数据结构上机实验报告.docx
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数据结构上机实验报告
数据结构上机实验报告
学院：
电子工程学院
专业：
信息对抗技术
姓名：
学号：
教师：
饶鲜
日期：
实验一线性表
一、实验目的
1．熟悉线性表的顺序和链式存储结构
2．掌握线性表的基本运算
3．能够利用线性表的基本运算完成线性表应用的运算
二、实验代码
1．设有一个线性表E={e1,e2,…,en-1,en}，设计一个算法，将线性表逆置，即使元素排列次序颠倒过来，成为逆线性表E’={en,en-1,…,e2,e1}，要求逆线性表占用原线性表空间，并且用顺序表和单链表两种方法表示，分别用两个程序来完成。
（文件夹：
习题1）
代码：
单链表代码：
pp
#include<>
#include<>
#include"单链表结构类型定义.h"
#include"建立单链表.h"
#include"输出单链表.h"
#include"单链表逆置.h"
voidmain（）
{
linklist*head;
creat（head）;
print（head）;
invert（head）;
typedefchardatatype;
typedefstructnode
{
datatypedata;
structnode*next;
}linklist;
voidcreat（linklist*&head）
voidprint（linklist*head）
{
linklist*p=head->next;
while（p!
=NULL）
{
cout<data<<"";
p=p->next;
}
cout<}
voidinvert（linklist*head）
{
linklist*p,*q,*r;
p=head->next;
q=p->next;
while（q!
=NULL）
{
r=q->next;
q->next=p;
p=q;
q=r;
}
head->next->next=NULL;
head->next=p;
}
单链表结果截图见下方实验结果。
顺序表代码：
pp
#include<>
#include<>
#include"顺序表结构类型定义.h"
#include"建立顺序表.h"
#include"输出顺序表.h"
#include"顺序表逆置.h"
voidmain（）
{
sequenlist*L;
creat（L）;
print（L）;
invert（L）;
typedefchardatatype;
constintmaxsize=1024;
typedefstruct
{datatypedata[maxsize];
intlast;
}sequenlist;
voidcreat（sequenlist*&L）
{
L=newsequenlist;
L->last=0;
charch;
while（（ch=getchar（））!
='*'）
{
L->data[L->last]=ch;
L->last++;
}
}
voidprint（sequenlist*L）
{
for（inti=0;ilast;i++）
cout<data[i]<<"";
cout<}
voidinvert（sequenlist*L）
{charmid;
inti,j;
i=0;
j=L->last-1;
while（i{
mid=L->data[i];
L->data[i]=L->data[j];
L->data[j]=mid;
i++;j--;
}
}
顺序表实验截图见下方实验结果。
2．已知由不具有头结点的单链表表示的线性表中，含有三类字符的数据元素（字母、数字和其他字符），试编写算法构造三个以循环链表表示的线性表，使每个表中只含有同一类的字符，且利用原表中的结点空间，头结点可另辟空间。
（文件夹：
习题2）
代码：
pp
#include<>
#include<>
#include"单链表结构类型定义.h"
#include"建立单链表.h"
#include"输出单链表.h"
#include"输出循环链表.h"
#include"在循环链表中插入.h"
#include"分解单链表.h"
voidmain（）
{linklist*head,*letter,*digit,*other;
creat（head）;
print1（head）;
letter=newlinklist;
letter->next=letter;
digit=newlinklist;
digit->next=digit;
other=newlinklist;
other->next=other;
resolve（head,letter,digit,other）;
voidinsert（linklist*h,linklist*p）
{linklist*q=h;
while（q->next!
=h）q=q->next;
q->next=p;
p->next=h;
}
voidresolve（linklist*head,linklist*letter,linklist*digit,linklist*other）
{
linklist*p=head->next,*t;
head->next=NULL;
while（p!
