《数据结构》实验报告.docx
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《数据结构》实验报告
《数据结构》实验报告
姓名：
关宏新
学号：
089074114
班级：
计084班
指导教师：
储岳中
实验一 线性表基本操作的实现
一、实验目的
1、掌握使用TurboC2.0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和链式存储结构上的运算。
二、实验要求
1、链表插入、删除和查找算法的代码；
2、程序运行结果及分析；
3、实验总结。
三、实验内容
1、认真阅读和掌握本实验的参考程序。
2、上机运行本程序，并完善删除、查找等运算。
3、保存程序的运行结果，并结合程序进行分析。
4、按照你对链表操作需要，重新改写算法并运行，实现链表的插入、删除、查找等运算，并保存运行结果。
四、程序流程图、算法及运行结果
1-1
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#defineMAXSIZE100
structSeqList
{
intdata[MAXSIZE];
intlength;
};
typedefstructSeqList*PSeqList;
PSeqListcreaeNullList_seq（）
{
PSeqListpalist=（PSeqList）malloc（sizeof（structSeqList））;
if（palist!
=NULL）
{
palist->length=0;
return（palist）;
}
printf（"Outofspace!
!
\n"）;
returnNULL;
}
intisNullList_seq（PSeqListpalist）
{
return（palist->length==0）;
}
intinsertPre_seq（PSeqListpalist,intp,intx）
{
intq;
if（palist->length>=MAXSIZE）
{
printf（"overflow!
\n"）;
return（0）;
}
if（p<0||p>palist->length）
{
printf（"Notexist!
\n"）;
return（0）;
}
if（isNullList_seq（palist））
{
palist->data[0]=x;
palist->length=1;
return
（1）;
}
for（q=palist->length-1;q>=p;q--）
palist->data[q+1]=palist->data[q];
palist->data[p]=x;
palist->length=palist->length+1;
return
（1）;
}
voidmain（）
{
inti;
PSeqListlist;
list=creaeNullList_seq（）;
printf（"插入前的顺序表为：
\n"）;
for（i=0;i<=9;i++）
{
insertPre_seq（list,i,i*i）;
printf（"%d",list->data[i]）;
}
insertPre_seq（list,5,55）;
printf（"\n插入后的顺序表为：
\n"）;
for（i=0;ilength;i++）
printf（"%d",list->data[i]）;
printf（"\n"）;
getch（）;
}
1-2
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#defineMAXSIZE100
structSeqList
{
intdata[MAXSIZE];
intlength;
};
typedefstructSeqList*PSeqList;
PSeqListcreaeNullList_seq（）
{
PSeqListpalist=（PSeqList）malloc（sizeof（structSeqList））;
if（palist!
=NULL）
{
palist->length=0;
return（palist）;
}
printf（"Outofspace!
!
\n"）;
returnNULL;
}
intisNullList_seq（PSeqListpalist）
{
return（palist->length==0）;
}
/*插入*/
intinsertPre_seq（PSeqListpalist,intp,intx）
{
intq;
if（palist->length>=MAXSIZE）
{
printf（"overflow!
\n"）;
return（0）;
}
if（p<0||p>palist->length）
{
printf（"Notexist!
\n"）;
return（0）;
}
if（isNullList_seq（palist））
{
palist->data[0]=x;
palist->length=1;
return
（1）;
}
for（q=palist->length-1;q>=p;q--）
palist->data[q+1]=palist->data[q];
palist->data[p]=x;
palist->length=palist->length+1;
return
（1）;
}
/*删除*/
intdeletePre_seq（PSeqListpalist,inti）
{
intj;
if（!
palist）
{
printf（"表不存在"）;
return（-1）;
}
if（i<1||i>palist->length）
{
printf（"删除位置不合法"）;
return（0）;
}
for（j=i;jlength;j++）
palist->data[j-1]=palist->data[j];
palist->length--;
return
（1）;
}
/*检索ElementType*/
intlocationPre_seq（PSeqListpalist,intx）
{
inti=0;
if（!
palist）
{
printf（"表不存在"）;
return（-1）;
}
while（ilength&&palist->data[i]!
=x）
i++;
if（i>=palist->length）return0;
elsereturn（i+1）;
}
voidmain（）
{
inti;
PSeqListlist;
list=creaeNullList_seq（）;
printf（"插入前的顺序表为:
\n"）;
for（i=0;i<=9;i++）
{
insertPre_seq（list,i,i*i）;
printf（"%d",list->data[i]）;
}
insertPre_seq（list,5,55）;
printf（"\n插入后的顺序表为:
\n"）;
for（i=0;ilength;i++）
printf（"%d",list->data[i]）;
printf（"\n"）;
printf（"删除前的顺序表为:
\n"）;
for（i=0;i<=9;i++）
{
insertPre_seq（list,i,i*i）;
printf（"%d",list->data[i]）;
}
deletePre_seq（list,5）;
printf（"\n删除后的顺序表为:
\n"）;
for（i=0;i<=8;i++）
printf（"%d",list->data[i]）;
printf（"\n"）;
if（locationPre_seq（list,9）==0）
printf（"检索的内容不存在!
