数据结构C语言版 实验报告.docx

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数据结构C语言版实验报告

数据结构（C语言版）实验报告

专业：

计算机科学与技术

学号:

_______________________

班级:

_______________________

姓名:

_______________________

指导教师:

___________________

青岛大学信息工程学院

2014年10月

实验1

实验题目：

顺序存储结构线性表的插入和删除

实验目的：

了解和掌握线性表的逻辑结构和顺序存储结构，掌握线性表的基本算法及相关的时间性能分析。

实验要求：

建立一个数据域定义为整数类型的线性表，在表中允许有重复的数据；根据输入的数据，先找到相应的存储单元，后删除之。

实验主要步骤：

1、分析、理解给出的示例程序。

2、调试程序，并设计输入一组数据（3，-5，6，8，2，-5，4，7，-9），测试程序的如下功能：

根据输入的数据，找到相应的存储单元并删除，显示表中所有的数据。

程序代码:

#include

#include

#include

#defineOK1

#defineERROR0

#defineOVERFLOW-2

#defineLIST_INIT_SIZE100

typedefintstatus;

typedefintElemType;

typedefstruct{

ElemType*elem;

intlength;

intlistsize;

}sqlist;

statusinitlist_sq（sqlist&L）

{

L.elem=（ElemType*）malloc（LIST_INIT_SIZE*sizeof（ElemType））;

if（!

L.elem）exit（OVERFLOW）;

L.length=0;

L.listsize=LIST_INIT_SIZE;

returnOK;

}//initList.sq

statusgetelem_sq（sqlist&L）

{

inti=0,e,d;

printf（"pleaseinputhowmanynumberyouwanttoinit\n"）;

scanf（"%d",&d）;

printf（"pleaseinputthenumberyouwanttoinit\n"）;

while

（1）

{

scanf（"%d",&e）;

L.elem[i]=e;

L.length++;

i++;

if（i>=d）break;

}

returnOK;

}

statuslistdelet_sq（sqlist&L）

{

inti=0,e;

int*p;

int*q;

printf（"pleaseinputthenumberyouwanttodelete\n"）;

scanf（"%d",&e）;

for（i=0;i

{

if（L.elem[i]==e）

{

p=&L.elem[i];

q=L.elem+L.length-1;

for（++p;p<=q;++p）

*（p-1）=*p;

--L.length;

break;

}

}

returnOK;

}

main（）

{

inti=0;

sqlistL;

initlist_sq（L）;

getelem_sq（L）;

listdelet_sq（L）;

while（i

{

printf（"%4d",L.elem[i]）;

i++;

}

}

实验结果：

心得体会：

经过这次了解和掌握了线性表的逻辑结构和顺序存储结构，明白了线性表的基本算法。

实验2

实验题目：

单链表的插入和删除

实验目的：

了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。

实验要求：

建立一个数据域定义为字符类型的单链表，在链表中不允许有重复的字符；根据输入的字符，先找到相应的结点，后删除之。

实验主要步骤：

3、分析、理解给出的示例程序。

4、调试程序，并设计输入数据（如：

A，C，E，F，H，J，Q，M），测试程序的如下功能：

不允许重复字符的插入；根据输入的字符，找到相应的结点并删除。

5、修改程序：

（1）增加插入结点的功能。

（2）建立链表的方法有“前插”、“后插”法。

程序代码:

实验结果：

心得体会：

实验3

实验题目：

栈操作设计和实现

实验目的：

1、掌握栈的顺序存储结构和链式存储结构，以便在实际中灵活应用。

2、掌握栈的特点，即后进先出和先进先出的原则。

3、掌握栈的基本运算，如：

入栈与出栈等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的实现。

实验要求：

回文判断：

对于一个从键盘输入的字符串，判断其是否为回文。

回文即正反序相同。

如“abba”是回文，而“abab”不是回文。

实验主要步骤

（1）数据从键盘读入；

（2）输出要判断的字符串；

（3）利用栈的基本操作对给定的字符串判断其是否是回文，若是则输出“Yes”，否则输出“No”。

程序代码:

