数据结构实验指导书.docx

1、数据结构实验指导书实验一 顺序表操作实验二 栈和队列实验三 栈实验四 二叉树的操作实验五 图的遍历操作实验六 数据查找实验七 哈希表设计实验八 排序实验一 顺序表操作一、实验目的1熟悉C语言的上机环境，掌握C语言的基本结构。2会定义线性表的顺序存储结构。3熟悉对顺序表的一些基本操作和具体的函数定义。二、实验要求1认真阅读和掌握本实验内容所给的全部程序。2保存和打印出程序运行结果，并结合程序进行分析。注意事项在做第一次“数据结构”课程实验之前，要在硬盘（e:）上建立好自己的工作目录，专门来存储你所做的实验程序及相关信息，以后每次做实验都采用这个目录。三、实验内容a. 以输入整形数据为主，输入后按

2、“？”结束输入。b. 程序所能表达到的功能为：实现顺序表的创建、查找、插入、删除等功能。c. 程序运行后，输入数据并执行。#include stdio.h#include conio.h#define MaxSize 50typedef char elemtype;typedef struct node elemtype dataMaxSize;int len;lnode,*List;void init(List L) L-len=0;int length(List L) return L-len;elemtype getnode(List L,int pos)if(posL-len) pri

3、ntf(error);else return L-datapos-1;int locate(List L,elemtype x)int i=0;while(ilen & L-datai!=x) i+;if(i=L-len) return -1;else return(i+1);void insert(List L,int pos,elemtype x)int j;if(posL-len+1) printf(insert errorn);else L-len+;for(j=L-len;j=pos;j-)L-dataj=L-dataj-1;L-datapos-1=x; ;void delnode(

4、List L,int pos) int j;if(posL-len)printf(del errorn);else for(j=pos;jlen;j+)L-dataj-1=L-dataj; L-len-;void print(List L)int i;for(i=1;ilen;i+)printf(%c-,L-datai-1);printf(%c,L-dataL-len-1);main()int i=1,n;lnode L;char ch,x;init(&L);printf(nnn*顺序表演示程序*n);printf(请输入你想建立的顺序表的元素，以？结束:); ch=getchar();whi

5、le(ch!=?)insert(&L,i,ch);i+;ch=getchar();printf(你建立的顺序表为:);print(&L);printf(n顺序表的长度为:%d,L.len);printf(n输入你想查找的元素：);fflush(stdin);scanf(%c,&x);printf(你查找的元素为%c序位为%d,x,locate(&L,x); printf(n输入你想查找的元素序位:);scanf(%d,&n);printf(n你查找的元素为：%c,getnode(&L,n); printf(n输入你想插入的元素以及序位:);fflush(stdin);scanf(%c,%d,&

6、x,&n);insert(&L,n,x);printf(n插入后顺序表为：);print(&L);fflush(stdin);printf(n请输入你想删除的元素序位：);scanf(%d,&n);delnode(&L,n);printf(n删除后的顺序表为：);print(&L);getch();四、测试结果运行程序，屏幕显示：“请输入你想建立的顺序表的元素，以？结束:”输入：54381你建立的顺序表为:54381顺序表的长度为:5输入你想查找的元素：4你查找的元素为4序位为2输入你想查找的元素序位:4你查找的元素为：8 输入你想插入的元素以及序位:：6，3插入后顺序表为：546381请输入

7、你想删除的元素序位：5删除后的顺序表为：54631实验二 栈和队列一、 实验目的：1、 掌握队列和栈的顺序存储结构和链式结构，以便在实际背景下灵活运用。2、 掌握栈和队列的特点，即先进后出与先进先出的原则。二、 实验内容：停车场管理问题描述设有一个可以停放N辆汽车的狭长停车场，它只有一个大门利用供车辆进出，车辆按到达停车场时间早晚依次可以从停车场最里面向大门处停放（最先到达的第一辆放在停车场最里面）。然后停车场已放满N辆车，则后来的车辆只能停在车场大门外的便道上等待，一旦停车场有车开走，在它之后进入停车场的车必须先退出停车场为它让路，待其开出停车场后，这些车辆再依原来的次序进场。每辆车在离开停

