数据结构实验六 数据结构课程设计 数据结构算法演示系统.docx

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数据结构实验六数据结构课程设计数据结构算法演示系统

数据结构实验报告

实验六

数据结构课程设计

实验题目：

数据结构算法演示系统

专业班级：

网络工程1002班

组长：

王星（2010100230）

组员：

郭坤铭（2010100243）

张磊（2010100244）

2012年5月25日

实验报告

实验类型__综合__实验室_软件实验室二__

一、实验题目

数据结构算法演示系统

二、实验目的和要求

1、掌握数据结构中的基本算法

2、掌握线性结构（如顺序表、链表）的基本操作，如建立、插入、删除、查找等。

3、掌握非线性结构（如二叉树，图）的基本操作，如建立、查找、删除、遍历，求值等

三、需求分析

本演示程序用vc6.0编写，完成以下内容：

顺序表、链表的插入、删除、查找，求长度等。

在二叉树中实现遍历，显示，求数的深度和叶子结点数。

在图中，要求建立邻接表，并输出；计算和输出顶点的度；采用邻接表存储实现无向图的深度、广度优先遍历；输出其拓扑排序和采用邻接矩阵存储实现无向图的最小生成树的PRIM算法

四、详细设计

#include

#include

#include

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#defineOK1

#defineERROR0

#defineINFEASIBLE-1

#defineOVERFLOW-2

#defineLIST_INIT_SIZE50

#defineLISTINCREMENT10

typedefintStatus;

typedefintElemType;

typedefstruct

{ElemType*elem;

intlength;

intlistsize;

}SqList;

typedefstructlink{

intdata;

structlink*next;

}link,*linklist;

StatusInitList_Sq（SqList*L）

{inti,a;L->elem=（ElemType*）malloc（LIST_INIT_SIZE*sizeof（ElemType））;//分配空间

if（!

L->elem）exit（OVERFLOW）;//若存储分配失败，返回-2

L->length=0;//空表，长度为0

L->listsize=LIST_INIT_SIZE;//初始存储容量

printf（"请输入结点数：

"）;

scanf（"%d",&a）;

printf（"请输入数据：

\n"）;

for（i=0;i

{

scanf（"%d",&L->elem[i]）;

（L->length）++;

}

returnOK;

}

voidprintlist_sq（SqListL）

{inti;

printf（"输入的元素为：

"）;

for（i=0;i

printf（"%d",L.elem[i]）;

printf（"\n"）;

}

StatusListInsert_Sq（SqList*L,inti,ElemTypee）

{

int*q=&（L->elem[i-1]）;

ElemType*newbase,*p;

if（i<1||i>L->length+1）

returnERROR;//检查i值是否合理

//将线性表第i个元素之后的所有元素向后移动

if（L->length>=L->listsize）

{newbase=（ElemType*）realloc（L->elem,（L->listsize+LISTINCREMENT）*sizeof（ElemType））;

if（!

newbase）

exit（OVERFLOW）;

L->elem=newbase;

L->listsize+=LISTINCREMENT;

}

q=&（L->elem[i-1]）;

for（p=&（L->elem[L->length-1]）;p>=q;--p）

*（p+1）=*p;

*q=e;

++L->length;

returnOK;

}

StatusListDelete_Sq（SqList*L,inti,ElemTypee）

{int*p,*q;

if（i<1||（i>L->length））

returnERROR;

p=&（L->elem[i-1]）;

e=*p;

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

for（++p;p<=q;++p）

*（p-1）=*p;

--L->length;

returnOK;

}

StatusGetElem_Sq（SqList*L,inti,ElemType*e）

{printf（"输入要查找元素的位置:

"）;

scanf（"%d",&i）;

if（i<1||i>L->length）

returnERROR;//判断i值是否合理，若不合理，返回

else*e=L->elem[i-1];//数组中第i-1的单元存储着线性表中第i个数据元素的内容

printf（"该位置的元素为%d",L->elem[i-1]）;

returnOK;

}

intListLength_Sq（SqList*L）

{

printf（"该线性表长为：

%d",L->length）;

return（L->length）;

}

voidadd_top（link*top）

{

link*p;

intlength,i;

top->next=NULL;

printf（"输入建立链表长度：

"）;

scanf（"%d",&length）;

printf（"请输入结点元素：

"）;

for（i=1;i<=length;i++）

{

p=（link*）malloc（sizeof（link））;

scanf（"%d",&i）;

p->data=i;

p->next=top->next;

top->next=p;

}

}

voidarrive_end（link*top）

{

link*p=top->next;

while（p!

