Book { char BookID[10];/*图书编号*/ char BookName[512];/*书名*/ char Writer[512];/*作者*/ int CurrentNumber;/*现存量*/ Book *pNext;/*下一个图书信息*/ }; struct Index { char BookID[10];/*图书编号*/ Index *pNext;/*下一个索引指针*/ }; 1 /*借阅信息结构*/ struct Borrow { 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》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 一，实验题目 实验十一：图实验 采用邻接表存储有向图，设计算法判断任意两个顶点间手否存在路径。 二，问题分析 本程序要求采用邻接表存储有向图，设计算法判断任意两个顶点间手否存在路径，完成这些操作需要解决的关键问题是：用邻接表的形式存储有向图并输出该邻接表。用一个函数实现判断任意两点间是否存在路径。 1，数据的输入形式和输入值的范围：输入的图的结点均为整型。 2，结果的输出形式：输出的是两结点间是否存在路径的情况。 3，测试数据：输入的图的结点个数为：4 输入的图的边得个数为：3 边的信息为：1 2，2 3，3 1 三，概要设计 （1）为了实现上述程序的功能，需要： A，用邻接表的方式构建图 B，深度优先遍历该图的结点 C，判断任意两结点间是否存在路径 （2）本程序包含6个函数： a，主函数main（） b，用邻接表建立图函数create_adjlistgraph() c，深度优先搜索遍历函数dfs() d，初始化遍历数组并判断有无通路函数dfs_trave() e，输出邻接表函数print() f，释放邻接表结点空间函数freealgraph() 各函数间关系如右图所示： 四，详细设计 （1）邻接表中的结点类型定义： typedef struct arcnode{ int adjvex; arcnode *nextarc; }arcnode; （2）邻接表中头结点的类型定义： typedef struct{ char vexdata; arcnode *firstarc; }adjlist; （3）邻接表类型定义： typedef struct{ adjlist vextices[max]; int vexnum,arcnum; }algraph; （4）深度优先搜索遍历函数伪代码： int dfs(algraph *alg,int i,int n){ arcnode *p; visited[i]=1; p=alg->vextices[i].firstarc; while(p!=NULL) { if(visited[p->adjvex]==0){ if(p->adjvex==n) {flag=1; } dfs(alg,p->adjvex,n); if(flag==1) return 1; } p=p->nextarc; } return 0; } （5）初始化遍历数组并判断有无通路函数伪代码： void dfs_trave(algraph *alg,int x,int y){ int i; for(i=0;i<=alg->vexnum;i++) visited[i]=0; dfs(alg,x,y); } 五，源代码 #include "stdio.h" #include "stdlib.h" #include "malloc.h" #define max 100 typedef struct arcnode{ //定义邻接表中的结点类型 int adjvex; //定点信息 arcnode *nextarc; //指向下一个结点的指针nextarc }arcnode; typedef struct{ //定义邻接表中头结点的类型 char vexdata; //头结点的序号 arcnode *firstarc; //定义一个arcnode型指针指向头结点所对应的下一个结点}adjlist; typedef struct{ //定义邻接表类型 adjlist vextices[max]; //定义表头结点数组 实验一线性表的操作 实验类型：验证性 实验要求：必修 实验学时： 2学时 一、实验目的： 参照给定的线性表顺序表类和链表类的程序样例，验证给出的线性表的常见算法。 二、实验要求： 1、掌握线性表顺序表类和链表类的特点。掌握线性表的常见算法。 2、提交实验报告，报告内容包括：目的、要求、算法描述、程序结构、主要变量说明、程序清单、调试情况、设计技巧、心得体会。 三、实验内容： 1．设计一个静态数组存储结构的顺序表类，要求编程实现如下任务：建立一个线性表，首先依次输人数据元素1，2，3，…，10，然后删除数据元素6，最后依次显示当前线性表中的数据元素。要求采用顺序表实现，假设该顺序表的数据元素个数在最坏情况下不会超过10个。 第一题源代码： #include } T Get(int i) //按位查找，取线性表的第i个元素 { } int Locate(T x ) //按值查找，求线性表中值为x的元素序号{ } void Insert(int i, T x) //在线性表中第i个位置插入值为x的元素{ } T Delete(int i) //删除线性表的第i个元素 { if(length==0) throw"下溢"; if(i<1||i>length) throw"位置异常"; x=data[i-1]; for(j=i;j 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） 精品文档 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。在编写这个程序的过程中，我复习了之前学的基本语法，哈弗曼树最小路径的求取，哈弗曼编码及译码的应用范围，程序结构算法等一系列的问题它使我对数据结构改变了看法。在这次设计过程中，体现出自己单独设计模具的能力以及综合运用知识的能力，体会了学以致用、突出自己劳动成果的喜悦心情，也从中发现自己平时学习的不足和薄弱环节，从而加以弥补。 精品文档 实验目的 （1）学会用先序创建一棵二叉树。 （2）学会采用递归算法对二叉树进行先序、中序、后序遍历。 （3）学会打印输出二叉树的遍历结果。 实验内容 【问题描述】建立一棵二叉树，并对其进行遍历（先序、中序、后序），打印输出遍历结果。 【基本要求】 从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构，建立二叉树（以先序来建立），并采用递归算法对其进行遍历（先序、中序、后序），将遍历结果打印输出。 【测试数据】 ABCффDEфGффFффф(其中ф表示空格字符) 则输出结果为先序：ABCDEGF 中序：CBEGDFA 后序：CGBFDBA 【选作内容】 采用非递归算法实现二叉树遍历。 实验步骤 （一）需求分析 1、在这个过程中，接受遍历的二叉树是从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构，建立的二叉树。因此，首先要创建一棵二叉树，而这棵二叉树是先序二叉树。本演示程序中，集合的元素设定为大写字母ABCDEFG，输出的先序，中序，后序遍历分别为ABCDEGF,CBEGDFA,CGBFDBA。二叉树可以表示为： 接受的输入数据在进行递归的先序，中序，后序遍历后，分别将结果打印出来。 2、在程序运行的过程中可以看到，以计算机提示用户执行的方式进行下去，即在计算机终端上提示“输入二叉树的先序序列”后，由用户在键盘上输入ABC##DE#G##F###，之后相应的选择遍历及遍历结果显示出来。 3、程序执行的命令包括：首先是二叉树的先序序列被创建输入，其次是对输入进去的先序序列有次序的进行先序，中序，后序遍历。最后是打印出二叉树的遍历结果。 4、测试数据 （1）在键盘上输入的先序序列ABC##DE#G##F### （2）先序遍历结果ABCDEGF 数据结构实验指导书（C语言版） 2017年9月 目录 1、顺序表的实现 (1) 2、链栈的实现 (3) 3、前序遍历二叉树 (5) 4、图的深度优先遍历算法 (7) 5、散列查找 (9) 1、顺序表的实现 1. 实验目的 ⑴掌握线性表的顺序存储结构； ⑵验证顺序表及其基本操作的实现； ⑶理解算法与程序的关系，能够将顺序表算法转换为对应的程序。 2. 实验内容 ⑴建立含有若干个元素的顺序表； ⑵对已建立的顺序表实现插入、删除、查找等基本操作。 3. 实现提示 定义顺序表的数据类型——顺序表结构体SeqList，在SeqList基础上实现题目要求的插入、删除、查找等基本操作，为便于查看操作结果，设计一个输出函数依次输出顺序表的元素。简单起见，本实验假定线性表的数据元素为int型，要求学生： （1）将实验程序调试通过后，用模板类改写； （2）加入求线性表的长度等基本操作； （3）重新给定测试数据，验证抛出异常机制。 4. 实验程序 在编程环境下新建一个工程“顺序表验证实验”，并新建相应文件，文件包括顺序表结构体SeqList的定义，范例程序如下： #define MaxSize 100 /*假设顺序表最多存放100个元素*/ typedef int DataType; /*定义线性表的数据类型，假设为int型*/ typedef struct { DataType data[MaxSize]; /*存放数据元素的数组*/ int length; /*线性表的长度*/ } SeqList; 文件包括建立顺序表、遍历顺序表、按值查找、插入操作、删除操作成员函数的定义，范例程序如下： int CreatList(SeqList *L, DataType a[ ], int n) { if (n > MaxSize) {printf("顺序表的空间不够，无法建立顺序表\n"); return 0;} for (int i = 0; i < n; i++) L->data[i] = a[i]; L->length = n; return 1; } 五邑大学计算机学院 数据结构实验指导手册 2015年3月 目录 实验一线性表 (1) 1．实验目的 (1) 2．实验内容 (1) 3．解题思路 (1) 实验二栈 (4) 1．实验目的 (4) 2．实验内容 (4) 3．解题思路 (4) 实验三队列 (8) 1．实验目的 (8) 2．实验内容 (8) 3．解题思路 (8) 实验四二叉树 (12) 1．实验目的 (12) 2．实验内容 (12) 3．解题思路 (12) 实验五哈夫曼树 (18) 1．实验目的 (18) 2．实验内容 (18) 3．解题思路 (18) 实验六图的基本存储 (21) 1．实验目的 (21) 2．实验内容 (21) 3．解题思路 (21) 实验七图的应用 (26) 1．实验目的 (26) 2．实验内容 (26) 3．解题思路 (26) 实验八查找 (30) 1．实验目的 (30) 2．实验内容 (30) 3．解题思路 (30) 实验九排序 (32) 1．实验目的 (32) 2．实验内容 (32) 3．解题思路 (32) 说明 (36) 附录实验报告模板 (37) 实验一线性表 1．实验目的 （1）了解线性表的逻辑结构特性是数据元素之间存在着线性关系，在计算机中表示这种关系有顺序存储结构和链式存储结构； （2）掌握这两种存储结构的描述方法； （3）掌握线性表的基本操作（查找、插入、删除）； （4）考虑时间和空间复杂度设计算法。 2．实验内容 （1）创建一个顺序表，存放在数组A[N]中，元素的类型为整型，设计算法调整A，使其左边的所有元素小于0，右边的所有元素大于0（要求算法的时间复杂度和空间复杂度均为O(n)）。 （2）建立一个循环单链表，其节点有prior，data和next三个域，其中data为数据域，存放元素的有效信息，next域为指针域，指向后继节点，prior为指针域，它的值为NULL。编写一个算法将此表改为循环双链表。 3．解题思路 （1）如图1-1所示，设立两个工作指针i和j，i由数组的左端向右移动，查找大于等于0的数，j由数组的右端向左端移动，查找小于0的数，然后交换，如图1-2所示，直到i>=j，调整结束。 图1-1 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);数据结构实验指导书(2016.03.11)
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