8、车场时，都应依据它在停车场内停留的时间长短交费。如果停留在便道上的未能进停车场就离去，允许它走，不收停车费，而且仍然保持在便道上的等待的车辆的次序。编制一程序模拟停车场的管理。实现要求要求程序输出每辆车到达后的停车位置（停车场或便道上），以及某辆车离开停车场时应交的费用和它在停车场内停留时间；实现提示汽车的模拟输入信息格式可以是：（到达/离去，汽车牌照号码，到达/离去的时刻）。例如，（A，1，5）表示1号牌照车在5这个时刻到达，而（D，5，20）表示5号车在20这个时刻离去，整个程序可以在输入信息为（E，0，0）时结束。本题可用栈和队列来实现。程序实现（1） 设计思想根据题目要求，停车场只有一

9、个大门，因此可用一个栈来模拟；而当栈满后，继续来的车辆只能停在便道上，根据便道停车的特点，可知这可以用一个队列来模拟，安排队的车辆先离开便道，进入停车场。由于在停车场中间的车辆可以提出离开停车场，而且要求在离开车辆到停车场大门之间的车辆都必须先离开停车场，让此车离去，然后再让这些车辆依原来的次序进入停车场，因此在一个栈和一个队列的基础上，还需要有一个地方保存为了让路离开停车场的车辆，很显然这也应该用一个栈来模拟。因此本题中用到两个栈和一个队列。对于停车场和车辆规避所，有车辆进入和车辆离去两个动作，这就是栈的进栈和出栈操作，只是还允许排在中间的车辆先离开停车场，因此在栈中需要进行查找。而对于便道

10、，也有入队列和出队列的操作，同样允许排在中间的车辆先离去队列。这样基本动作只需利用栈和队列的基本操作就可实现。三、 详细设计：#include stdio.h#define N 5 /*定义停车场长度*/#define M 10typedef struct /*定义栈元素的类型*/int num; int arrtime;elemtype;typedef struct /*定义栈*/elemtype stackN; int top;stack;typedef struct node /*定义队列节点类型*/int num; struct node*next;queneptr;typedef s

11、truct /*定义队列*/queneptr*front,*rear;quene;void initstack(stack*s) /*初始化栈*/s-top=-1;int push(stack *s,elemtype x) /*数据元素X进入指针S所指的栈*/if(s-top=N-1) return(0); elses-stack+s-top=x; return(1); elemtype pop(stack *s)elemtype x; if(s-topstacks-top; s-top-; return x; void initquene(quene*s) /*初始化队列*/s-front=

12、(queneptr*)malloc(sizeof(queneptr); /*产生一个新结点，作为头结点*/ s-rear=s-front; s-front-next=NULL; s-front-num=0; /*头结点的NUM保存队列元素的个数*/void enquene(quene *s,int num) /*数据入队列*/queneptr *p; p=(queneptr*)malloc(sizeof(queneptr); p-num=num; p-next=NULL; s-rear-next=p; s-rear=p; s-front-num+;int delquene(quene*s)qu

13、eneptr*p; int n; if (s-front=s-rear) return(0); /*如果队列空*/ elsep=s-front-next; s-front-next=p-next; if (p-next=NULL) s-rear=s-front; n=p-num; free(p); s-front-num-; return(n); void arrive(stack*s1,quene*p,elemtype x)int f; f=push(s1,x); /*新到达的车辆入停车栈*/ if (f=0) enquene(p,x.num); /*如果停车场满，就进入队列*/ print

14、f(the %d car stops the %d seat of the quenen,x.num,p-front-num); else printf(the %d car stops the %d seat of the stackn,x.num,s1-top+1);void leave(stack *s1,stack *s2,quene*p,elemtype x) /*处理车辆离去函数*/int n,f=0; elemtype y;queneptr *q; while(s1-top-1)&(!f) y=pop(s1); if(y.num!=x.num) n=push(s2,y); els

15、e f=1; if(y.num=x.num) /*如果栈顶元素不是要离开的车辆，就将其放入车辆规避所*/ printf(the money of the %d is %d yuann,y.num,(x.arrtime-y.arrtime)*M); while(s2-top-1) y=pop(s2); f=push(s1,y); n=delquene(p); if(n) /*在停车场中找到要离开的车辆*/ y.num=n; y.arrtime=x.arrtime; f=push(s1,y); printf(the %d car stops the %d seat of the stakn,y.n

