算法与数据结构实验报告.docx

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算法与数据结构实验报告

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学生实验报告册

课程名称：

算法与数据结构

实验项目名称：

顺序表实验学时：

2

同组学生姓名：

实验地点：

工科楼A205

实验日期：

2013年10月16日实验成绩：

批改教师：

批改时间：

实验1顺序表

一、实验目的和要求

掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。

二、实验仪器和设备

TurboC2.0

三、实验内容与过程（含程序清单及流程图）

1、必做题

（1）编写程序建立一个顺序表，并逐个输出顺序表中所有数据元素的值。

编写主函数测试结果。

（2）编写顺序表定位操作子函数，在顺序表中查找是否存在数据元素x。

如果存在，返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素的序号（序号从0开始编号）；如果不存在，返回－1。

编写主函数测试结果。

（3）在递增有序的顺序表中插入一个新结点x，保持顺序表的有序性。

解题思路：

首先查找插入的位置，再移位，最后进行插入操作；从第一个元素开始找到第一个大于该新结点值x的元素位置i即为插入位置；然后将从表尾开始依次将元素后移一个位置直至元素i；最后将新结点x插入到i位置。

（4）删除顺序表中所有等于X的数据元素。

2、选做题

（5）已知两个顺序表A和B按元素值递增有序排列，要求写一算法实现将A和B归并成一个按元素值递减有序排列的顺序表（允许表中含有值相同的元素）。

程序清单：

1、#definemaxsize100

typedefstruct{

intdata[maxsize];

intlast;

}sequenlist;

main（）

{

inti;

sequenlistl={{4,3},7};

printf（"\nThelistis:

"）;

for（i=0;i<=l.last;i++）printf（"%2d",l.data[i]）;

}

2、#definemaxsize100

typedefstruct{

intdata[maxsize];

intlast;

}sequenlist;

main（）

{

intx,i,s=-1;

sequenlistl={{4,3},7};

printf（"\nThelistis:

"）;

for（i=0;i<=l.last;i++）

printf（"%2d",l.data[i]）;

printf（"\nPleaseinputthenumber:

"）;

scanf（"%d",&x）;

for（i=0;i<=l.last;i++）

if（l.data[i]==x）

{s=i;break;

}

printf（"%d",s）;

}

3、#definemaxsize100

typedefstruct{

intdata[maxsize];

intlast;

}sequenlist;

main（）

{

inti,x,j;

sequenlistl={{},5};

printf（"\nThelistis:

"）;

for（i=0;i<=l.last;i++）

printf（"%2d",l.data[i]）;

printf（"\nInputtheinsertnumber:

"）;

scanf（"%d",&x）;

for（i=1;i<=l.last;i++）

if（l.data[i-1]>x）break;

for（j=l.last;j>=i-1;j--）

l.data[j+1]=l.data[j];

l.data[i-1]=x;

l.last++;

printf（"thelistafterinsertionis:

\n"）;

for（j=0;j<=l.last;j++）

printf（"%3d",l.data[j]）;

}

4、#definemaxsize100

typedefstruct{

intdata[maxsize];

intlast;

}sequenlist;

main（）{

inti,j,x=0,k=0;

sequenlistL={{},9};

printf（"\nThelistis:

"）;

for（i=0;i<=L.last;i++）printf（"%3d",L.data[i]）;

printf（"\nPleaseinputanumberx:

"）;

scanf（"%d",&x）;

for（i=1;i<=L.last+1;i++）

if（L.data[i-1]==x）{

for（j=i;j<=L.last+1;j++）L.data[j-1]=L.data[j];

L.last--;

i--;

k=1;

}

if（k==1）{

printf（"Thelistafterdeletionis:

\n"）;

for（j=0;j<=L.last;j++）printf（"%3d",L.data[j]）;

}

elseprintf（"Notfound!

