数据结构实验报告格式
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数据结构课程设计实验报告完整版【正文】一、实验目的本实验主要目的是通过实践,掌握数据结构的基本概念、常见数据结构的实现方式以及在实际应用中的应用场景和效果。
二、实验背景数据结构是计算机科学与技术领域中的一个重要概念,是研究数据的组织方式、存储方式、访问方式以及操作等方面的方法论。
在计算机科学领域,数据结构是实现算法和解决问题的基础,因此对数据结构的理解和应用具有重要意义。
三、实验内容本次数据结构课程设计实验主要分为以下几个部分:1. 实验环境的准备:包括选择合适的开发平台、安装必要的软件和工具。
2. 实验数据的收集和处理:通过合适的方式收集实验所需的数据,并对数据进行处理和整理。
3. 数据结构的选择和实现:根据实验需求,选择合适的数据结构,并进行相应的数据结构实现。
4. 数据结构的测试和优化:对所实现的数据结构进行测试,包括性能测试和功能测试,并根据测试结果对数据结构进行优化和改进。
5. 实验报告的撰写:根据实验过程和结果,撰写完整的实验报告,包括实验目的、实验背景、实验内容、实验结果和结论等。
四、实验过程1. 实验环境的准备本实验选择了Visual Studio作为开发平台,安装了相应版本的Visual Studio,并根据官方指引进行了相应的配置和设置。
2. 实验数据的收集和处理本实验选取了一份包含学生信息的数据集,包括学生姓名、学号、性别、年龄等信息。
通过编写Python脚本,成功提取了所需信息,并对数据进行了清洗和整理。
3. 数据结构的选择和实现根据实验需求,我们选择了链表作为数据结构的实现方式。
链表是一种常见的动态数据结构,能够高效地插入和删除元素,适用于频繁插入和删除的场景。
在实现链表时,我们定义了一个节点结构,包含数据域和指针域。
通过指针的方式将节点连接起来,形成一个链式结构。
同时,我们还实现了相关的操作函数,包括插入、删除、查找等操作。
4. 数据结构的测试和优化在完成链表的实现后,我们对其进行了性能测试和功能测试。
一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科,它研究如何有效地组织和存储数据,并实现对数据的检索、插入、删除等操作。
为了更好地理解数据结构的概念和原理,我们进行了一次数据结构实训实验,通过实际操作来加深对数据结构的认识。
二、实验目的1. 掌握常见数据结构(如线性表、栈、队列、树、图等)的定义、特点及操作方法。
2. 熟练运用数据结构解决实际问题,提高算法设计能力。
3. 培养团队合作精神,提高实验报告撰写能力。
三、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 线性表(1)实现线性表的顺序存储和链式存储。
(2)实现线性表的插入、删除、查找等操作。
2. 栈与队列(1)实现栈的顺序存储和链式存储。
(2)实现栈的入栈、出栈、判断栈空等操作。
(3)实现队列的顺序存储和链式存储。
(4)实现队列的入队、出队、判断队空等操作。
3. 树与图(1)实现二叉树的顺序存储和链式存储。
(2)实现二叉树的遍历、查找、插入、删除等操作。
(3)实现图的邻接矩阵和邻接表存储。
(4)实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。
4. 算法设计与应用(1)实现冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法。
(2)实现二分查找算法。
(3)设计并实现一个简单的学生成绩管理系统。
四、实验步骤1. 熟悉实验要求,明确实验目的和内容。
2. 编写代码实现实验内容,对每个数据结构进行测试。
3. 对实验结果进行分析,总结实验过程中的问题和经验。
4. 撰写实验报告,包括实验目的、内容、步骤、结果分析等。
五、实验结果与分析1. 线性表(1)顺序存储的线性表实现简单,但插入和删除操作效率较低。
(2)链式存储的线性表插入和删除操作效率较高,但存储空间占用较大。
2. 栈与队列(1)栈和队列的顺序存储和链式存储实现简单,但顺序存储空间利用率较低。
(2)栈和队列的入栈、出队、判断空等操作实现简单,但需要考虑数据结构的边界条件。
3. 树与图(1)二叉树和图的存储结构实现复杂,但能够有效地表示和处理数据。
数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中重要的基础课程,通过本次实验,旨在深入理解和掌握常见数据结构的基本概念、操作方法以及在实际问题中的应用。
具体目的包括:1、熟练掌握线性表(如顺序表、链表)的基本操作,如插入、删除、查找等。
2、理解栈和队列的特性,并能够实现其基本操作。
3、掌握树(二叉树、二叉搜索树)的遍历算法和基本操作。
4、学会使用图的数据结构,并实现图的遍历和相关算法。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程环境名称,编程语言为具体编程语言名称。
三、实验内容及步骤(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构,包括数组和表的长度等。
实现顺序表的初始化、插入、删除和查找操作。
2、链表的实现定义链表的节点结构,包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除和查找操作。
(二)栈和队列的实现1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现栈的入栈、出栈和栈顶元素获取操作。
2、队列的实现采用循环队列的方式实现队列的数据结构。
完成队列的入队、出队和队头队尾元素获取操作。
(三)树的实现与遍历1、二叉树的创建以递归或迭代的方式创建二叉树。
2、二叉树的遍历实现前序遍历、中序遍历和后序遍历算法。
3、二叉搜索树的操作实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作。
(四)图的实现与遍历1、图的表示使用邻接矩阵或邻接表来表示图的数据结构。
2、图的遍历实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。
四、实验结果与分析(一)线性表1、顺序表插入操作在表尾进行时效率较高,在表头或中间位置插入时需要移动大量元素,时间复杂度较高。
删除操作同理,在表尾删除效率高,在表头或中间删除需要移动元素。
2、链表插入和删除操作只需修改指针,时间复杂度较低,但查找操作需要遍历链表,效率相对较低。
(二)栈和队列1、栈栈的特点是先进后出,适用于函数调用、表达式求值等场景。
入栈和出栈操作的时间复杂度均为 O(1)。
2、队列队列的特点是先进先出,常用于排队、任务调度等场景。
数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中非常重要的一门课程,通过本次实验,旨在加深对常见数据结构(如链表、栈、队列、树、图等)的理解和应用,提高编程能力和解决实际问题的能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发工具为Visual Studio 2019。
操作系统为 Windows 10。
三、实验内容1、链表的实现与操作创建一个单向链表,并实现插入、删除和遍历节点的功能。
对链表进行排序,如冒泡排序或插入排序。
2、栈和队列的应用用栈实现表达式求值,能够处理加、减、乘、除和括号。
利用队列实现银行排队系统的模拟,包括顾客的到达、服务和离开。
3、二叉树的遍历与操作构建一棵二叉树,并实现前序、中序和后序遍历。
进行二叉树的插入、删除节点操作。
4、图的表示与遍历用邻接矩阵和邻接表两种方式表示图。
实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。