"）;
if（locationPre_seq（list,9）!
=0&&locationPre_seq（list,9）!
=-1）
printf（"检索的内容下标为：
%d",locationPre_seq（list,9））;
printf（"\n"）;
getch（）;
}
实验二栈的基本操作
一、实验目的
掌握栈的基本操作：
初始化栈、判栈为空、出栈、入栈等运算。
二、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。
3．保存程序的运行结果，并结合程序进行分析。
三、实验内容
利用栈的基本操作实现将任意一个十进制整数转化为R进制整数
算法为：
1、定义栈的顺序存取结构
2、分别定义栈的基本操作（初始化栈、判栈为空、出栈、入栈等）
3、定义一个函数用来实现上面问题：
（1）十进制整数X和R作为形参
（2）初始化栈
（3）只要X不为0重复做下列动作
将X%R入栈, X=X/R
（4）只要栈不为空重复做下列动作
栈顶出栈,输出栈顶元素
四、程序流程图、算法及运行结果
2-1
#include
#include
#include
#definestack_init_size100
#definestackincrement10
typedefstructsqstack
{
int*base;
int*top;
intstacksize;
}sqstack;
intStackInit（sqstack*s）
{
s->base=（int*）malloc（stack_init_size*sizeof（int））;
if（!
s->base）
return0;
s->top=s->base;
s->stacksize=stack_init_size;
return1;
}
intPush（sqstack*s,inte）
{
if（s->top-s->base>=s->stacksize）
{
s->base=（int*）realloc（s->base,（s->stacksize+stackincrement）*sizeof（int））;
if（!
s->base）
return0;
s->top=s->base+s->stacksize;
s->stacksize+=stackincrement;
}
*（s->top++）=e;
returne;
}
intPop（sqstack*s,inte）
{
if（s->top==s->base）
return0;
e=*--s->top;
returne;
}
intstackempty（sqstack*s）
{
if（s->top==s->base）
{
return1;
}
else
{
return0;
}
}
intconversion（sqstack*s）
{
intn,e=0,flag=0;
printf（"输入要转化的十进制数：
\n"）;
scanf（"%d",&n）;
printf（"要转化为多少进制：
2进制、8进制、16进制填数字！
\n"）;
scanf（"%d",&flag）;
printf（"将十进制数%d转化为%d进制是：
\n",n,flag）;
while（n）
{
Push（s,n%flag）;
n=n/flag;
}
while（!
stackempty（s））
{
e=Pop（s,e）;
switch（e）
{
case10:
printf（"A"）;
break;
case11:
printf（"B"）;
break;
case12:
printf（"C"）;
break;
case13:
printf（"D"）;
break;
case14:
printf（"E"）;
break;
case15:
printf（"F"）;
break;
default:
printf（"%d",e）;
}
}
printf（"\n"）;
return0;
}
intmain（）
{
sqstacks;
StackInit（&s）;
conversion（&s）;
return0;
}
2-2
#include
#defineMAXSIZE100
structstack
{
intdata[MAXSIZE];
inttop;
};
voidinit（structstack*s）
{
s->top=-1;
}
intempty（structstack*s）
{
if（s->top==-1）return1;
elsereturn0;
}
voidpush（structstack*s,inti）
{
if（s->top==MAXSIZE-1）{
printf（"Stackisfull.\n"）;
return;
}
s->top++;
s->data[s->top]=i;
}
intpop（structstack*s）
{
if（empty（s））{
printf（"Stackisempty."）;
return-1;
}
return（s->data[s->top--]）;
}
voidtrans（intnum）
{
structstacks;
intk;
init（&s）;
while（num）{
k=num%16;
push（&s,k）;
num=num/16;
}
while（!
empty（&s））{
k=pop（&s）;
if（k<10）
printf（"%d",k）;
else
printf（"%c",k+55）;
}
printf（"\n"）;
}
main（）
{
intnum;
clrscr（）;
printf（"Inputanum（-1toquit）:
\n"）;
scanf（"%d",&num）;
while（num!