=NULL）
{
t=p;p=p->next;
if（t->data>='0'&&t->data<='9'）
insert（digit,t）;
elseif（（t->data>='a'&&t->data<='z'）||
（t->data>='A'&&t->data<='Z'））
insert（letter,t）;
elseinsert（other,t）;
}
return;
}
截图见下方实验结果。
3、实验结果
四、个人思路
顺序表做逆置操作时将对应的首尾元素位置交换，单链表的指针end指向链表的末尾，指针start指向链表头结点，指针s用来找到指向end节点的节点，将指向链表末尾和头结点的存储内容交换，然后头结点指针指向下一节点，s指针从start节点开始遍历寻找指向end指针的节点，并将end指针赋值为s指针，就完成了单链表的逆置，可以看出单链表和顺序表都可以完成线性表的逆置。
分解单链表的实现思路是首先新建3个循环链表，然后顺序遍历单链表，ASCII码判断链表中的元素属于哪一类元素，然后将这个元素添加到对应的循环链表中，从而实现分解单链表的功能。
实验二栈和队列
一、实验目的
1．熟悉栈和队列的顺序和链式存储结构
2．掌握栈和队列的基本运算
3．能够利用栈和队列的基本运算完成栈和队列应用的运算
二、实验代码
1．假设以数组sequ[m]存放循环队列的元素，同时设变量rear和quelen分别指示循环队列中队尾元素的位置和内含元素的个数。
编写实现该循环队列的入队和出队操作的算法。
提示：
队空的条件：
sq->quelen==0；队满的条件：
sq->quelen==m。
（文件夹：
习题3）
pp
#include<>
#include<>
#include<>
#include"循环队列的结构类型定义.h"
#include"置空队.h"
#include"入队.h"
#include"出队.h"
voidmain（）
{qu*sq;
datatypex,*p;
intkey;
sq=newqu;
setnull（sq）;
do
{cout<<"QueueQueue:
";
cin>>key;
switch（key）
{case1:
cout<<"EntertheData:
";cin>>x;
enqueue（sq,x）;
break;
case2:
p=dequeue（sq）;
if（p!
=NULL）cout<<*p<break;
case-1:
exit（0）;
}
}while
（1）;
}
datatype*dequeue（qu*sq）
{
datatype*temp;
if（sq->quelen==0）
{
printf（"队列为空，请先进行入队操作\n"）;
return0;
}
else
{
temp=（datatype*）malloc（sizeof（datatype））;
sq->quelen--;
*temp=sq->sequ[（sq->rear-sq->quelen+m）%m];
cout<<"出队成功!
\n";
return（temp）;
}
}
voidenqueue（qu*sq,datatypex）
{
if（sq->quelen==m）
printf（"队列已满，请先进行出队操作\n"）;
else{
sq->quelen++;
sq->rear=（sq->rear+1）%m;
sq->sequ[sq->rear]=x;
cout<<"入队成功!
\n";
}
}
constintm=5;
typedefintdatatype;
typedefstruct
{datatypesequ[m];
intrear,quelen;
}qu;
voidsetnull（qu*sq）
{sq->rear=m-1;
sq->quelen=0;
}
实验截图见下方实验结果。
2.设单链表中存放有n个字符，试编写算法，判断该字符串是否有中心对称的关系，例如xyzzyx是中心对称的字符串。
（提示：
将单链表中的一半字符先依次进栈，然后依次出栈与单链表中的另一半字符进行比较。
）（文件夹：
习题4）
pp
#include<>
#include"单链表顺序栈结构类型定义.h"
#include"置栈空.h"
#include"求单链表长度.h"
#include"输出单链表.h"
#include"建立单链表.h"
#include"顺序栈入栈.h"
#include"顺序栈出栈.h"
#include"判字符串是否中心对称.h"
voidmain（）
{
linklist*head;stack*s;
datatypestr[80];
cin>>str;
creat（head,str）;
printlink（head）;
setnull（s）;
if（symmetry（head,s））cout<<"字符串\""<elsecout<<"字符串\""<}
typedefchardatatype;
typedefstructnode
{datatypedata;
structnode*next;
}linklist;
voidcreat（linklist*&head,datatype*str）
{datatype*p=str;
linklist*s,*r;
head=newlinklist;
r=head;
while（*p!