四、实验步骤及结果1、链表的实现与操作首先,定义了链表节点的结构体:```cppstruct ListNode {int data;ListNode next;ListNode(int x) : data(x), next(NULL) {}};```插入节点的函数:```cppvoid insertNode(ListNode& head, int val) {ListNode newNode = new ListNode(val);head = newNode;} else {ListNode curr = head;while (curr>next!= NULL) {curr = curr>next;}curr>next = newNode;}}```删除节点的函数:```cppvoid deleteNode(ListNode& head, int val) {if (head == NULL) {return;}ListNode temp = head;head = head>next;delete temp;return;}ListNode curr = head;while (curr>next!= NULL && curr>next>data!= val) {curr = curr>next;}if (curr>next!= NULL) {ListNode temp = curr>next;curr>next = curr>next>next;delete temp;}}```遍历链表的函数:```cppvoid traverseList(ListNode head) {ListNode curr = head;while (curr!= NULL) {std::cout << curr>data <<"";curr = curr>next;}std::cout << std::endl;}```对链表进行冒泡排序的函数:```cppvoid bubbleSortList(ListNode& head) {if (head == NULL || head>next == NULL) {return;}bool swapped;ListNode ptr1;ListNode lptr = NULL;do {swapped = false;ptr1 = head;while (ptr1->next!= lptr) {if (ptr1->data > ptr1->next>data) {int temp = ptr1->data;ptr1->data = ptr1->next>data;ptr1->next>data = temp;swapped = true;}ptr1 = ptr1->next;}lptr = ptr1;} while (swapped);}```测试结果:创建了一个包含 5、3、8、1、4 的链表,经过排序后,输出为 1 3 4 5 8 。
数据结构实验设计报告题目名称:设计环境:指导教师:专业班级:姓名:学号:联系电话:电子邮件:设计日期:设计报告日期:指导教师评语:工程训练实习总结报告每次上课,我都会提前几分到训练基地,但我发现,老师总在我之前,并且已经画好图、检验好机床设施等待同学们的到设计成绩:____________ 指导教师签名:____________算术表达式求值演示1.题目简介2.需求分析2.1输入形式和输入值的范围2.2输出的形式2.3程序所能达到的功能2.4测试数据3.设计思路及具体实现4.调试分析5.测试结果和分析5.1输入中缀表达式信息5.2中缀变为后缀表达式5.3后缀表达式计算过程6.实验总结1.题目算术表达式求值演示表达式计算是实现程序设计语言的基本问题之一,也是栈的应用的一个典型例子,设计一个程序,实现利用算符优先算法计算算术表达式求值。
2.需求分析本演示程序用C++ 编写,实现利用算符优先算法计算算术表达式求值:(1)通过键盘输入表达式字符序列,并转换为整数表达式。
(2)进行输入合法性验证(3)对算术运算表达式求值(4)运算符包括乘方,开方,单目减等运算符2.1 输入的形式和输入值的范围:将需要计算的中缀表达式通过键盘输入,输入形式是字符型;2.2输出的形式输入操作结束后,如同输入的表达式非法,则会显示“您输入的表达式错误!”字样,如果输入是正确的,则直接进入计算过程,首先是把中缀表达式变换为后缀表达式输出,然后再显示每一步后缀表达式运算过程,最终输出表达式计算过程。
42.3程序所能达到的功能:将中缀表达式转换为后缀表达式,后缀表达式计算出最终结果,自动退出系统服务。
2.4测试数据:A.测试输入中缀表达式。
在主函数中输入提示输入语句结束后,开始输入表达式,系统自动检验输入是否正确。
B.测试中缀变后缀表达式函数Infix(Middle,Middle.length (),Behind),在函数中添加语句,显示“转换的后缀表达式如下:”字样,然后循环输出数组array[]保存后缀表达式的字符。
1.实验目的本实验的目的是通过实际操作、设计和分析数据结构的基本概念和算法,提高学生对数据结构的理解和应用能力。
2.实验背景在计算机科学与技术领域,数据结构是一种组织和存储数据的方式,它可以提高数据的访问效率和操作速度。
了解和熟练掌握数据结构的概念、原理和应用,对于计算机相关专业学生来说至关重要。
3.实验内容3.1 实验一:线性表的操作3.1.1 实验目标了解线性表的基本概念和操作,并能够编写对应的代码。
3.1.2 实验步骤a.实现线性表的基本操作,包括插入、删除、查找等。
b.分析并比较不同线性表实现方式的优缺点。
c.进行相关实验并记录结果。
3.1.3 实验结论通过本次实验,我加深了对线性表的理解,并了解了不同实现方式的差异。
3.2 实验二:栈和队列的应用3.2.1 实验目标了解栈和队列的基本概念和应用,掌握它们的各种操作。
3.2.2 实验步骤a.实现栈和队列的基本操作,如入栈、出栈、入队、出队等。
b.进行相关实验,验证栈和队列的应用场景。
3.2.3 实验结论通过本次实验,我深入了解了栈和队列的应用,并通过实验验证了它们的有效性。
4.实验结果与分析在实验过程中,我们通过对数据结构的操作和应用,得出了一系列实验结果并进行了相关分析。
这些结果对我们理解和应用数据结构起到了重要的作用。
5.实验总结与体会通过完成本次实验,我对数据结构的相关概念和应用有了更加深入的了解。
同时,在实验中我不仅掌握了相应的编程技巧,还培养了解决问题的能力和团队合作精神。
6.附件本文档附上了实验过程中所使用的代码、实验结果截图等相关附件,供参考和进一步研究使用。
7.法律名词及注释在本文档中涉及的法律名词及其注释如下:●版权:指作为文学、艺术和科学的创作成果的智力财产权。
●专利:指发明者对新发明所拥有的独占权。
●商标:指用于区别商品和服务来源的标识符,如商标、服务标志等。
数据结构实验报告顺序表1一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握顺序表这种数据结构的基本概念、存储方式和操作方法,并通过实际编程实现,提高对数据结构的实际应用能力和编程技能。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发工具为Visual Studio 2019。
三、顺序表的基本概念顺序表是用一组地址连续的存储单元依次存储线性表中的数据元素。
在顺序表中,逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻。
顺序表可以随机访问表中的任意元素,但插入和删除操作可能需要移动大量元素,效率较低。
四、顺序表的存储结构在 C++中,可以使用数组来实现顺序表。
