数据结构试验报告.docx

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数据结构试验报告

华北电力大学科技学院

实验报告

实验名称数据结构试验

课程名称数据结构

专业班级：

网络10K1学生姓名：

meter

学号：

10902030125成绩：

指导老师：

张琦实验日期：

2013年3月

实验一顺序表及其应用

一、实验目的及要求

1、实验目的

（1）熟悉VC++上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。

（2）掌握线性表的顺序存储结构的定义及C语言实现。

（3）掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作的实现。

（4）掌握栈和队列的顺序表示和实现。

2、实验要求

（1）用顺序存储结构实现栈和循环队列。

（2）编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。

（3）整理并上交实验报告。

二、实验内容

1.约瑟夫环的实现：

设有n个人围坐在圆桌周围，现从某个位置i上的人开始报数，数到m的人就站出来。

下一个人，即原来的第m+1个位置上的人，又从1开始报数，再是数到m的人站出来。

依次重复下去，直到全部的人都站出来，按出列的先后又可得到一个新的序列。

由于该问题是由古罗马著名的史学家Josephus提出的问题演变而来，所以通常称为Josephus问题。

例如：

当n=8,m=4,i=1时，得到的新序列为：

4，8，5，2，1，3，7，6

编写程序选择顺序存储方式模拟整个过程，并依次输出出列的各人的编号。

三．源程序：

#include

usingnamespacestd;

#defineMax101

intmain（）

{inti,k,out,all,count,start;

intperson[Max];//定义保存每个人的数组

cout<<"-------------------￥￥￥￥￥欢迎进入约瑟夫游戏￥￥￥￥￥--------------------"<

cout<<"Bymeter!

"<

cout<

cout<

cout<<"请输入游戏人数（最大为100）：

"<

cin>>all;

cout<<"请输入要数的人数个数:

"<

cin>>count;

cout<<"请输入开始数的位置:

"<

cin>>start;

for（i=1;i<=all;i++）

person[i]=i;//初始化数

cout<<"循环队列初始化完成。

"<

for（inti=1;i<=all;i++）

cout<

cout<

i=start;

if（start>all）//若开始人数大于总人数提示出错

cout<<"error!

\n";

k=0;//123的计数器

out=0;//出局的人数

while（out

{if（person[i]!

=0）//取出后置零

k++;//计数器加一

if（k==count）

{cout<

person[i]=0;//出局后此位置置零

k=0;//计数器置零

out++;//出局人数加一}

i++;//人数后移加一

if（i==all+1）i=1;//当i=最后一个时，让i等于第一

}

for（i=1;i<=all;i++）//循环输出最后一个人

{

if（person[i]!

=0）//判断是否已经输出过

{

cout<

break;}}

cout<<"\n";

system（"pause"）;

return0;

}

四．实验结果：

实验二链表及其应用

一、实验目的及要求

1、实验目的

（1）熟悉VC++上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。

（2）掌握线性表的链式存储结构即单链表的定义及C语言实现。

（3）掌握线性表在链式存储结构即单链表中的各种基本操作。

（4）掌握栈和队列的链式存储结构的表示和实现。

2、实验要求

（1）用链式存储结构实现单链表（和单向循环链表）的建立、查找和删除等运算。

（2）编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。

（3）整理并上交实验报告。

二、实验内容

1.约瑟夫环的问题：

设有n个人围坐在圆桌周围，现从某个位置i上的人开始报数，数到m的人就站出来。

下一个人，即原来的第m+1个位置上的人，又从1开始报数，再是数到m的人站出来。

依次重复下去，直到全部的人都站出来，按出列的先后又可得到一个新的序列。

由于该问题是由古罗马著名的史学家Josephus提出的问题演变而来，所以通常称为Josephus问题。

例如：

当n=8,m=4,i=1时，得到的新序列为：

4，8，5，2，1，3，7，6

用单向循环链表存储结构模拟此过程。

三源程序：

#include

usingnamespacestd;

#include

#include

typedefstructNode

{

intdata;

structNode*next;

}*Pointer;//声明链表结构

PointercreatList（Pointerhead,intx）//创建链表

{inti;

Pointerp,q;

head=newNode;//申请空间

head->data=x;//修正让第一个节点的data值为最大

p=head;//p为辅助指针指尾节点

for（i=1;i

{q=newNode;//申请空间

if（!

q）exit

（1）;//判断是否申请成功

q->data=i;//赋值data等于i

p->next=q;

p=q;//p指向尾节点}

p->next=head;//让尾节点的next域指向头结点

return（head）;//返回头结

}

voiddel（PointerPrevious,PointerPoint）//删除节点

{

Previous->next=Point->next;//让要删除的节点的前一个的next域指向要删除节点的next域

free（Point）;//释放节点空间

}

intmain（）{

cout<<"-------------------￥￥￥￥￥欢迎进入约瑟夫游戏￥￥￥￥￥--------------------"<

cout<<"《循环链表实现》"<

cout<<"Bymeter!

