河北工业大学数据结构实验报告.docx
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河北工业大学数据结构实验报告
河北工业大学
《数据结构》
2014版
实验报告
实验一、约瑟夫环
【源代码】
#include
#include
structLnode
{intnumber;
intpassword;
structLnode*next;
}Lnode,*p,*q;
intmain（）
{intn;
inti;
intm;
intj;
printf（"pleaseenterthenumberofpeoplen:
"）;
scanf（"%d",&n）;
if（n<=0||n>30）
{printf（"niserorr!
\n"）;
printf（"pleaseenterthenumberofpeopleagain:
"）;
scanf（"%d",&n）;
}
for（i=1;i<=n;i++）
{
if（i==1）
{p=q=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;}
else
{
q->next=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;
q=q->next;
}
printf（"pleaseenterthe%dpeople'spassword:
",i）;
scanf（"%d",&（q->password））;
q->number=i;
}
q->next=p;
printf（"pleaseenterthenumberm:
"）;
scanf（"%d",&m）;
printf（"Thepasswordis:
\n"）;
for（j=1;j<=n;j++）
{
for（i=1;i<=m-1;i++）
{q=p;p=p->next;}
m=p->password;
printf（"%d",p->number）;
q->next=p->next;
free（p）;
p=q->next;
}
printf（"\n"）;
}
【实验感想】
这次编写约瑟夫环程序虽然用了很长时间，但是当程序正确运行的时候，真的感觉特别开心！
我一边画图，一边分析，一边调试，在许多次的调试过程中，我注意到了好多问题，有很多细节真的是有一点不对就会满盘皆输，而且每次感觉能成功编好的情况下，把代码敲进机器却总是得不到正确的答案，感觉很郁闷，也想放弃过，但是最后还是坚持下来了。
总共用了一天的时间。
可能是因为我课本知识掌握的不扎实，而且很久没有编写程序了，第一次上机感觉有困难。
编代码的时候走了好多弯路，其中有一个弯路就是我设立了一个头节点，然后还自以为很聪明的把头节点绕了过去，等等。
很多类似的错误，都是以前觉得自己没问题，一上机才知道原来还存在很多问题。
这是第一次数据结构上机课，以前跟老师上课的时候总是感觉对这种类C语言很陌生，不像和以前学C/C++语言那样，书上的程序一看就知道什么意思，而且这些算法是包含思想的，必须要自己想的特别明白。
简单总结一下思路：
我觉得程序大致分三块
一、是用结构体定义节点类型，每个节点有3个域，两个数据域，一个指针域
二、定义好节点之后，利用指针形成链表，但有一点要注意就是不需要头节点，并且最后一个节点的指针要指向第一个节点，从而构成循环链表
三、删除节点，但关键点是指针的位置一定要移动正确，我觉得这部分一定要想的非常明白才能正确的编出程序
通过这次编程，首先我把约瑟夫环问题的算法弄的非常明白，也通过实验夯实了课内学到的许多知识，在计算机上得到了印证，现在对于定义链表还有对节点进行删除、插入操作也弄的非常明白。
总之，上机能很好的巩固上课学到的知识，正确的编出程序也会觉得很有成就感，很开心，收获颇多！
实验二、停车场管理
【源代码】
#include
#definen2
//将停车场的容量设为2
#definecost10
//将单位时间的停车费设为10，车道里不收费
#defineOVERFLOW-2
#defineERROR0
//分配栈的存储空间失败；
usingnamespacestd;
typedefstructElem
{//定义元素数据结构类型
intcarnum;
inttime;
}Elem;
typedefstructQNode
{//队列
structQNode*next;
ElemQelem;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstruct
{
QueuePtrfront;//队头指针
QueuePtrrear;//队尾指针
}LinkQueue;
voidinitqueue（LinkQueue&Q）
{//构造一个空队列
Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
Q.front）exit（OVERFLOW）;
Q.front->next=Q.rear->next=NULL;
}
voidenqueue（LinkQueue&Q,intcarnum,inttime）
{//入队操作
QueuePtrp=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
p->Qelem.carnum=carnum;
p->Qelem.time=time;
p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
}
intlengthqueue（LinkQueueQ）
{
inti=0;
QueuePtrp;
p=Q.front->next;
while（p!
=Q.rear）
{
i++;
p=p->next;
}
i++;
returni;
}
voiddequeue（LinkQueue&Q,Elem&e）
{//从对头离队操作，并返回其值
QueuePtrp=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（Q.front==Q.rear）
cout<<"车道中没有车辆"<if（Q.front!
=Q.rear）
{
p=Q.front->next;
e=p->Qelem;
Q.front->next=p->next;
if（Q.rear==p）Q.rear=Q.front;
free（p）;
}
}
typedefstruct
{
Elem*base;
Elem*top;
intstacksize;
}Sqstack;
voidinitStack（Sqstack&S）
{//创建一个空栈
S.base=（Elem*）malloc（n*sizeof（Elem））;
if（!