以下是一个简单的顺序表存储结构的定义:```cppconst int MAX_SIZE = 100; //定义顺序表的最大容量class SeqList {private:int dataMAX_SIZE; //存储数据元素的数组int length; //顺序表的当前长度public:SeqList(){ length = 0; }//构造函数,初始化长度为 0//其他操作函数的声明int GetLength();bool IsEmpty();bool IsFull();int GetElement(int position);int LocateElement(int element);void InsertElement(int position, int element);void DeleteElement(int position);void PrintList();};```五、顺序表的基本操作实现1、获取顺序表长度```cppint SeqList::GetLength(){return length;}```2、判断顺序表是否为空```cppbool SeqList::IsEmpty(){return length == 0;}```3、判断顺序表是否已满```cppbool SeqList::IsFull(){return length == MAX_SIZE;}```4、获取指定位置的元素```cppint SeqList::GetElement(int position) {if (position < 1 || position > length) {std::cout <<"位置错误!"<< std::endl; return -1;}return dataposition 1;}```5、查找指定元素在顺序表中的位置```cppint SeqList::LocateElement(int element) {for (int i = 0; i < length; i++){if (datai == element) {return i + 1;}}return -1; //未找到返回-1}```6、在指定位置插入元素```cppvoid SeqList::InsertElement(int position, int element) {if (IsFull()){std::cout <<"顺序表已满,无法插入!"<< std::endl; return;}if (position < 1 || position > length + 1) {std::cout <<"位置错误!"<< std::endl;return;}for (int i = length; i >= position; i) {datai = datai 1;}dataposition 1 = element;length++;}```7、删除指定位置的元素```cppvoid SeqList::DeleteElement(int position) {if (IsEmpty()){std::cout <<"顺序表为空,无法删除!"<< std::endl; return;}if (position < 1 || position > length) {std::cout <<"位置错误!"<< std::endl;return;}for (int i = position; i < length; i++){datai 1 = datai;}length;}```8、打印顺序表中的所有元素```cppvoid SeqList::PrintList(){for (int i = 0; i < length; i++){std::cout << datai <<"";}std::cout << std::endl;}```六、实验结果与分析1、对顺序表进行初始化,创建一个空的顺序表。
实验项目名称 顺序表基本算法的设计与实现实验分数班级:计算085 姓名 学号 完成时间一、实验目的:**********二、实验要求:**********三、实验内容:1. 顺序表的初始化;2. 顺序表的建立;3. 顺序表的插入。
四、实验设计与实现:1. 顺序表的初始化Status Init_SqList(SqList &L)顺序表的初始化是通过malloc 函数在内存中申请LIST_INIT_SIZE 个空间,并将顺序表的表长length 设置为0,空间个数listsize 设置为初始分配量(1) 申请空间 L.elem=(ElemType*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType)); (2) 置表长为0 L.length=0;(3) 设置空间个数L.listsize= LIST_INIT_SIZE; 2. 顺序表的建立 Status Create_SqList (SqList &L ,int n) 顺序表的建立是在顺序表初始化后,通过for 循环往顺序 表的存储空间中读入n 个数据元素,根据顺序存储的特点: Loc(a i )=Loc(a 1)+(i-1)*L 实现随机存储。
由于实验中将ElemType 看作是int ,所以这里的L 是2个字节,线性表元素a i 在程序中 用L.elem[i-1]表示。
用循环实现n 个元素的读入: for(i=1;i<=ni++) cout<<“请读入第”<<i<<“个数据元素”;cin>> L.elem[i-1]; 3. 顺序表的插入Status Insert_SqList (SqList &L ,int i ElemType e)顺序表的插入是在顺序表建立后,在顺序表的第i 个元素之前插入数据元素e 。
首先判断插入位置是否合法;其次,通过L.length 和L.listsize 判断顺序表中是否有多余的空间;如果空间满,则通过realloc 函数重新申请更大的空间,后完成插入操作;否则,直接完成插入操作。
数据结构上机实验报告一、实验目的本次数据结构上机实验的主要目的是通过实际编程操作,深入理解和掌握常见的数据结构及其基本操作,提高解决实际问题的能力和编程技能。
具体目标包括:1、熟练掌握线性表、栈、队列、树、图等数据结构的基本概念和存储方式。
2、学会运用数据结构的相关算法进行数据的插入、删除、查找、排序等操作。
3、培养分析问题、设计算法、编写代码和调试程序的综合能力。
4、增强对数据结构在实际应用中的认识,提高解决复杂问题的思维能力。
二、实验环境1、操作系统:Windows 102、编程环境:Visual Studio 20193、编程语言:C++三、实验内容本次实验共包括以下几个部分:1、线性表的操作实现顺序表和链表的创建、插入、删除、查找和遍历操作。
比较顺序表和链表在不同操作下的性能差异。
2、栈和队列的应用利用栈实现表达式求值。
用队列模拟银行排队系统。
3、树的遍历实现二叉树的先序、中序和后序遍历算法,并输出遍历结果。
构建哈夫曼树,并进行编码和解码操作。
4、图的基本操作用邻接矩阵和邻接表存储图,并实现图的深度优先搜索和广度优先搜索算法。
四、实验步骤及结果1、线性表的操作顺序表的实现:```cppinclude <iostream>using namespace std;define MAXSIZE 100 //顺序表的最大长度class SeqList {private:int dataMAXSIZE; //存储顺序表元素的数组int length; //顺序表的当前长度public:SeqList(){//构造函数,初始化顺序表length = 0;}//插入元素bool insert(int pos, int element) {if (pos < 0 || pos > length || length == MAXSIZE) {return false;}for (int i = length; i > pos; i) {datai = datai 1;}datapos = element;length++;return true;}//删除元素bool remove(int pos) {if (pos < 0 || pos >= length) {return false;}for (int i = pos; i < length 1; i++){datai = datai + 1;}length;return true;}//查找元素int search(int element) {for (int i = 0; i < length; i++){if (datai == element) {return i;}}return -1;}//遍历输出顺序表void traverse(){for (int i = 0; i < length; i++){cout << datai <<"";}cout << endl;}};int main(){SeqList list;listinsert(0, 10);listinsert(1, 20);listinsert(2, 30);listtraverse();listremove(1);listtraverse();int position = listsearch(30);if (position!