=NULL）

{printf（"%d",p->data）;

p=p->next;

}

printf（"\n"）;

}

voidadd_bottom（link*top）

{

link*p,*q;

intlength,i;

q=top;

printf（"输入建立链表长度：

"）;

scanf（"%d",&length）;

printf（"请输入结点元素：

"）;

for（i=1;i<=length;i++）

{

p=（link*）malloc（sizeof（link））;

scanf（"%d",&i）;

p->data=i;

q->next=p;

q=p;

}

q->next=NULL;

}

intlength（link*top）

{

link*p;

intlength=0;

p=top;

while（p->next!

=NULL）

{

p=p->next;

length++;

}

returnlength;

}

voiddelete（link*top,intpos）

{

inti=0;

link*p=top,*q;

while（p->next!

=NULL&&i

{

p=p->next;

i++;

}

q=p->next;

p->next=q->next;

free（q）;

}

intinsert（link*top,inti,intpos）

{intj=0;

link*p=top,*s;

while（j

=NULL）

{

j++;

p=p->next;

}

if（p==NULL）//未找到第i-1个结点

return0;

else//找到第i-1个结点*p

{

s=（link*）malloc（sizeof（link））;//创建新结点*s

s->data=pos;

s->next=p->next;//将*s插入到*p之后

p->next=s;

return1;

}

}intGetElem（link*top,inti）

{

intj=0;

link*p;

p=top;

while（p->next&&j

{

p=p->next;

j++;

}

if（i==j）

printf（"该位置的元素为%d",p->data）;

returnOK;

}

intmenu_select_list（）

{

intchoice;

printf（"*****************************************\n"）;

printf（"*1------------------顺序表*\n"）;

printf（"*2------------------链表*\n"）;

printf（"*3------------------退出*\n"）;

printf（"*****************************************\n"）;

printf（"请输入选择：

（1-3）"）;

scanf（"%d",&choice）;

while（choice<1||choice>3）

{

printf（"输入选择有误，请重新选择（1-3）：

\n"）;

scanf（"%d",&choice）;

}

returnchoice;

}

intmenu_select_2_sqlist（）

{

intchoice;

printf（"\t^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^\n"）;

printf（"\t*1----------建立顺序表*\n"）;

printf（"\t*2----------显示*\n"）;

printf（"\t*3----------插入*\n"）;

printf（"\t*4----------删除*\n"）;

printf（"\t*5----------查找*\n"）;

printf（"\t*6----------求线性表的长度*\n"）;

printf（"\t*7----------返回*\n"）;

printf（"\t^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^\n"）;

printf（"请输入选择（1-7）：

"）;

scanf（"%d",&choice）;

while（choice<1||choice>7）

{

printf（"输入选择有误，请重新选择（1-7）：

"）;

scanf（"%d",&choice）;

}

returnchoice;

}

intmenu_select_2_list（）

{

intchoice;

printf（"\t^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^\n"）;

printf（"\t*1----------前插建立链表*\n"）;

printf（"\t*2----------显示*\n"）;

printf（"\t*3----------后插建立链表*\n"）;

printf（"\t*4----------插入*\n"）;

printf（"\t*5----------删除*\n"）;

printf（"\t*6----------查找*\n"）;

printf（"\t*7----------求线性表的长度*\n"）;

printf（"\t*8----------返回*\n"）;

printf（"\t^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^\n"）;

printf（"请输入选择（1-8）：

"）;

scanf（"%d",&choice）;

while（choice<1||choice>8）

{

printf（"输入选择有误，请重新选择（1-8）：

\n"）;

scanf（"%d",&choice）;

}

returnchoice;

}

intshunxvbiao（）

{

SqListL;inti,e;

linktop,p;

intpos,choice1=1,choice2;

while（choice1==1||choice1==2）

{

choice1=menu_select_list（）;

switch（choice1）{

case1:

choice2=menu_select_2_sqlist（）;

while（choice2!

=7）

{

switch（choice2）{

case1:

InitList_Sq（&L）;system（"cls"）;break;

case2:

printlist_sq（L）;getch（）;system（"cls"）;break;

case3:

printf（"请输入要插入的位置：

"）;scanf（"%d",&i）;printf（"请输入要插入的元素：

"）;

scanf（"%d",&e）;

ListInsert_Sq（&L,i,e）;

printf（"插入后的线性表：

"）;

printlist_sq（L）;

getch（）;

system（"cls"）;break;

case4:

printf（"请输入被删除的位置：

"）;

scanf（"%d",&i）;

ListDelete_Sq（&L,i,e）;

printf（"已成功删除！

"）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case5:

GetElem_Sq（&L,i,&e）;getch（）;system（"cls"）;

break;

case6:

ListLength_Sq（&L）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case7:

break;system（"cls"）;

default:

printf（"\t\t\t输入有误，请重新输入：

\n"）;break;}

choice2=menu_select_2_sqlist（）;}break;

case2:

choice2=menu_select_2_list（）;

while（choice2!