=-1）{
trans（num）;
scanf（"%d",&num）;
}
getch（）;
}
实验三串的模式匹配
一、实验目的
1．利用顺序结构存储串，并实现串的匹配算法。
2．掌握简单模式匹配思想，熟悉KMP算法。
二、实验要求
1．认真理解简单模式匹配思想，高效实现简单模式匹配；
2．结合参考程序调试KMP算法，努力算法思想；
3．保存程序的运行结果，并结合程序进行分析。
三、实验内容
1、通过键盘初始化目标串和模式串，通过简单模式匹配算法实现串的模式匹配，匹配成功后要求输出模式串在目标串中的位置；
2、参考程序给出了两种不同形式的next数组的计算方法，请完善程序从键盘初始化一目标串并设计匹配算法完整调试KMP算法，并与简单模式匹配算法进行比较。
四、程序流程图、算法及运行结果
3-1
#include
#include
#defineMAXSIZE100
intStrIndex_BF（chars[MAXSIZE],chart[MAXSIZE]）
{
inti=1,j=1;
while（i<=s[0]&&j<=t[0]）
{
if（s[i]==t[j]）{
i++;
j++;
}
else{
i=i-j+2;
j=1;
}
}
if（j>t[0]）
return（i-t[0]）;
else
return-1;
}
intmain（）
{
chars[MAXSIZE];
chart[MAXSIZE];
intanswer,i;
printf（"SString-->\n"）;
gets（s）;
printf（"TString-->\n"）;
gets（t）;
printf（"%d",StrIndex_BF（s,t））;/*验证*/
if（（answer=StrIndex_BF（s,t））>=0）
{
printf（"\n"）;
printf（"%s\n",s）;
for（i=0;iprintf（""）;
printf（"%s",t）;
printf（"\n\nPatternFoundatlocation:
%d\n",answer）;
}
else
printf（"\nPatternNOTFOUND.\n"）;
getch（）;
return0;
}
3-2
#include
#include
#defineMAXSIZE100
voidget_nextval（unsignedcharpat[],intnextval[]）
{
intlength=strlen（pat）;
inti=1;
intj=0;
nextval[1]=0;
while（i{
if（j==0||pat[i-1]==pat[j-1]）
{
++i;
++j;
if（pat[i-1]!
=pat[j-1]）nextval[i]=j;
elsenextval[i]=nextval[j];
}
elsej=nextval[j];
}
}
intIndex_KMP（unsignedchartext[],unsignedcharpat[],intnextval[]）
{
inti=1;
intj=1;
intt_len=strlen（text）;
intp_len=strlen（pat）;
while（i<=t_len&&j<=p_len）
{
if（j==0||text[i-1]==pat[j-1]）{++i;++j;}
elsej=nextval[j];
}
if（j>p_len）returni-1-p_len;
elsereturn-1;
}
intmain（）
{
unsignedchartext[MAXSIZE];
unsignedcharpat[MAXSIZE];
intnextval[MAXSIZE];
intanswer,i;
printf（"\nBoyer-MooreStringSearchingProgram"）;
printf（"\n===================================="）;
printf（"\n\nTextString-->"）;
gets（text）;
printf（"\nPatternString-->"）;
gets（pat）;
get_nextval（pat,nextval）;
if（（answer=Index_KMP（text,pat,nextval））>=0）
{
printf（"\n"）;
printf（"%s\n",text）;
for（i=0;iprintf（""）;
printf（"%s",pat）;
printf（"\n\nPatternFoundatlocation%d\n",answer）;
}
else
printf（"\nPatternNOTFOUND.\n"）;
getch（）;
return0;
}
3-3
#include"stdio.h"
voidGetNext1（char*t,intnext[]）
{
inti=1,j=0;
next[1]=0;
while（i<=9）
{
if（j==0||t[i]==t[j]）
{++i;++j;next[i]=j;}
else
j=next[j];
}
}
voidGetNext2（char*t,intnext[]）
{
inti=1,j=0;
next[1]=0;
while（i<=9）
{
while（j>=1&&t[i]!
=t[j]）
j=next[j];
i++;j++;
if（t[i]==t[j]）next[i]=next[j];
elsenext[i]=j;
}
}
voidmain（）
{
char*p="abcaababc";
inti,str[10];
GetNext1（p,str）;
printf（"Putout:
\n"）;
for（i=1;i<10;i++）
printf（"%d",str[i]）;
GetNext2（p,str）;
printf（"\n"）;
for（i=1;i<10;i++）
printf（"%d",str[i]）;
printf（"\n"）;
getch（）;
}
实验四二叉树操作
一、实验目的
1．进一步掌握指针变量的含义。
2．掌握二叉树的结构特征，以及各种存储结构的特点及使用范围。
3．掌握用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。
二、实验要求
1．认真阅读和掌握本实验的参考程序。
2．按照对二叉树的操作需要，在创建好二叉树后再通过遍历算法验证创建结果。
3．保存程序的运行结果，并结合程序进行分析。
三、实验内容
以下参考程序是按完全二叉树思想将输入的字符串生成二叉树，并通过遍历来验证二叉树创建正确与否，但不能创建非完全二叉树，请认真研究该程序，然后模仿教材例6.4初始化方式创建二叉树:
所有的空指针均用#表示，如教材图6-13对应的二叉树，建立时的初始序列为：
AB#D##CE##F##。
四、程序流程图、算法及运行结果
4-1
#include"
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