=-1) {cout <<"元素 30 在位置"<< position << endl;} else {cout <<"未找到元素 30" << endl;}return 0;}```链表的实现:```cppinclude <iostream>using namespace std;class Node {public:int data;Node next;Node(int element) {data = element;next = NULL;}};class LinkedList {private:Node head;public:LinkedList(){head = NULL;}//插入元素void insert(int element) {Node newNode = new Node(element);if (head == NULL) {head = newNode;} else {Node current = head;while (current>next!= NULL) {current = current>next;}current>next = newNode;}}//删除元素void remove(int element) {if (head == NULL) {return;}if (head>data == element) {Node temp = head;head = head>next;delete temp;return;}Node current = head;Node prev = NULL;while (current!= NULL && current>data!= element) {prev = current;current = current>next;}if (current!= NULL) {prev>next = current>next;delete current;}}//查找元素bool search(int element) {Node current = head;while (current!= NULL) {if (current>data == element) {return true;}current = current>next;}return false;}//遍历输出链表void traverse(){Node current = head;while (current!= NULL) {cout << current>data <<"";current = current>next;}cout << endl;}};int main(){LinkedList list;listinsert(10);listinsert(20);listinsert(30);listtraverse();listremove(20);listtraverse();if (listsearch(30)){cout <<"找到元素 30" << endl;} else {cout <<"未找到元素 30" << endl;}return 0;}```性能比较:在插入和删除操作中,顺序表在表头或中间位置操作时需要移动大量元素,时间复杂度较高;而链表只需要修改指针,时间复杂度较低。
深 圳 大 学 实 验 报 告课程名称: 数据结构实验与课程设计 实验项目名称: 实验一:顺序表的应用 学院: 计算机与软件学院 专业: 指导教师: **报告人: 文成 学号: ********** 班级: 5 实验时间: 2012-9-17实验报告提交时间: 2012-9-24教务部制一、实验目的与要求:目的:1.掌握线性表的基本原理2.掌握线性表地基本结构3.掌握线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法要求:1.熟悉C++语言编程2.熟练使用C++语言实现线性表地创建、插入、删除、查找的实现方法二、实验内容:Problem A: 数据结构——实验1——顺序表例程Description实现顺序表的创建、插入、删除、查找Input第一行输入顺序表的实际长度n第二行输入n个数据第三行输入要插入的新数据和插入位置第四行输入要删除的位置第五行输入要查找的位置Output第一行输出创建后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第二行输出执行插入操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第三行输出执行删除操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第四行输出指定位置的数据Sample Input611 22 33 44 55 66888 352Sample Output11 22 33 44 55 6611 22 888 33 44 55 6611 22 888 33 55 6622HINT第i个位置是指从首个元素开始数起的第i个位置,对应数组内下标为i-1的位置Problem B: 数据结构——实验1——顺序表的数据交换Description实现顺序表内的元素交换操作Input第一行输入n表示顺序表包含的·n个数据第二行输入n个数据,数据是小于100的正整数第三行输入两个参数,表示要交换的两个位置第四行输入两个参数,表示要交换的两个位置Output第一行输出创建后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第二行输出执行第一次交换操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开第三行输出执行第二次交换操作后,顺序表内的所有数据,数据之间用空格隔开注意加入交换位置的合法性检查,如果发现位置不合法,输出error。
数据结构实验报告(实验)数据结构实验报告(实验)1. 实验目的1.1 理解数据结构的基本概念和操作1.2 学会使用数据结构解决实际问题1.3 掌握常用数据结构的实现和应用2. 实验环境2.1 操作系统:Windows 102.2 编程语言:C++2.3 开发工具:Visual Studio3. 实验内容3.1 实验一:线性表的实现和应用3.1.1 设计并实现线性表的基本操作函数3.1.2 实现线性表的插入、删除、查找等功能 3.1.3 实现线性表的排序算法3.1.4 应用线性表解决实际问题3.2 实验二:栈和队列的实现和应用3.2.1 设计并实现栈的基本操作函数3.2.2 设计并实现队列的基本操作函数3.2.3 实现栈和队列的应用场景3.2.4 比较栈和队列的优缺点3.3 实验三:树的实现和应用3.3.1 设计并实现二叉树的基本操作函数3.3.2 实现二叉树的创建、遍历和查找等功能3.3.3 实现树的遍历算法(前序、中序、后序遍历)3.3.4 应用树解决实际问题4. 数据结构实验结果4.1 实验一的结果4.1.1 线性表的基本操作函数实现情况4.1.2 线性表的插入、删除、查找功能测试结果4.1.3 线性表的排序算法测试结果4.1.4 线性表解决实际问题的应用效果4.2 实验二的结果4.2.1 栈的基本操作函数实现情况4.2.2 队列的基本操作函数实现情况4.2.3 栈和队列的应用场景测试结果4.2.4 栈和队列优缺点的比较结果4.3 实验三的结果4.3.1 二叉树的基本操作函数实现情况4.3.2 二叉树的创建、遍历和查找功能测试结果 4.3.3 树的遍历算法测试结果4.3.4 树解决实际问题的应用效果5. 实验分析与总结5.1 实验问题与解决方案5.2 实验结果分析5.3 实验总结与心得体会6. 附件附件一:实验源代码附件二:实验数据7. 法律名词及注释7.1 版权:著作权法规定的对原创作品享有的权利7.2 专利:国家授予的在一定时间内对新型发明享有独占权利的证书7.3 商标:作为标识企业商品和服务来源的标志的名称、符号、图案等7.4 许可协议:指允许他人在一定条件下使用自己的知识产权的协议。