\n"）;

}

四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析）

1、输出结果：

Thelistis：

25682843

2、输出结果：

Thelistis：

25679843

Pleaseinputthenumber：

8

5

Thelistis：

25679843

Pleaseinputthenumber：

1

-1

3、输出结果：

Thelistis：

135679

Inputtheinsertnumber：

8

Thelistafterinsertionis：

1356789

4、输出结果：

Thelistis：

1357246829

Pleaseinputanumberx：

5

Thelistafterdeletionis：

137246829

Thelistis：

1357246829

Pleaseinputanumberx：

11

Notfound！

五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会）

遇到问题：

读取数据元素时，误将==写成=，导致错误。

实验过程中，顺序表的赋值没有弄懂，以致输出多个0或者少输出。

格式运算符也要正确控制，否则系统会停止工作。

实验体会：

通过实验掌握了顺序表的基本操作，如初始化、插入、读取元素、删除等等。

并了解到线性表顺序存储结构的特点，即逻辑关系上相邻的两个元素在物理位置上也相邻，然而从另一方面来看，在做插入和删除时需要移动大量元素。

本次实验基本完成了实验要求的目的，顺序表的初始化，定义，插入，查找等，更好的了解了顺序表基本操作的算法，以及更直观的了解了数据结构在C语言环境下的体现。

实验项目名称：

单链表实验学时：

2

同组学生姓名：

实验地点：

工科楼A205

实验日期：

2013年10月23日实验成绩：

批改教师：

批改时间：

实验2单链表

一、实验目的和要求

1、实验目的

掌握单链表的定位、插入、删除等操作。

2、实验要求

（1）注意链表的空间是动态分配的，某结点不用之后要及时进行物理删除，以便释放其内存空间。

（2）链表不能实现直接定位，一定注意指针的保存，防止丢失。

二、实验仪器和设备

TurboC2.0

三、实验内容与过程（含程序清单及流程图）

1、必做题

（1）编写程序建立一个单链表，并逐个输出单链表中所有数据元素。

（2）在递增有序的单链表中插入一个新结点x，保持单链表的有序性。

解题思路：

首先查找插入的位置然后进行插入操作；从第一个结点开始找到第一个大于该新结点值的结点即为插入位置；然后在找到的此结点之前插入新结点；注意保留插入位置之前结点的指针才能完成插入操作。

（3）编写实现带头结点单链表就地逆置的子函数，并编写主函数测试结果。

2、选做题

已知指针LA和LB分别指向两个无头结点单链表的首元结点。

要求编一算法实现，从表LA中删除自第i个元素起共len个元素后，将它们插入到表LB中第j个元素之前。

程序清单：

1、#include

charch;linklist*（）{

intx,y;

linklist*;

clrscr（）;

=!

=NULL）{

printf（"%3d",n->data）;

n=n->next;

}

}

3、#include"stdio.（）{

inta;

linklist*Thelinklistbeforechangedis:

\n"）;

p="）;

p=（）{

charstr[M];

intresult=0,i=0;

seqstacks;

s.top=0;

gets（str）;

while（str[i]!

='\0'）{

if（str[i]=='（'）{

s.top++;

s.data[s.top]='（';

}

if（str[i]=='）'）{

if（s.top==0）{

result=1;

break;

}

elses.top--;

}

i++;

}

if（result==0&&s.top==0）printf（"Match!

\n"）;

elseif（result==1）printf（"Missingleft!

\n"）;

elseif（s.top>0）printf（"Missingright!

\n"）;

}

2、#include

if（n==1）

printf（"\nMovedisk%dfrompile%ctopile%c",n,a,c）;

else{

-1,a,c,b）;

printf（"\nMovedisk%dfrompile%ctopile%c",n,a,c）;

-1,b,a,c）;

}

}

voidmain（）{

intn;

clrscr（）;

printf（"\nPleaseenterthenumberofdiskstobemoved:

"）;

scanf（"%d",&n）;

'A','B','C'）;

}

3、#include

charstr[M];

inti=0,n;

seqstacks;

s.top=0;

gets（str）;

while（str[i]!