实验结果：

心得体会：

实验4

实验题目：

二叉树操作设计和实现

实验目的：

掌握二叉树的定义、性质及存储方式，各种遍历算法。

实验要求：

采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序以及按层次遍历的操作，求所有叶子及结点总数的操作。

实验主要步骤：

1、分析、理解程序。

2、调试程序，设计一棵二叉树，输入完全二叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针），如ABD###CE##F##，建立二叉树，求出先序、中序和后序以及按层次遍历序列，求所有叶子及结点总数。

程序代码:

实验结果：

心得体会：

实验5

实验题目：

图的遍历操作

实验目的：

掌握有向图和无向图的概念；掌握邻接矩阵和邻接链表建立图的存储结构；掌握DFS及BFS对图的遍历操作；了解图结构在人工智能、工程等领域的广泛应用。

实验要求：

采用邻接矩阵和邻接链表作为图的存储结构，完成有向图和无向图的DFS和BFS操作。

实验主要步骤：

设计一个有向图和一个无向图，任选一种存储结构，完成有向图和无向图的DFS（深度优先遍历）和BFS（广度优先遍历）的操作。

1．邻接矩阵作为存储结构

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#defineMaxVertexNum100//定义最大顶点数

typedefstruct{

charvexs[MaxVertexNum];//顶点表

intedges[MaxVertexNum][MaxVertexNum];//邻接矩阵，可看作边表

intn,e;//图中的顶点数n和边数e

}MGraph;//用邻接矩阵表示的图的类型

//=========建立邻接矩阵=======

voidCreatMGraph（MGraph*G）

{

inti,j,k;

chara;

printf（"InputVertexNum（n）andEdgesNum（e）:

"）;

scanf（"%d,%d",&G->n,&G->e）;//输入顶点数和边数

scanf（"%c",&a）;

printf（"InputVertexstring:

"）;

for（i=0;in;i++）

{

scanf（"%c",&a）;

G->vexs[i]=a;//读入顶点信息，建立顶点表

}

for（i=0;in;i++）

for（j=0;jn;j++）

G->edges[i][j]=0;//初始化邻接矩阵

printf（"Inputedges,CreatAdjacencyMatrix\n"）;

for（k=0;ke;k++）{//读入e条边，建立邻接矩阵

scanf（"%d%d",&i,&j）;//输入边（Vi，Vj）的顶点序号

G->edges[i][j]=1;

G->edges[j][i]=1;//若为无向图，矩阵为对称矩阵；若建立有向图，去掉该条语句

}

}

//=========定义标志向量，为全局变量=======

typedefenum{FALSE,TRUE}Boolean;

Booleanvisited[MaxVertexNum];

//========DFS：

深度优先遍历的递归算法======

voidDFSM（MGraph*G,inti）

{//以Vi为出发点对邻接矩阵表示的图G进行DFS搜索，邻接矩阵是0，1矩阵

给出你的编码

//===========BFS：

广度优先遍历=======

voidBFS（MGraph*G,intk）

{//以Vk为源点对用邻接矩阵表示的图G进行广度优先搜索

给出你的编码

//==========主程序main=====

voidmain（）

{

inti;

MGraph*G;

G=（MGraph*）malloc（sizeof（MGraph））;//为图G申请内存空间

CreatMGraph（G）;//建立邻接矩阵

printf（"PrintGraphDFS:

"）;

DFS（G）;//深度优先遍历

printf（"\n"）;

printf（"PrintGraphBFS:

"）;

BFS（G,3）;//以序号为3的顶点开始广度优先遍历

printf（"\n"）;

}

2．邻接链表作为存储结构

#include"stdio.h"

#include"stdlib.h"