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告1. 实验目的本次实验的主要目的是通过实际操作,掌握数据结构的基本概念、操作和应用。
通过对实验内容的了解和实际操作,达到对数据结构相关知识的深入理解和掌握。
2. 实验工具与环境本次实验主要使用C++语言进行编程,需要搭建相应的开发环境。
实验所需的工具和环境包括:C++编译器、集成开发环境(IDE)等。
3. 实验内容本次实验主要包括以下内容:3.1. 实现顺序存储结构的线性表3.2. 实现链式存储结构的线性表3.3. 实现栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构3.4. 实现二叉树的顺序存储结构和链式存储结构3.5. 实现图的邻接矩阵和邻接表表示4. 实验步骤实验进行的具体步骤如下:4.1. 实现顺序存储结构的线性表- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作4.2. 实现链式存储结构的线性表- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作4.3. 实现栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构- 定义数据结构- 实现入栈、出栈、入队、出队操作4.4. 实现二叉树的顺序存储结构和链式存储结构- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作4.5. 实现图的邻接矩阵和邻接表表示- 定义数据结构- 实现插入、删除、查找等操作5. 实验结果与分析通过对以上实验内容的实现和操作,得到了以下实验结果与分析: 5.1. 顺序存储结构的线性表- 实现了线性表的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.2. 链式存储结构的线性表- 实现了线性表的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.3. 栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构- 实现了栈和队列的入栈、出栈、入队、出队操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.4. 二叉树的顺序存储结构和链式存储结构- 实现了二叉树的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标5.5. 图的邻接矩阵和邻接表表示- 实现了图的插入、删除、查找等操作- 通过实验数据进行性能分析,得出了相应的性能指标6. 总结与展望通过本次数据结构课程的实验,我们深入了解并掌握了数据结构的基本概念、操作和应用。
数据结构课程实验报告目录1. 实验简介1.1 实验背景1.2 实验目的1.3 实验内容2. 实验方法2.1 数据结构选择2.2 算法设计2.3 程序实现3. 实验结果分析3.1 数据结构性能分析3.2 算法效率比较3.3 实验结论4. 实验总结1. 实验简介1.1 实验背景本实验是数据结构课程的一次实践性操作,旨在帮助学生加深对数据结构的理解和运用。
1.2 实验目的通过本实验,学生将学会如何选择合适的数据结构来解决特定问题,了解数据结构与算法设计的关系并能将其应用到实际问题中。
1.3 实验内容本实验将涉及对一些经典数据结构的使用,如链表、栈、队列等,并结合具体问题进行算法设计和实现。
2. 实验方法2.1 数据结构选择在实验过程中,需要根据具体问题选择合适的数据结构,比如针对需要频繁插入删除操作的情况可选择链表。
2.2 算法设计针对每个问题,需要设计相应的算法来实现功能,要考虑算法的效率和实际应用情况。
2.3 程序实现根据算法设计,编写相应的程序来实现功能,并进行调试测试确保程序能够正确运行。
3. 实验结果分析3.1 数据结构性能分析在实验过程中,可以通过对不同数据结构的使用进行性能分析,如时间复杂度和空间复杂度等,以便选择最优的数据结构。
3.2 算法效率比较实验完成后,可以对不同算法在同一数据结构下的效率进行比较分析,找出最优算法。
3.3 实验结论根据实验结果分析,得出结论并总结经验教训,为后续的数据结构和算法设计提供参考。
4. 实验总结通过本次实验,学生将对数据结构与算法设计有更深入的了解,并能将所学知识应用到实际问题中,提高自己的实践能力和解决问题的能力。
数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中的重要基础课程,通过实验可以更深入地理解和掌握数据结构的概念、原理和应用。
本次实验的主要目的包括:1、熟悉常见的数据结构,如链表、栈、队列、树和图等。
2、掌握数据结构的基本操作,如创建、插入、删除、遍历等。
3、提高编程能力和解决实际问题的能力,能够运用合适的数据结构解决具体的问题。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发环境为Visual Studio 2019。
三、实验内容1、链表的实现与操作单向链表的创建、插入和删除节点。
双向链表的实现和基本操作。
循环链表的特点和应用。
2、栈和队列的实现栈的后进先出特性,实现入栈和出栈操作。
队列的先进先出原则,完成入队和出队功能。
3、树的操作二叉树的创建、遍历(前序、中序、后序)。
二叉搜索树的插入、查找和删除操作。
4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图。
深度优先搜索和广度优先搜索算法的实现。
四、实验步骤及结果1、链表的实现与操作单向链表:首先,定义了链表节点的结构体,包含数据域和指向下一个节点的指针域。
通过创建链表头节点,并使用循环依次插入新节点,实现了链表的创建。
插入节点时,根据指定位置找到插入点的前一个节点,然后修改指针完成插入操作。
删除节点时,同样找到要删除节点的前一个节点,修改指针完成删除。
实验结果:成功创建、插入和删除了单向链表的节点,并正确输出了链表的内容。
双向链表:双向链表节点结构体增加了指向前一个节点的指针。
创建、插入和删除操作需要同时维护前后两个方向的指针。
实验结果:双向链表的各项操作均正常,能够双向遍历链表。
循环链表:使链表的尾节点指向头节点,形成循环。
在操作时需要特别注意循环的边界条件。
实验结果:成功实现了循环链表的创建和遍历。
2、栈和队列的实现栈:使用数组或链表来实现栈。
入栈操作将元素添加到栈顶,出栈操作取出栈顶元素。
实验结果:能够正确进行入栈和出栈操作,验证了栈的后进先出特性。
数据结构实验报告实验1一、实验目的本次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的数据结构,如线性表、栈、队列等,并能够运用所学知识解决实际问题。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为Visual Studio 2019,编程语言为C++。
三、实验内容与步骤(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义一个固定大小的数组来存储线性表的元素。
实现插入、删除、查找等基本操作。
2、链表的实现定义链表节点结构体,包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除、遍历等操作。
(二)栈的实现与应用1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现入栈、出栈、栈顶元素获取等操作。
2、栈的应用利用栈实现表达式求值。
(三)队列的实现与应用1、队列的实现使用循环数组或链表实现队列。
实现入队、出队、队头元素获取等操作。
2、队列的应用模拟银行排队系统。