S.base）exit（OVERFLOW）;
S.top=S.base;
S.stacksize=n;
}
intpush（Sqstack&S,Elem&e）//插入新的元素
{
Elem*temp;
if（S.top-S.base==S.stacksize）
return1;
else
{
temp=S.top;
temp->carnum=e.carnum;
temp->time=e.time;
S.top++;
return0;
}
}
intlengthstack（SqstackS）
{//当前栈的长度
returnS.top-S.base;
}
intpop（Sqstack&S,Elem&e）{
//删除栈顶元素，并返回其值
if（S.top==S.base）returnERROR;
e=*--S.top;
return1;
}
voidcarin（Sqstack&S,LinkQueue&Q,Elemcar）
{
intk=0;//输入数据正确
QueuePtrr;
Elem*temp;
temp=S.base;
while（temp!
=S.top）
//在栈中寻找是否有同一编号的车；
{
if（temp->carnum==car.carnum）
{
cout<<"该车号在停车场中已存在，请重新输入"<k=1;//找到了有同一编号的车
break;
}
temp++;
}
if（k==0&&Q.front!
=Q.rear）
{//在栈中未找到，从队列中查找
r=Q.front->next;//队头
while（r&&r->Qelem.carnum!
=car.carnum）
{r=r->next;}
if（r&&r->Qelem.carnum==car.carnum）{cout<<"该车号在车道中已存在,请重新输入"<}
if（k==0）//说明经检查输入数据正确；
{
if（S.top-S.base!
=S.stacksize）//说明栈未满，
{
S.top->carnum=car.carnum;
S.top->time=car.time;
S.top++;
cout<<"请进入停车场"<}
else
{
enqueue（Q,car.carnum,car.time）;
cout<<"请进入便道"<}
}
}
voidcarleave（Sqstack&S,LinkQueue&Q,Elemcar）
{
intture=0;//在栈中没有找到与要离开的车
Eleme,em,*temp;
QueuePtrp,r;
temp=S.base;
if（ture==0）
{
while（temp!
=S.top）//先在栈中寻找；
{
if（temp->carnum==car.carnum）
{
inttemp_cost;
temp_cost=（car.time-temp->time）*cost;
ture=1;//在栈中找到
cout<<"您的停车时间为"<time<<"请交纳费用"<break;
}
temp++;
}
if（ture==1）//备用栈
{
Sqstackspear;
initStack（spear）;
while（S.top!
=temp+1）//先在栈中寻找；
{
pop（S,em）;
push（spear,em）;
}
pop（S,*temp）;
if（spear.top!
=spear.base）
{
while（spear.top!
=spear.base）
{
pop（spear,em）;
push（S,em）;
}
}
}
if（ture==1&&Q.front!
=Q.rear）//栈中有车离开，将队列中的车进入栈中
{
dequeue（Q,e）;//离队，并返回数据e
S.top->carnum=e.carnum;
S.top->time=car.time;
S.top++;
cout<}
}
if（ture==0&&Q.front!
=Q.rear）//栈中没找到要离开的车
{
p=Q.front;
r=Q.front->next;//队头
while（r&&r->Qelem.carnum!
=car.carnum）
{
p=r;
r=r->next;
}
if（r&&r->Qelem.carnum==car.carnum）
ture=2;//在队列中找到要离开的车
if（r&&r->Qelem.carnum==car.carnum）
{
ture=2;
cout<<"便道"<Qelem.carnum<<"号车离开,不收取费用"<p->next=r->next;
free（r）;
}
}//直接从队列离开
if（ture==0）
cout<<"没有该辆车"<}
intmain（）
{
charc;
intj=0,temp_time,i=1;//i==0，判断临时记录时间的temp_time应该去该次的值，还是上次的值。
j==0，表示第一次输入数据，不需要检测数据是否正确
LinkQueueQ;
SqstackS;
Elemcar;
initqueue（Q）;
initStack（S）;
cout<<"请输入车辆信息（到达离开或退出标志ADE，车牌号，当前时间）"<while（cin>>c>>car.carnum>>car.time）
{
if（j==1）
{
if（S.top==S.base）
cout<<"停车场中没有车"<else
{
temp_time=car.time;
i=1;
}
if（i==1）//正确的数据
{
if（c=='A'）//到达
carin（S,Q,car）;
elseif（c=='D'）
{
if（S.top==S.base）;
else
carleave（S,Q,car）;
}
}
j=1;
}
if（j==0）//第一次输入数据不需要检测
{
if（c=='A'）//到达
carin（S,Q,car）;
elseif（c=='D'）
{
if（S.top==S.base）
cout<<"停车场中没有车"<else
carleave（S,Q,car）;
}
j=1;
temp_time=car.time;
}
if（c=='E'）
{
cout<<"输入结束"<break;
}
}
return0;
}
【实验心得】
本次实验较复杂，应先梳理好思路，把整个大程序分成三个小模块，最后拼接起来，再进行整体调试与分析。
模块一：
Carin函数：
如果车来，判断停车场（栈1）是否满。
不满则压入停车场；满则进队列
模块二：
Carleave函数：
如果车离开，首先判断车的位置。