='\0'）
{
s=newlinklist;
s->data=*p;
r->next=s;
r=s;
p++;
}
r->next=NULL;
}
intsymmetry（linklist*head,stack*s）
{
intn=length（head）/2;
linklist*p=head->next;
datatypex;
for（inti=0;i{
push（s,p->data）;
p=p->next;
}
if（length（head）%2==1）
p=p->next;
while（p!
=NULL）
{
x=pop（s）;
if（x==p->data）
p=p->next;
elsereturn0;
}
return1;
}
intlength（linklist*head）
{linklist*p=head->next;
intn=0;
while（p!
=NULL）{n++;p=p->next;}
returnn;
}
voidprintlink（linklist*head）
{linklist*p=head->next;
while（p!
=NULL）
{cout<data;
p=p->next;
}
cout<}
datatypepop（stack*s）
{
datatypetemp;
s->top--;
temp=s->elements[s->top+1];
returntemp;
}
voidpush（stack*s,datatypee）
{
s->top++;
s->elements[s->top]=e;
}
voidsetnull（stack*&s）
{
s=newstack;
s->top=-1;
}
截图见下方实验结果。
3、实验结果
四、个人思路
队列是一个先进先出的线性表，入队时，先判断队列是否已满，如果不满将元素插入到队尾，然后判断rear是否指向sequ[m]，如果是，指向队尾指针rear+1，否者rear=sequ[0]，队列内元素个数quelen+1。
出队时头指针front后移一位，如果front=sequ[m]，front指向sequ[0]，否则front++，quelen-1，从而实现入队与出队的操作。
要判断字符串是否中心对称，首先获取栈的长度N，将前N/2个元素（N为偶数）或前（N-1）/2个元素（N为奇数）顺序压入栈中，然后依次出栈（先进后出），与另一半元素依次对应比较，全为真则可判断字符串中心对称。
实验三数组
一、实验目的
1．熟悉数组的结构
2．掌握矩阵的进行运算
二、实验代码
若在矩阵Am×n中存在一个元素A[i-1[j-1]，其满足A[i-1[j-1]是第i行元素中最小值，且又是第j列元素中最大值，则称此元素为该矩阵的一个马鞍点。
用二维数组存储矩阵Am×n，设计算法求出矩阵中所有马鞍点。
（文件夹：
习题5）
pp
#include
#include"数组的结构类型定义.h"
#include"找马鞍点.h"
usingnamespacestd;
voidmain（）
{
array*pa=newarray;
inti,j;
for（i=0;ifor（j=0;jcin>>pa->A[i][j];
minmax（pa）;
getchar（）;
}
constintm=3;
constintn=3;
typedefstruct{
intA[m][n];
intmax[m],min[n];
}array;
voidminmax（array*p）
{
inti,j,have=0;
for（i=0;i{
p->min[i]=p->A[0][i];
for（j=1;jif（p->A[i][j]min[i]）
p->min[i]=p->A[i][j];
}
for（j=0;j{
p->max[j]=p->A[0][j];
for（i=1;iif（p->A[i][j]>p->max[j]）
p->max[j]=p->A[i][j];
}
for（i=0;ifor（j=0;jif（p->min[i]==p->max[j]）
{
printf（"矩阵中存在马鞍点:
\n"）;
printf（"行号:
%d,列号:
%d,数值:
%d\n",i+1,j+1,p->A[i][j]）;
have=1;
}
if（!