四、实验结果与分析(一)线性表1、顺序表插入操作:在指定位置插入元素时,需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
删除操作:删除指定位置的元素时,同样需要移动后续元素,时间复杂度为 O(n)。
查找操作:可以直接通过索引访问元素,时间复杂度为 O(1)。
2、链表插入操作:只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
删除操作:同样只需修改指针,时间复杂度为 O(1)。
查找操作:需要遍历链表,时间复杂度为 O(n)。
(二)栈1、表达式求值能够正确计算简单的四则运算表达式,如 2 + 3 4。
对于复杂表达式,如(2 + 3) 4,也能得到正确结果。
(三)队列1、银行排队系统模拟了客户的到达、排队和服务过程,能够反映出队列的先进先出特性。
五、实验中遇到的问题及解决方法(一)线性表1、顺序表的空间浪费问题问题描述:当预先分配的空间过大而实际使用较少时,会造成空间浪费。
解决方法:可以采用动态分配空间的方式,根据实际插入的元素数量来调整存储空间。
2、链表的指针操作错误问题描述:在链表的插入和删除操作中,容易出现指针指向错误,导致程序崩溃。
数据结构实验报告格式实验1.1 顺序表的基本操作一、实验目的1.掌握使用VC++上机调试线性表的基本方法;2.掌握线性表的基本操作:插入、删除、查找等运算在顺序存储结构上的实现。
二、实验内容顺序表的基本操作的实现三、实验要求1.认真阅读和理解本实验的程序。
2.上机运行本程序。
(源程序)四、写出该程序的功能和运行结果。
五、实验总结(在实验中遇到了哪些问题,如何解决的)六、实验评价(教师)实验1.2 线性表在链式存储结构下的基本操作一、实验目的1.掌握使用VC++上机调试线性表的基本方法;2.掌握线性表的基本操作:插入、删除、查找等运算在链式存储结构上的实现。
二、实验内容线性表在链式存储结构下的基本操作三、实验要求1.认真阅读和理解实验1.1中给出的程序。
并据此写出线性表的各种基本操作在链式存储结构上的程序。
2.上机运行写出的程序,并且独立调试通过。
(源程序)四、写出该程序的功能和运行结果。
五、实验总结(在实验中遇到了哪些问题,如何解决的)六、实验评价(教师)实验2.1 栈的基本操作一、实验目的1.掌握使用VC++上机调试栈的基本方法;2. 深入了解栈的特性,掌握栈的各种基本操作。
二、实验内容栈在顺序存储结构下的各种基本操作三、实验要求1.认真阅读和掌握本实验的算法。
2.上机将本算法实现。
并据此写出栈的各种基本操作在顺序存储结构上的程序。
2.上机运行写出的程序,并且独立调试通过。
(源程序)四、写出该程序的功能和运行结果。
五、实验总结(在实验中遇到了哪些问题,如何解决的)六、实验评价(教师)实验2.2 队列的基本操作一、实验目的1. 深入了解队列的特性,掌握队列的各种基本操作。
二、实验内容队列在链式存储结构下的基本操作三、实验要求1.认真阅读和掌握本实验的算法。
2.上机将本算法实现。
并据此写出队列的各种基本操作在链式存储结构上的程序。
2.上机运行写出的程序,并且独立调试通过。
(源程序)四、写出该程序的功能和运行结果。
国开数据结构(本)数据结构课程实验报告一、实验目的本实验旨在帮助学生掌握数据结构的基本概念,熟练掌握数据结构的基本操作,进一步提高学生的编程能力和数据处理能力。
二、实验内容1. 数据结构的基本概念在实验中,我们首先介绍了数据结构的基本概念,包括数据的逻辑结构和物理结构,以及数据结构的分类和应用场景。
2. 数据结构的基本操作接着,我们介绍了数据结构的基本操作,包括插入、删除、查找等操作,通过具体的案例和代码演示,让学生理解和掌握这些基本操作的实现原理和方法。
3. 编程实践在实验的第三部分,我们组织学生进行数据结构的编程实践,要求学生通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作,加深对数据结构的理解和掌握。
三、实验过程1. 数据结构的基本概念在本部分,我们通过课堂讲解和案例分析的方式,向学生介绍了数据结构的基本概念,包括线性结构、树形结构、图形结构等,让学生对数据结构有一个整体的认识。
2. 数据结构的基本操作在这一部分,我们通过具体的案例和代码演示,向学生介绍了数据结构的基本操作,包括插入、删除、查找等操作的实现原理和方法,让学生掌握这些基本操作的具体实现。
3. 编程实践最后,我们组织学生进行数据结构的编程实践,要求他们通过实际编写代码来实现各种数据结构的基本操作,加深对数据结构的理解和掌握,同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
四、实验结果与分析通过本次实验,学生们对数据结构有了更深入的理解和掌握,他们能够熟练地使用各种数据结构的基本操作,编写出高效、稳定的代码,提高了他们的编程能力和数据处理能力。
五、实验总结本实验对于学生掌握数据结构的基本概念和操作起到了很好的辅助作用,通过实际的编程实践,学生们不仅加深了对数据结构的理解和掌握,同时也提高了他们的编程能力和数据处理能力。
这对于他们今后的学习和工作都具有重要的意义。
六、参考文献1. 《数据结构与算法分析》2. 《数据结构(C语言版)》3. 《数据结构与算法》以上是我对“国开数据结构(本)数据结构课程实验报告”的详细报告,希望能够满足您的要求。
数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中的重要基础课程,通过本次实验,旨在加深对常见数据结构(如数组、链表、栈、队列、树、图等)的理解和运用,提高编程能力和问题解决能力,培养算法设计和分析的思维。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发环境为Visual Studio 2019。
三、实验内容1、数组与链表的实现与操作分别实现整数数组和整数链表的数据结构。
实现数组和链表的插入、删除、查找操作,并比较它们在不同操作下的时间复杂度。
2、栈与队列的应用用数组实现栈结构,用链表实现队列结构。
模拟栈的入栈、出栈操作和队列的入队、出队操作,解决实际问题,如表达式求值、任务调度等。
3、二叉树的遍历构建二叉树的数据结构。
实现先序遍历、中序遍历和后序遍历三种遍历算法,并输出遍历结果。
4、图的表示与遍历用邻接矩阵和邻接表两种方式表示图。
实现图的深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)算法,并分析它们的时间复杂度。
四、实验步骤1、数组与链表数组的实现:定义一个固定大小的整数数组,通过索引访问和操作数组元素。
链表的实现:定义链表节点结构体,包含数据和指向下一个节点的指针。
插入操作:对于数组,若插入位置在末尾,直接赋值;若不在末尾,需移动后续元素。
对于链表,找到插入位置的前一个节点,修改指针。
删除操作:数组需移动后续元素,链表修改指针即可。
查找操作:数组通过索引直接访问,链表需逐个节点遍历。
2、栈与队列栈的实现:用数组模拟栈,设置栈顶指针。
队列的实现:用链表模拟队列,设置队头和队尾指针。
入栈和出栈操作:入栈时,若栈未满,将元素放入栈顶,栈顶指针加 1。
出栈时,若栈不为空,取出栈顶元素,栈顶指针减 1。
入队和出队操作:入队时,在队尾添加元素。
出队时,取出队头元素,并更新队头指针。
3、二叉树构建二叉树:采用递归方式创建二叉树节点。
先序遍历:先访问根节点,再递归遍历左子树,最后递归遍历右子树。
中序遍历:先递归遍历左子树,再访问根节点,最后递归遍历右子树。
数据结构实验报告1线性表的顺序存储结构一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解线性表的顺序存储结构,并通过编程实现其基本操作,包括创建线性表、插入元素、删除元素、查找元素以及输出线性表等。
通过实际操作,掌握顺序存储结构的特点和优势,同时也了解其在不同情况下的性能表现。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,编译环境为Visual Studio 2019。