先在停车场进行遍历，如果找到此车，则弹出此车上方的车辆，压入另一个栈（栈2），计算此车的时间以及金钱，并删除此车辆，再把栈2的车辆弹出，压入栈1，再让队头元素出队列，压入栈中；
若停车场中没有遍历到该车辆，则继续在队列中遍历，找到此车辆之后，删除此车辆即可
模块三：
main函数：
判断A、D、E
A：
调用carin函数
B：
调用carleave函数
E：
输入结束End
还有几个实验中需要用到的函数：
Initstack函数//生成一个栈
Stacklength函数//计算栈的长度
Pop函数//元素出栈
Push函数//元素进栈
Initqueue函数//生成一个队列
Queuelength函数//计算队列长度
Enqueue函数//进队列
Dequeue函数//出队列
实验三、哈夫曼编/译码器
【源程序】
#include
#include
#include
#include
#include
constintUINT_MAX=1000;
charstr[50];
typedefstruct
{
intweight,K;
intparent,lchild,rchild;
}HTNode,*HuffmanTree;
typedefchar**HuffmanCode;
HuffmanTreeHT;
HuffmanCodeHC;
intw[50],i,j,n;
charz[50];
intflag=0;
intnumb=0;
//求哈夫曼编码
structcou{
chardata;
intcount;
}cou[50];
intmin（HuffmanTreet,inti）
{
intj,flag;
intk=UINT_MAX;
for（j=1;j<=i;j++）
if（t[j].weightk=t[j].weight,flag=j;
t[flag].parent=1;
returnflag;
}
voidselect（HuffmanTreet,inti,int&s1,int&s2）
{intj;
s1=min（t,i）;
s2=min（t,i）;
if（s1>s2）
{
j=s1;
s1=s2;
s2=j;
}
}
voidHuffmanCoding（HuffmanTree&HT,HuffmanCode&HC,int*w,intn）
{
intm,i,s1,s2,start;
intc,f;
HuffmanTreep;
char*cd;
if（n<=1）
return;
m=2*n-1;
HT=（HuffmanTree）malloc（（m+1）*sizeof（HTNode））;
for（p=HT+1,i=1;i<=n;++i,++p,++w）
{
p->weight=*w;
p->parent=0;
p->lchild=0;
p->rchild=0;
}
for（;i<=m;++i,++p）
p->parent=0;
for（i=n+1;i<=m;++i）//建哈夫曼树
{select（HT,i-1,s1,s2）;
HT[s1].parent=HT[s2].parent=i;
HT[i].lchild=s1;
HT[i].rchild=s2;
HT[i].weight=HT[s1].weight+HT[s2].weight;
}
HC=（HuffmanCode）malloc（（n+1）*sizeof（char*））;
cd=（char*）malloc（n*sizeof（char））;
cd[n-1]='\0';
for（i=1;i<=n;i++）
{
start=n-1;
for（c=i,f=HT[i].parent;f!
=0;c=f,f=HT[f].parent）
//从叶子到根逆向求编码
if（HT[f].lchild==c）
cd[--start]='0';
else
cd[--start]='1';
HC[i]=（char*）malloc（（n-start）*sizeof（char））;
//为第i个字符编码分配空间
strcpy（HC[i],&cd[start]）;
}
free（cd）;
}
//---------------------获取报文并写入文件---------------------------------
intInputCode（）
{
FILE*tobetran;
if（（tobetran=fopen（"tobetran.txt","w"））==NULL）
{
cout<<"不能打开文件"<return0;
}
cout<<"请输入你想要编码的字符"<gets（str）;
fputs（str,tobetran）;
cout<<"获取报文成功"<fclose（tobetran）;
returnstrlen（str）;
}
//--------------初始化哈夫曼链表---------------------------------
voidInitialization（）
{inta,k,flag,len;
a=0;
len=InputCode（）;
for（i=0;i{k=0;flag=1;cou[i-a].data=str[i];cou[i-a].count=1;
while（i>k）{if（str[i]==str[k]）{a++;flag=0;}
k++;
if（flag==0）
break;
}
if（flag）
{
for（j=i+1;j{if（str[i]==str[j]）++cou[i-a].count;}
}
}
n=len-a;
for（i=0;i{cout<cout<}
for（i=0;i<=n;i++）
{*（z+i）=cou[i].data;
*（w+i）=cou[i].count;
}
HuffmanCoding（HT,HC,w,n）;
//------------------------打印编码-------------------------------------------
cout<<"字符对应的编码为:
"<for（i=1;i<=n;i++）
{
puts（HC[i]）;
}
//--------------------------将哈夫曼编码写入文件------------------------
FILE*htmTree;
charr[]={'','\0'};
if（（htmTree=fopen（"htmTree.txt","w"））==NULL）
{
co
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