have）
printf（"矩阵中没有马鞍点！
\n"）;
}
三、实验结果
4、个人思路
若称元素为该矩阵的一个马鞍点，即说明该元素是第i行元素中最小值，且又是第j列元素中最大值。
用两个循环遍历所有元素，第一个循环遍历行，第二个循环遍历列，将A[i-1][j-1]与对应行和列的每一个元素比较，如果第i行的某元素比A[i-1][j-1]小或第j列的某元素比A[i-1][j-1]大则跳出内层循环，实现寻找马鞍点的要求。
实验四树
一、实验目的
1．熟悉二叉树的链式存储结构
2．掌握二叉树的建立、深度优先递归遍历等算法
3．能够利用遍历算法实现一些应用
二、实验代码
1．已知二叉树采用二叉链表存储结构，编写一个算法交换二叉树所有左、右子树的位置，即结点的左子树变为结点的右子树，右子树变为左子树。
（文件夹：
习题6）
pp
#include<>
#include<>
#include"二叉链表的结构类型定义.h"
#include"二叉树的建立.h"
#include"二叉树的输出.h"
#include"交换左右子树.h"
voidmain（）
{
bitree*pb;
constintmaxsize=1024;
typedefchardatatype;
typedefstructnode
{
datatypedata;
structnode*lchild,*rchild;
}bitree;
bitree*creattree（）
{
charch;
bitree*Q[maxsize];
intfront,rear;
bitree*root,*s;
root=NULL;
front=1;rear=0;
while（（ch=getchar（））!
='#'）
{
s=NULL;
if（ch!
='@'）
{
s=newbitree;
s->data=ch;
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
}
rear++;
Q[rear]=s;
if（rear==1）root=s;
else
{
if（s&&Q[front]）
if（rear%2==0）Q[front]->lchild=s;
elseQ[front]->rchild=s;
if（rear%2==1）front++;
}
}
returnroot;
}
voidpreorder（bitree*p）
{
if（p!
=NULL）
{
cout<data;
if（p->lchild!
=NULL||p->rchild!
=NULL）
{
cout<<"（";
preorder（p->lchild）;
if（p->rchild!
=NULL）cout<<",";
preorder（p->rchild）;
cout<<"）";
}
}
}
voidswap（bitree*pb）
{
bitree*t;
if（pb!
=NULL）
{t=pb->lchild;
pb->lchild=pb->rchild;
pb->rchild=t;
swap（pb->lchild）;
swap（pb->rchild）;
}
}
实验运行结果截图见下方实验结果。
2．采用二叉链表结构存储一棵二叉树，编写一个算法删除该二叉树中数据值为x的结点及其子树，并且输出被删除的子树。
（文件夹：
习题7）
pp
#include<>
#include<>
#include<>
#include<>
#include"二叉链表的结构类型定义.h"
#include"二叉树的建立.h"
#include"二叉树的输出.h"
"
voidmain（）
{
bitree*root;
constintmaxsize=1024;
typedefchardatatype;
typedefstructnode
{
datatypedata;
structnode*lchild,*rchild;
}bitree;
bitree*creattree（）
{
datatypech;
bitree*Q[maxsize];
intfront,rear;
bitree*root,*s;
root=NULL;
front=1;rear=0;
while（（ch=getchar（））!
='$'）
{
s=NULL;
if（ch!
='@'）
{
s=newbitree;
s->data=ch;
s->lchild=NULL;
s->rchild=NULL;
}
rear++;
Q[rear]=s;
if（rear==1）root=s;
else
{
if（s&&Q[front]）
if（rear%2==0）Q[front]->lchild=s;
elseQ[front]->rchild=s;
if（rear%2==1）front++;
}
}
returnroot;
}
intCreateBiTree（bitree*&T）
{charch;scanf（"%c",&ch）;
if（ch==''）T=NULL;
else{if（!
（T=（bitree*）malloc（sizeof（bitree））））exit（0）;
T->data=ch;
CreateBiTree（T->lchild）;
CreateBiTree（T->rchild）;
}
return1;
}
voidpreorder（bitree*p）
{
if（p!
=NULL）
{
cout<data;
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