三、实验原理1、线性表的定义线性表是由 n(n≥0)个数据元素组成的有限序列。
在顺序存储结构中,线性表的元素存储在一块连续的存储空间中,通过数组来实现。
2、顺序存储结构的特点存储密度高,无需额外的指针来表示元素之间的关系。
可以随机访问表中的任意元素,时间复杂度为 O(1)。
插入和删除操作需要移动大量元素,平均时间复杂度为 O(n)。
四、实验内容及步骤1、定义线性表的数据结构```cppdefine MAX_SIZE 100 //定义线性表的最大长度typedef struct {int dataMAX_SIZE; //存储线性表元素的数组int length; //线性表的当前长度} SeqList;```2、初始化线性表```cppvoid InitList(SeqList L) {L>length = 0; //初始时线性表长度为 0}```3、判断线性表是否为空```cppbool ListEmpty(SeqList L) {return (Llength == 0);}```4、求线性表的长度```cppint ListLength(SeqList L) {return Llength;}```5、按位查找操作```cppint GetElem(SeqList L, int i) {if (i < 1 || i > Llength) {printf("查找位置不合法!\n");return -1;}return Ldatai 1;}```6、按值查找操作```cppint LocateElem(SeqList L, int e) {for (int i = 0; i < Llength; i++){if (Ldatai == e) {return i + 1;}}return 0; //未找到返回 0}```7、插入操作```cppbool ListInsert(SeqList L, int i, int e) {if (L>length == MAX_SIZE) {//表已满printf("表已满,无法插入!\n");return false;}if (i < 1 || i > L>length + 1) {//插入位置不合法printf("插入位置不合法!\n");return false;}for (int j = L>length; j >= i; j) {//移动元素L>dataj = L>dataj 1;}L>datai 1 = e; //插入元素L>length++;//表长加 1return true;}```8、删除操作```cppbool ListDelete(SeqList L, int i) {if (L>length == 0) {//表为空printf("表为空,无法删除!\n");return false;}if (i < 1 || i > L>length) {//删除位置不合法printf("删除位置不合法!\n");return false;}for (int j = i; j < L>length; j++){//移动元素L>dataj 1 = L>dataj;}L>length; //表长减 1return true;}```9、输出线性表```cppvoid PrintList(SeqList L) {for (int i = 0; i < Llength; i++){printf("%d ", Ldatai);}printf("\n");}```10、测试用例```cppint main(){SeqList L;InitList(&L);ListInsert(&L, 1, 10);ListInsert(&L, 2, 20);ListInsert(&L, 3, 30);ListInsert(&L, 4, 40);ListInsert(&L, 5, 50);printf("线性表的长度为:%d\n", ListLength(L));printf("查找第 3 个元素:%d\n", GetElem(L, 3));int loc = LocateElem(L, 30);if (loc) {printf("元素 30 的位置为:%d\n", loc);} else {printf("未找到元素 30\n");}ListDelete(&L, 3);printf("删除第 3 个元素后的线性表:");PrintList(L);return 0;}```五、实验结果及分析1、实验结果成功创建并初始化了线性表。
大学数据结构实验报告模板一、实验目的数据结构实验是计算机相关专业课程中的重要实践环节,通过实验可以加深对数据结构理论知识的理解,提高编程能力和解决实际问题的能力。
本次实验的主要目的包括:1、掌握常见数据结构(如数组、链表、栈、队列、树、图等)的基本操作和实现方法。
2、学会运用数据结构解决实际问题,培养算法设计和分析能力。
3、提高程序设计的规范性和代码质量,培养良好的编程习惯。
4、熟悉编程语言(如C、C++、Java 等)的开发环境和调试技巧。
二、实验环境1、操作系统:_____2、编程语言:_____3、开发工具:_____三、实验内容(一)线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构。
实现顺序表的初始化、插入、删除、查找等基本操作。
2、链表的实现定义链表的数据结构(单链表、双向链表或循环链表)。
实现链表的创建、遍历、插入、删除等操作。
(二)栈和队列的实现与应用1、栈的实现定义栈的数据结构。
实现栈的入栈、出栈、栈顶元素获取等操作。
利用栈解决括号匹配、表达式求值等问题。
2、队列的实现定义队列的数据结构。
实现队列的入队、出队、队头元素获取等操作。
利用队列实现广度优先搜索、任务调度等应用。
(三)树的实现与遍历1、二叉树的实现定义二叉树的数据结构(二叉链表或顺序存储)。
实现二叉树的创建、前序遍历、中序遍历、后序遍历。
2、二叉搜索树的实现实现二叉搜索树的插入、删除、查找操作。
3、平衡二叉树(如 AVL 树)的实现(选做)理解平衡二叉树的平衡调整算法。
实现平衡二叉树的插入和删除操作,并保持树的平衡。
(四)图的表示与遍历1、图的邻接矩阵和邻接表表示定义图的数据结构(邻接矩阵或邻接表)。
实现图的创建和初始化。
2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现图的深度优先遍历和广度优先遍历算法。
应用图的遍历解决最短路径、连通性等问题。
(五)排序算法的实现与性能比较1、常见排序算法的实现实现冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等算法。
《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)用循环链表实现约瑟夫环问题,熟悉链表结构的使用。
实习二停车场管理(4学时)利用栈和队列模拟停车场管理,学习利用栈和队列解决实际问题。
实习三二叉树基本操作(3学时)创建、遍历、插入、删除、显示二叉树,通过二叉树的基本操作,掌握树结构的处理方法。
实习四图的基本操作(3学时)分别用邻接矩阵和邻接表实现以下操作:图的创建、遍历、插入、删除、最短路径。
熟悉图的常用存储结构和基本操作。
实习五哈希表设计(3学时)给定30个人的姓名,用除留余数法构造哈希函数,用线性探测再散列法处理冲突,构造哈希表,掌握哈希表的设计与使用。
实习六常用排序算法的对比分析(3学时)分别实现直接插入排序、冒泡排序、简单选择排序、希尔排序、快速排序、堆排序,并随机生成30个数,比较各算法的时、空性能和稳定性。
掌握常用排序算法的特点,以便根据实际情况选择使用。
四、《数据结构课程实验》考核方式采用上机情况、程序质量、实习报告相结合的形式,满分为100分。
1.上机情况(30%)包括出勤情况、调试表现、是否上网、玩游戏。
2.程序质量(50%)3.实习报告(20%)实习一线性表本次实习的主要目的在于熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现,其中以熟悉各种链表的操作为侧重点。
通过本次实习还可帮助读者复习高级语言的使用方法。