='@'）i++;

if（i==1）{

printf（"Yes\n"）;

return;

}

n=i;

for（i=0;i

s.top++;

s.data[s.top]=str[i];

}

i=i-1;

if（n%2==0）

i++;

else

i=i+2;

while（i

i++;

s.top--;

}

if（i==n）printf（"Yes\n"）;

elseprintf（"No\n"）;

}

四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析）

1、输入：

（a）

输出结果：

Match！

输入：

（a

输出结果：

Missingright！

输入：

a）

输出结果：

Missingleft！

2、输入：

3

输出结果：

Movedisk1frompileAtopileC

Movedisk2frompileAtopileB

Movedisk1frompileCtopileB

Movedisk3frompileAtopileC

Movedisk1frompileBtopileA

Movedisk2frompileBtopileC

Movedisk1frompileAtopileC

3、输入：

qwewq@

输出结果：

Yes

输入：

qwerewr@

输出结果No

五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会）

遇到问题：

在本章栈和队列中编程，有许多的if语句，编写时一不小心就会少加一个花括号，以致编写不成功。

在本章汉诺塔问题中，使用了栈以及函数的递归，这其中的过程一直不是很了解，在经过老师的讲解后，理解了大致过程。

实验体会：

递归函数是编程中经常会用到的一种函数，它可以实现许多我们在平时言语和解释上解决不了的问题，我们需要理解并且可以熟练的使用它，这对我们之后的编程会有很大的帮助。

而汉诺塔利用栈是一种很经典的递归的算法，这让我们理解栈和递归。

实验项目名称：

串实验学时：

2

同组学生姓名：

实验地点：

工科楼A205

实验日期：

2013年11月6日实验成绩：

批改教师：

批改时间：

实验4串

一、实验目的和要求

掌握串的存储及应用。

二、实验仪器和设备

TurboC2.0

三、实验内容与过程（含程序清单及流程图）

1、必做题

（1）编写输出字符串s中值等于字符ch的第一个字符的函数，并用主函数测试结果。

（2）编写输出字符串s中值等于字符ch的所有字符的函数，并用主函数测试结果。

解题思路：

可以将第一题程序改进成一个子函数，在本题中循环调用。

（3）设字符串采用单字符的链式存储结构，编程删除串s从位置i开始长度为k的子串。

2、选做题

假设以链结构表示串，编写算法实现将串S插入到串T中某个字符之后，若串T中不存在这个字符，则将串S联接在串T的末尾。

提示：

为提高程序的通用性，插入位置字符应设计为从键盘输入。

程序清单：

1、#definemaxsize100

typedefstruct{

charch[maxsize];

intcurlen;

}seqstring;

main（）{

inti;

charch;

seqstrings={{"asdfghg"},6};

for（i=0;i

printf（"%c",s.ch[i]）;

printf（"\nPleaseinputaacharacterch:

"）;

scanf（"%c",&ch）;

for（i=0;i

if（s.ch[i]==ch）{

printf（"ch=s.ch[%d]=%c\n",i,s.ch[i]）;

break;

}

if（i>=s.curlen）

printf（"Notfind!

\n"）;

}

2、#definemaxsize100

typedefstruct{

charch[maxsize];

intcurlen;

}seqstring;

main（）{

inti,flag=0;

charch;

seqstrings={{"abadeag"},6};

for（i=0;i

printf（"%c",s.ch[i]）;

printf（"\nPleaseinputaacharacterch:

"）;

scanf（"%c",&ch）;

for（i=0;i

if（s.ch[i]==ch）{

printf（"ch=s.ch[%d]=%c\n",i,s.ch[i]）;

flag++;

}

if（flag==0）

printf（"Notfind!

\n"）;

}

3、#include

linkstring*NexttocreatLinkString,$asendmark\n"）;

ch=getchar（）;

while（ch!

='$'）{

s=malloc（sizeof（linkstring））;

s->data=ch;

if（Nowinputtwointforstratpostionandlengthfordeleted:

"）;

scanf（"%d%d",&b,&l）;

if（b>k-1||b+l>k）{

printf（"Error!

\n"）;return;

}

p=",p->data,b,l,k）;

for（i=b-1;i

q=p->next;p->next=q->next;free（q）;

}

q="）;