#defineMaxVertexNum50//定义最大顶点数

typedefstructnode{//边表结点

intadjvex;//邻接点域

structnode*next;//链域

}EdgeNode;

typedefstructvnode{//顶点表结点

charvertex;//顶点域

EdgeNode*firstedge;//边表头指针

}VertexNode;

typedefVertexNodeAdjList[MaxVertexNum];//AdjList是邻接表类型

typedefstruct{

AdjListadjlist;//邻接表

intn,e;//图中当前顶点数和边数

}ALGraph;//图类型

//=========建立图的邻接表=======

voidCreatALGraph（ALGraph*G）

{

inti,j,k;

chara;

EdgeNode*s;//定义边表结点

printf（"InputVertexNum（n）andEdgesNum（e）:

"）;

scanf（"%d,%d",&G->n,&G->e）;//读入顶点数和边数

scanf（"%c",&a）;

printf（"InputVertexstring:

"）;

for（i=0;in;i++）//建立边表

{

scanf（"%c",&a）;

G->adjlist[i].vertex=a;//读入顶点信息

G->adjlist[i].firstedge=NULL;//边表置为空表

}

printf（"Inputedges,CreatAdjacencyList\n"）;

for（k=0;ke;k++）{//建立边表

scanf（"%d%d",&i,&j）;//读入边（Vi，Vj）的顶点对序号

s=（EdgeNode*）malloc（sizeof（EdgeNode））;//生成边表结点

s->adjvex=j;//邻接点序号为j

s->next=G->adjlist[i].firstedge;

G->adjlist[i].firstedge=s;//将新结点*S插入顶点Vi的边表头部

s=（EdgeNode*）malloc（sizeof（EdgeNode））;

s->adjvex=i;//邻接点序号为i

s->next=G->adjlist[j].firstedge;

G->adjlist[j].firstedge=s;//将新结点*S插入顶点Vj的边表头部

}

}

//=========定义标志向量，为全局变量=======

typedefenum{FALSE,TRUE}Boolean;

Booleanvisited[MaxVertexNum];

//========DFS：

深度优先遍历的递归算法======

voidDFSM（ALGraph*G,inti）

{//以Vi为出发点对邻接链表表示的图G进行DFS搜索

给出你的编码

//==========BFS：

广度优先遍历=========

voidBFS（ALGraph*G,intk）

{//以Vk为源点对用邻接链表表示的图G进行广度优先搜索

给出你的编码

//==========主函数===========

voidmain（）

{

inti;

ALGraph*G;

G=（ALGraph*）malloc（sizeof（ALGraph））;

CreatALGraph（G）;

printf（"PrintGraphDFS:

"）;

DFS（G）;

printf（"\n"）;

printf（"PrintGraphBFS:

"）;

BFS（G,3）;

printf（"\n"）;

}

实验结果：

1.邻接矩阵作为存储结构

2.邻接链表作为存储结构

心得体会：

实验6

实验题目：

二分查找算法的实现

实验目的：

掌握二分查找法的工作原理及应用过程，利用其工作原理完成实验题目中的内容。

。

实验要求：

编写程序构造一个有序表L，从键盘接收一个关键字key，用二分查找法在L中查找key，若找到则提示查找成功并输出key所在的位置，否则提示没有找到信息。

。

实验主要步骤：

1.建立的初始查找表可以是无序的，如测试的数据为｛3，7，11，15，17，21，35，42，50｝或者｛11，21，7，3，15，50，42，35，17｝。

2.给出算法的递归和非递归代码；

3.如何利用二分查找算法在一个有序表中插入一个元素x，并保持表的有序性？

程序代码

实验结果：

心得体会：

实验7

实验题目：

排序

实验目的：

掌握各种排序方法的基本思想、排序过程、算法实现，能进行时间和空间性能的分析，根据实际问题的特点和要求选择合适的排序方法。

实验要求：

实现直接排序、冒泡、直接选择、快速、堆、归并排序算法。

比较各种算法的运行速度。

实验主要步骤：

程序代码

实验结果：

心得体会：

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