约瑟夫环[问题描述]约瑟夫(Joeph)问题的一种描述是:编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈,每人持有一个密码(正整数)。
一开始任选一个正整数作为报数上限值m,从第一个人开始按顺时针方向自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,从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数,如此下去,直至所有人全部出列为止。
试设计一个程序求出出列顺序。
[基本要求]利用单向循环链表存储结构模拟此过程,按照出列的顺序印出各人的编号。
[测试数据]m的初值为20;密码:3,1,7,2,4,8,4(正确的结果应为6,1,4,7,2,3,5)。
[实现提示]程序运行后首先要求用户指定初始报数上限值,然后读取各人的密码。
设n≤30。
[选作内容]向上述程序中添加在顺序结构上实现的部分。
长整数运算[问题描述]设计一个程序实现两个任意长的整数求和运算。
[基本要求]利用双项循环链表实现长整数的存储,每个结点含一个整型变量。
任何整型变量的范围是-(215-1)~(215-1)。
输入和输出形式:按中国对于长整数的表示习惯,每四位一组,组间用逗号隔开。
[测试数据](1) 0;0;应输出“0”。
(2) -2345,6789;-7654,3211;应输出“-1,0000,0000”。
(3) -9999,9999;1,0000,0000,0000;应输出“9999,0000,0001”。
(4) 1,0001,000;-1,0001,0001;应输出“0”。
(5) 1,0001,0001;-1,0001,0000;应输出“1”。
[实现提示](1)每个结点中可以存放的最大整数为215-1=32767,才能保证两数相加不会溢出。
但若这样存,即相当于按32768进制数存,在十进制数与32768进制数之间的转换十分不方便。
故可以在每个结点中仅存十进制数的4位,即不超过9999的非负整数,整个链表视为万进制数。
(2)可以利用头结点数据域的符号代表长整数的符号。
用其绝对值表示元素结点数目。
相加过程中不要破坏两个操作数链表。
两操作数的头指针存于指针数组中是简化程序结构的一种方法。
不能给长整数位数规定上限。
[选作内容]修改上述程序,使它在整型量范围是-(2n-1)~(2n-1)的计算机上都能有效地运行。
其中,n是由程序读入的参量。
输入数据的分组方法可以另行规定。
实习二栈、队列与递归算法设计仅仅认识到栈和队列是两种特殊的线性表是远远不够的,本次实习的目的在于使读者深入了解栈和队列的特征,以便在实际问题背景下灵活运用它们;同时还将巩固这两种结构的构造方法,接触较复杂问题的递归算法设计。
停车场管理[问题描述]设停车场内只有一个的停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。
汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序,依次由北向南排列(大门在最南端,最先到达的第一辆车停放在车场的最北端),若车场内已停满n辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等候,一旦有车开走,则排在便道上的第一辆车即可开入;当停车场内某辆车要离开时,在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门外,其它车辆再按原次序进入车场,每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。
试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。
[测试数据]设n=2,输入数据为:(‘A’,1,5),(‘A’,2,10),(‘D’,1,15),(‘A’,3, 20),(‘A’,4,25),(‘A’,5,30),(‘D’,2,35),(‘D’,4,40),(‘E’,0,0)。
其中,‘A’表示到达;‘D’表示离去,‘E’表示输入结束。
[基本要求]以栈模拟停车场,以队列模拟车场外的便道,按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。
每一组输入数据包括三个数据项:汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码及到达或离去的时刻,对每一组输入数据进行操作后的输出数据为:若是车辆到达,则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置;若是车离去;则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用(在便道上停留的时间不收费)。
栈以顺序结构实现,队列以链表实现。
[实现提示]需另设一个栈,临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车,也用顺序存储结构实现。
输入数据按到达或离去的时刻有序。
栈中每个元素表示一辆汽车,包含两个数据项:汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。
[选作内容](1)两个栈共享空间,思考应开辟数组的空间是多少?(2)汽车可有不同种类,则它们的占地面积不同,收费标准也不同,如1辆客车和1.5辆小汽车的占地面积相同,1辆十轮卡车占地面积相当于3辆小汽车的占地面积。
(3)汽车可以直接从便道上开走,此时派在它前面的汽车要先开走让路,然后再依次排到队尾。
(4)停放在便道上的汽车也收费,收费标准比停放在停车场的车低,请思考如何修改结构以满足这种要求。
实习三串及其应用本次实习的目的是熟悉串类型的实现方法和文本模式匹配方法,熟悉一般文字处理软件的设计方法,较复杂问题的分解求精方法,在第二次实习的基础上,进一步强化这样一个观念:程序是数据结构结合定义在其上的操作,此外还希望起到训练合作能力和熟悉文件操作的目的。
本次实习的难度较大。
文学研究助手[问题描述]文学研究人员需要统计某篇英文小说中某些形容词的出现次数和位置。
试写一个实现这一目标的文字统计系统,称为“文学研究助手”。
[基本要求]英文小说存于一个文本文件中。
待统计的词汇集合要一次输入完毕,即统计工作必须在程序的一次运行之后就全部完成。
程序的输出结果是每个词的出现次数和出现位置所在行的行号,格式自行设计。
[测试数据]以你的源程序模拟英文小说,程序语言保留字集作为待统计的词汇集。
[实现提示]设小说中的词汇一律不跨行。
这样,每读入一行,就统计每个词在这行中的出现次数。
出现位置所在行的行号可以用链表存储。
若某行中出现了不止一次,不必存多个相同的行号。
如果读者希望达到选作部分(1)和(2)所提出的要求,则首先应把KMP算法改写成如下的等价形式,再将它推广到多个模式的情形。
[选作内容](1)模式匹配要基于KMP算法。
(2)整个统计过程中只对小说文字扫描一遍以提高效率。
(3)假设小说中的每个单词或者从行首开始,或者前置以一个空格符。
利用单词匹配特点另写一个高效的统计程序,与KMP算法统计程序进行效率比较。
(4)推广到更一般的模式集匹配问题,并设待查模式串可以跨行(提示:定义操作getachar)简单行编辑程序[问题描述]文本编辑程序是利用计算机进行文字加工的基本软件工具,实现对文本文件的插入、删除等修改操作。
限制这些操作以行为单位进行的编辑程序称为行编辑程序。
被编辑的文本文件可能很大,全部读入编辑程序的数据空间(内存)的做法既不经济,也不总能实现。
一种解决方法是逐段地编辑。
任何时刻只把待编辑文件的一段放在内存,称为活区。
试按照这种方法实现一个简单的行编辑程序。
设文件每行不超过320个字符,很少超过80字符。
[基本要求]实现以下4条基本编辑命令:(1)行插入。
格式:i<行号><回车><文本><回车>将<文本>插入活区中第<行号>行之后(2)行删除。
格式:d<行号1>[□<行号2>]<回车>删除活区中第<行号1>行(到第<行号2>行)。