"<

cout<

cout<

intall,count,start,i,j,out;

PointerNode,point,previous,pointer;

Node=NULL;//初始化节点

cout<<"请输入参加游戏总人数\n";

cin>>all;

Node=creatList（Node,all）;//创建链表

cout<<"请输入周期\n";

cin>>count;

cout<<"请输入起始位置\n";

cin>>start;

if（start>all）//溢出出错提示

cout<<"error\n";

else

{

cout<<"总人数为：

"<

cout<<"周期：

"<

cout<<"起始位置：

"<

cout<

cout<<"出局的顺序为：

";

point=Node;//point为辅助变量

j=1;//初始化计数器

while（j<=start）

{

previous=point;//前一个指针指向此节点

point=point->next;//此节点指向下一个

j++;//计数器加一

}

out=0;//出局的人数

while（out

{

for（j=1;j

{

point=point->next;//此节点后移

previous=previous->next;//前节点后移

}

cout<data;//打印输出要出局的人

pointer=point->next;//保留point的接口

del（previous,point）;//删除此节点

point=pointer;//重新赋值

out++;//出局的人数加一

}

cout<data;//输出最后一个人

delete（point）;//释放此节点

cout<

system（"pause"）;

}

return0;

}

四．运行结果：

实验三二叉树

一、实验目的及要求

1、实验目的

（1）通过实验，掌握二叉树的建立与存储

（2）通过实验，掌握二叉树的遍历方法

2、实验要求

（1）二叉树需要用二叉链表作为节点类型描述。

（2）二叉树的遍历递归算法能够转换为非递归算法。

（3）编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。

（4）整理并上交实验报告。

二、实验内容

1、问题描述

利用先序遍历建立一棵二叉树，并分别用前序、中序、后序遍历该二叉树

2、节点形式

Lchild

data

Rchild

3、说明

（1）输入数据：

1，2，3，0，0，4，0，0，5，0，0其中“0”表示空子树。

（2）输出数据：

先序：

1，2，3，4，5

中序：

3，2，4，1，5

后序：

3，4，2，5，1

三、实验步骤

1.建立自己的头文件BT.H，内容包括二叉链表的结构描述、二叉树的建立、二叉树的先序、中序与后序遍历算法。

2.建立二叉树,并通过调用函数,输出先序遍历、中序遍历与后序遍历的结果。

四．源程序

#include

usingnamespacestd;

typedefstructbtnode

{intdata;

structbtnode*Lchild,*Rchild;

}*bitreptr;//声明变量

bitreptrMdPreorder（）//先序建立二叉树

{intx;

bitreptrhead;

cout<<"请输入:

";

cin>>x;

if（x==0）head=NULL;

else

{head=newbtnode;//为节点申请空间

if（!

head）cout<<"Error!

";//判断是否申请成功

head->data=x;//赋值给节点的data

head->Lchild=MdPreorder（）;//左孩子递归调用

head->Rchild=MdPreorder（）;//右孩子递归调用

}

returnhead;//返回头结点

}

intPreOrder（bitreptrhead）/*先序遍历*/

{if（head!

=NULL）//判断头结点是否为空

{cout<data;//输出数据域

PreOrder（head->Lchild）;//递归调用左孩子

PreOrder（head->Rchild）;//递归调用右孩子

}

return0;}

intInOrder（bitreptrhead）/*中序遍历*/

{if（head）

{InOrder（head->Lchild）;

cout<data;

InOrder（head->Rchild）;}

return0;}

intPostOrder（bitreptrhead）/*后序遍历*/

{if（head）{

PostOrder（head->Lchild）;

PostOrder（head->Rchild）;

cout<data;}

return0;

}

intmain（）

{bitreptrHead;//申请变量

Head=NULL;//初始化节点

cout<<"☆友情提示：

☆\n\n";

cout<<"☆先序输入一个节点按回车继续下个输入☆\n";

Head=MdPreorder（）;//建立二叉树

cout<<"先序输出为：

";

PreOrder（Head）;//先序输出

cout<<"\n\n";

cout<<"中序输出为：

";

InOrder（Head）;//中序输出

cout<<"\n\n";

cout<<"后序输出为：

";

PostOrder（Head）;//后序输出

cout<<"\n";

system（"pause"）;

return（0）;

}

五．运行结果：

六．实验总结：

1.调试时出现的问题及解决办法：

利用带头结点的尾插法建立链表求解的时候，头节点的作用无法确定，导致编译通过，但是运行之后的结果都不是正确的运行结果。

苦苦思索，包括和同学讨论，一直没能解决，最后决定改用另一种存储方法，将头节点直接改成NULL，最终测试的结果是正确的。

用函数返回存储节点的地址的时候，函数中的一句没有问题的语句出现访问错误，更改函数从而解决了问题。

2.这次做数据结构作业，不仅对开学一段时间内所学的知识有了更好的理解，而且很好地锻炼了自己的编程能力。

发现心中了解程序的主要算法和真正写出来完全不是一回事，一开始做多项式的时候就是先写函数，后定义存储结构等，结果编译报错很多，不知道怎么修改，无奈只好改成做约瑟夫环问题了。

在编程和写报告的过程中曾多次遇到各种各样的问题，通过与同学的交流以及自己独立思考，最终得到解决并顺利的完成了此次作业。

总之一句话，获益良多。