=8）

{switch（choice2）{

case1:

add_top（&top）;

printf（"建立好的链表为：

"）;

arrive_end（&top）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case2:

printf（"建立好的链表为：

"）;

arrive_end（&top）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case3:

add_bottom（&top）;

arrive_end（&top）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case4:

printf（"请输入插入位置：

"）;

scanf（"%d",&i）;

printf（"请输入要插入的元素：

"）;

scanf（"%d",&pos）;

insert（&top,i,pos）;

arrive_end（&top）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case5:

printf（"请输入删除位置：

"）;

scanf（"%d",&pos）;

delete（&top,pos）;printf（"删除后的链表为：

"）;

arrive_end（&top）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case6:

printf（"请输入查找位置：

"）;

scanf（"%d",&i）;

GetElem（&top,i）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case7:

pos=length（&top）;

printf（"链表长度为：

%d\n",pos）;

getch（）;

system（"cls"）;

break;

case8:

break;

default:

;break;}

choice2=menu_select_2_list（）;}

break;}}

system（"pause"）;

return0;

}

/*-------------------------栈---------------------*/

#include

#defineMAXSIZE16

typedefstruct{

intdata[MAXSIZE];

inttop;

intbase;

}seqstack;/*顺序栈的定义*/

voidInitStack（seqstack*）;

intEmpty（seqstack*）;

voidPush（seqstack*,int）;

intPop（seqstack*）;

intGetTop（seqstack*）;

intOperate（int,char,int）;

charProceed（char,char）;

intIn（char）;

intEvalExpres（void）;

/*定义两个栈分别存放运算符和操作数*/

seqstackStackR,StackD;

/*主函数*/

intzhan（）

{

intv;

charch;

printf（"\t*****************用顺序栈实现整型算术表达式的求值**************\n"）;

v=EvalExpres（）;

printf（"结果为:

%d",v）;

/*以下为程序控制*/

printf（"\n输入q为退出程序，输入回车则继续:

"）;

scanf（"%c",&ch）;

while（ch!

='q'）

{

v=EvalExpres（）;

printf（"结果为:

%d",v）;

printf（"\n输入q为退出程序，输入回车则继续:

"）;

scanf（"%c",&ch）;

}

system（"cls"）;

return0;

}

voidInitStack（seqstack*s）

{s->top=0;

s->base=0;

}/*初始化栈*/

intEmpty（seqstack*s）

{if（s->top==s->base）

return1;

else

return0;

}/*判断栈是否为空*/

voidPush（seqstack*s,intx）

{

if（s->top==MAXSIZE）

{printf（"OVERFLOW!

\n"）;

exit（0）;

}

else

{s->data[s->top]=x;

s->top++;

}

}/*进栈*/

intPop（seqstack*s）

{inte;

if（Empty（s））

{printf（"Underflow!

\n"）;

return0;

}/*下溢*/

else

{s->top--;

e=s->data[s->top];

returne;

}

}/*出栈*/

intGetTop（seqstack*s）/*取栈顶元素*/

{

if（Empty（s））

{printf（"Underflow!

\n"）;

return0;

}

else

returns->data[s->top-1];

}

intEvalExpres（void）/*表达式求解函数*/

{

inta,b,i=0,s=0;

charc[80],r;

InitStack（&StackR）;

Push（&StackR,'#'）;

InitStack（&StackD）;

fflush（stdin）;

printf（"请输入表达式并以‘#’结束：

\n"）;

gets（c）;

while（c[i]!

='#'||GetTop（&StackR）!

='#'）

{

if（!

In（c[i]））/*判断读入的字符不是运算符是则进栈*/

{if（c[i]>='0'&&c[i]<='9'）

{

s+=c[i]-'0';

while（!

In（c[++i]））/*此处实现的功能为当输入的数字为多位数时*/

{s*=10;

s+=c[i]-'0';

}

Push（&StackD,s+'0'）;

s=0;

}

else

{

printf（"你输入的表达式有误!

\n"）;

return0;

}

}

else

switch（Proceed（GetTop（&StackR）,c[i]））/*此函数用来比较读取的运算符和栈顶运算符的优先级*/

{

case'<':

/*栈顶的元素优先级高*/

Push（&StackR,c[i]）;

i++;

break;

case'=':

/*遇到匹配的小括号时则去掉他*/

Pop（&StackR）;

i++;

break;

case'>':

/*栈顶的优先级低则出栈并将结果写入栈内*/

r=Pop（&StackR）;

a=Pop（&StackD）-'0';

b=Pop（&StackD）-'0';

Push（&StackD,Operate（a,r,b））;

break;

}

}

return（GetTop（&StackD）-'0'）;/*返回运算结果*/

}

intIn（charc）/