数据结构实验讲义.docx

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数据结构实验讲义

实验一

实验题目：

运动会成绩统计

实验目的：

（1）掌握结构体类型数组的概念和使用；

（2）掌握枚举类型的概念与使用；

（3）设计并掌握算法，学会分析算法并培养用算法解决实际问题的能力。

实验要求：

（1）设计相应原始表格（比赛的成绩），选择恰当的数据结构；

（2）统计各院校的男、女总分和团体总分，并输出。

实验内容和实验步骤：

（由学生填写）

假设有A、B、C、D、E五个高校进行田径比赛，各院校的单项成绩均已存入计算机，并构成一张表，表的每一行的形式为：

项目名称性别校名成绩得分

编程统计各院校的男、女总分和团体总分，并输出。

#defineNULL0

typedefstruct{

char*sport;

enum{male,female}gender;

charschoolname;

char*result;

intscore;

}resulttype;

typedefstruct{

intmalescore;

intfemalescore;

inttotalscore;

}scoretype;

实验用测试数据和相关性分析：

（由学生填写）

实验总结：

（由学生填写）

实验总结：

（由学生填写）

实验四

实验题目：

一元稀疏多项式运算

实验目的：

设计并掌握算法，学会分析算法并培养用算法解决实际问题的能力。

实验要求

（1）用带头结点的单链表做存储结构；

（2）构造两个多项式，实现相加和相乘。

实验内容和实验步骤：

（由学生填写）

用C语言编程实现一元稀疏多项式加、减、乘运算。

实验用测试数据和相关性分析：

（由学生填写）

实验总结：

（由学生填写）

实验五

实验题目：

栈的应用

实验目的：

1、使学生深入了解堆栈的特性，以便在遇到实际问题时灵活运用堆栈知识。

2、巩固堆栈数据结构的构造方法。

实验要求：

1、掌握堆栈的逻辑结构和存储结构。

2、熟练掌握堆栈的出栈、入栈等操作。

实验内容和实验步骤：

（由学生填写）

用C语言编程实现数制转换和算术表达式的求值。

1、算法分析

将十进制数N和其它d进制数的转换是计算机实现计算的基本问题，其解决方案很多，其中最简单方法基于下列原理：

即除d取余法。

例如:

（1348）10=（2504）8

　　N　　Ndiv8　　Nmod8

　1348　　168　　　　4

　168　　　21　　　　　0

　21　　　2　　　　　5

　2　　　　0　　　　　2

　　从中我们可以看出，最先产生的余数4是转换结果的最低位，这正好符合栈的特性即后进先出的特性。

所以可以用顺序栈来模拟这个过程。

2、算法如下

structnode

{intdata;

structnode*link;

}

typedefstructnodeNODE;

NODE*top=NULL;

voidconversion（intx）

{

while（x>0）

{push（top,x%8）;

x=x/8;

}

while（!

stackempty（top））/*stackempty（）为判断堆栈是否为空函数*/

{x=pop（s）;

printf（“%d”,x）;

}

实验用测试数据和相关性结果分析：

（由学生填写）

实验总结：

（由学生填写）

实验六

实验题目：

队列的应用

实验目的：

（1）、使学生深入了解队列特性，以便遇到实际问题时灵活运用队列知识。

（2）、巩固队列结构的构造方法。

（3）设计并掌握算法，理解队列的广泛应用，从而培养用算法解决实际问题的能力。

实验要求：

（1）、掌握队列的逻辑结构和存储结构。

（2）、熟练掌握队列的出队、入队等操作。

实验内容和实验步骤：

用C语言编程实现迷宫问题求解。

算法分析：

迷宫的定义如下：

#definem6/*迷宫的实际行*/

#definen8/*迷宫的实际列*/

intmaze[m+2][n+2];

maze[i][j]=0或1;其中：

0表示通路，1表示不通，当从某点向下试探时，中间点有8个方向可以试探，（见图3.4）而四个角点有3个方向，其它边缘点有5个方向，为使问题简单化我们用maze[m+2][n+2]来表示迷宫，而迷宫的四周的值全部为1。

Move数组定义如下：

typedefstruct

{intx，y

}item;

itemmove[8];

本算法要求找一条迷宫的最短路径，算法的基本思想为：

从迷宫入口点（1,1）出发，向四周搜索，记下所有一步能到达的坐标点；然后依次再从这些点出发，再记下所有一步能到达的坐标点，…，依此类推，直到到达迷宫的出口点（m,n）为止，然后从出口点沿搜索路径回溯直至入口。

这样就找到了一条迷宫的最短路径，否则迷宫无路径。

如何存储搜索路径。

在搜索过程中必须记下每一个可到达的坐标点，以便从这些点出发继续向四周搜索。

由于先到达的点先向下搜索，故引进一个“先进先出”数据结构------队列来保存已到达的坐标点。

到达迷宫的出口点（m,n）后，为了能够从出口点沿搜索路径回溯直至入口，对于每一点，记下坐标点的同时，还要记下到达该点的前驱点，因此，用一个结构数组sq[num]作为队列的存储空间，因为迷宫中每个点至多被访问一次，所以num至多等于m*n。

sq的每一个结构有三个域：

x,y和pre，其中x,y分别为所到达的点的坐标，pre为前驱点在sq中的坐标，是一个静态链域。

除sq外，还有队头、队尾指针：

front和rear用来指向队头和队尾元素。

队的定义如下：

typedefstruct

{intx,y;

intpre;

}sqtype;

sqtypesq[num];

intfront,rear;

初始状态，队列中只有一个元素sq[１]记录的是入口点的坐标（１,１），因为该点是出发点，因此没有前驱点，pre域为－１，队头指针front和队尾指针rear均指向它，此后搜索时都是以front所指点为搜索的出发点，当搜索到一个可到达点时，即将该点的坐标及front所指点的位置入队，不但记下了到达点的坐标，还记下了它的前驱点。

front所指点的８个方向搜索完毕后，则出队，继续对下一点搜索。

搜索过程中遇到出口点则成功，搜索结束，打印出迷宫最短路径，算法结束；或者当前队空即没有搜索点了，表明没有路径算法也结束。

实验用测试数据和相关性分析：

（由学生填写）

实验总结：

（由学生填写）

实验七

实验题目：

串的基本运算

实验目的：

（1）掌握串在顺序存储结构下的基本运算；

（2）掌握串模式匹配的BF算法和KMP算法；

（3）设计并掌握算法，理解串的具体应用，从而培养用算法解决实际问题的能力。

实验要求：

（1）、掌握串的逻辑结构及顺序存储结构；

（2）、熟练掌握串的一些基本运算。

实验内容和实验步骤：

（由学生填写）

（1）求两个串的最长公共子串；

（2）串模式匹配的BF算法和KMP算法实现。

（3）、实现两个串的最长公共子串。

实验用测试数据和相关性分析：

（由学生填写）

实验总结：

（由学生填写）

实验内容和实验步骤：

（由学生填写）

实验用测试数据和相关性结果分析：

（由学生填写）

实验总结：

（由学生填写）