}

四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析）

1、输入：

s

输出结果：

ch=s.ch[1]=s

2、输入：

a

输出结果：

ch=s.ch[0]=a

ch=s.ch[2]=a

ch=s.ch[5]=a

3、输入：

asdfghjkl$

25

输出结果：

s259

askl

五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会）

实验体会：

本章第一题可以作为第二题的子函数，使用调用；也可以从开头查找对应的字符到结尾，最后全部输出。

前两题使用顺序串，后面一题是链串。

串的存储结构包含有顺序存储结构和链式存储结构。

在串的顺序存储结构中，表示串的长度通常有两种方法：

一种方法是设置一个串的长度参数，其优点在于便于在算法中用长度参数控制循环过程；另一种方法是在串值得末尾添加结束标记，此种方法的优点在于便于系统自动实现。

在串的存储过程中，串值用双引号引起来，系统将自动在串值得末尾添加结束标记\0字符。

实验项目名称：

二叉树实验学时：

2

同组学生姓名：

实验地点：

工科楼A205

实验日期：

2013年11月13日实验成绩：

批改教师：

批改时间：

实验5二叉树

一、实验目的和要求

（1）掌握二叉树的生成，以及前、中、后序遍历算法。

（2）掌握应用二叉树递归遍历思想解决问题的方法。

二、实验仪器和设备

TurboC2.0

三、实验内容与过程（含程序清单及流程图）

1、必做题

（1）建立一棵二叉树。

对此树进行前序遍历、中序遍历及后序遍历，输出遍历序列。

（2）在第一题基础上，求二叉树中叶结点的个数。

（3）在第一题基础上，求二叉树中结点总数。

（4）在第一题基础上，求二叉树的深度。

2、选做题

已知一棵完全二叉树存于顺序表sa中，sa.elem[1…sa.last]存储结点的值。

试编写算法由此顺序存储结构建立该二叉树的二叉链表。

解题思路：

根据完全二叉树顺序存储的性质来确定二叉树的父子关系即“还原”了二叉树，之后再按照二叉树二叉链表的构造方法进行建立。

完全二叉树顺序存储的一个重要性质为，第i个结点的左孩子是编号为2i的结点，第i个结点的右孩子是编号为2i+1的结点。

程序清单：

1

（1）#include

ch=getchar（）;

while（ch!

='#'）{

s=NULL;

if（ch!

='@'）{

s=malloc（sizeof（bitree））;

s->data=ch;

s->lchild=NULL;

s->rchild=NULL;

}

rear++;

Q[rear]=s;

if（rear==1）root=s;

else{

if（s&&Q[front]）

if（rear%2==0）Q[front]->lchild=s;

else

Q[front]->rchild=s;

if（rear%2==1）front++;

}

ch=getchar（）;

}

returnroot;

}

voidpreorder（t）

bitree*t;

{

if（t）{

printf（"%c",t->data）;

preorder（t->lchild）;

preorder（t->rchild）;

}

}

voidinorder（t）

bitree*t;

{

if（t）{

inorder（t->lchild）;

printf（"%c",t->data）;

inorder（t->rchild）;

}

}

voidpostorder（t）

bitree*t;

{

if（t）{

postorder（t->lchild）;

postorder（t->rchild）;

printf（"%c",t->data）;

}

}

main（）{

bitree*root;

clrscr（）;

root=Creatree（）;

printf（"preorderis:

"）;preorder（root）;

printf（"\n"）;

printf（"inorderis:

"）;inorder（root）;

printf（"\n"）;

printf（"postorderis:

"）;postorder（root）;

printf（"\n"）;

}_

（2）#include

ch=getchar（）;

while（ch!

='#'）{

s=NULL;

if（ch!

='@'）{

s=malloc（sizeof（bitree））;

s->data=ch;

s->lchild=NULL;

s->rchild=NULL;

}

rear++;

Q[rear]=s;

if（rear==1）root=s;

else{

if（s&&Q[front]）

if（rear%2==0）Q[front]->lchild=s;

else

Q[front]->rchild=s;

if（rear%2==1）front++;

}

ch=getchar（）;

}

returnroot;

}

intleft（bitree*t）{

intnum1,num2;

if（t==NULL）return0;

elseif（t->lchild==NULL&&t->rchild==NULL）return1;

else{

num1=left（t->lchild）;

num2=left（t->rchild）;

return（num1+num2）;

}

}

main（）{

bitree*root;

clrscr（）;

root=Creatree（）;

printf（"leftsis%d\n",left（root））;

}_

（3）#include

ch=getchar（）;

while（ch!

='#'）{

s=NULL;

if（ch!

='@'）{

s=malloc（sizeof（bitree））;

s