16、um,s1-top+1); else while(s2-top-1) /*车辆规避所不空，将其全放回停车场*/ y=pop(s2);f=push(s1,y); q=p-front;f=0; while(f=0&q-next!=NULL) if(q-next-num!=x.num) /*如果便道上有车辆，将第一辆车放入停车场*/ q=q-next; else q-next=q-next-next; p-front-num-; if(q-next=NULL) p-rear=p-front; printf(the %d car leave the quenen,x.num); f=1; if(f=0

17、) /*在便道上没有找到要离开的车辆，输出数据错误*/ printf(error!the stack and the quene have no the%d carn,x.num); void main() /*停车场模拟管理程序*/char ch; stack *s1,*s2; quene*p; elemtype x; int i=1; clrscr(); s1=(stack*)malloc(sizeof(stack); s2=(stack*)malloc(sizeof(stack); p=(quene*)malloc(sizeof(quene); initstack(s1);initsta

18、ck(s2); /*初始化停车规避所栈*/ initquene(p); /*初始化便道队列*/ while(i) printf(what do you want to do?n); printf(input-(Add/Del/Exit):); scanf(%c,&ch); switch (ch) casea:printf(input the number:n); scanf(%d,&x.num); printf(input the time:n); scanf(%d,&x.arrtime); arrive(s1,p,x); /*车辆到达*/ break; cased:printf(input

19、the number:n); scanf(%d,&x.num); printf(input the time:n); scanf(%d,&x.arrtime); leave(s1,s2,p,x); /*车辆离开*/ break; casee:printf(the end!); i=0; break; default:printf(input error!-please input again:n);break; ch=getchar(); 四、 使用说明：1、 按提示输入车进入停车场的情况2、 按提示输入车离开停车场的情况3、 车离开后计算车进入停车场的时间并得出应收费用。五、 测试结果：运行

20、程序后，屏幕出现what do you want to do?Input -(add/del/exit)/*此时停车场为空，a是车进入停车场，d是车离开停车场，e是程序结束。*/ainput the number： /*要求输入停车牌号*/1input the time： /*要求输入停车时间*/2：/*屏幕返回到提示，可以按以上方法输入多个数据*/：what do you want to do ?input -(add/del/exit) /*当输入多个数据后，可以设计车离开*/dinput the number: /*要求输入要离开车牌号*/input the time： /*要求输入车离

21、开的时间*/5the money of the 1 is 30 yuan /*输出结果，1小时10元计价收费*/实验三 栈一、实验目的：1 熟练掌握栈的结构，以及这种数据结构的特点；2 能够在两种存储结构上实现栈的基本运算，特别注意栈满和栈空的判断条件及描述方法；二、实验内容：计算表达式的值【问题描述】计算用运算符后缀法表示的表达式的值。后缀表达式也称逆波兰表达式，比中缀表达式计算起来更方便简单些，中缀表达式要计算就存在着括号的匹配问题，所以在计算表达式值时一般都是先转换成后缀表达式，再用后缀法计算表达式的值。如：表达式(a+b*c)/d-e用后缀法表示应为abc*+d/e-。只考虑四则算术运

22、算，且假设输入的操作数均为1位十进制数（09），并且输入的后缀形式表达式不含语法错误。【数据描述】#define add 43 /*运算符加号+的ASCII码*/#define subs 45 /*运算符减号-的ASCII码*/#define mult 42 /*运算符乘号*的ASCII码*/#define div 47 /*运算符除号/的ASCII码*/#define MAXSIZE 100typedef struct int stkdataMAXSIZE;/用数组来表示栈空间，定义长度为MAXSIZE的栈 int top; /栈顶指针STKzone;typedef STKzone *STK

23、;typedef enumtrue=1,false=0 bool;typedef enumok,error status;【算法描述】用流程图表示见图3-4。【C源程序】#include#define add 43 /*运算符加号+的ASCII码*/#define subs 45 /*运算符减号-的ASCII码*/#define mult 42 /*运算符乘号*的ASCII码*/#define div 47 /*运算符除号/的ASCII码*/#define MAXSIZE 100typedef struct int stkdataMAXSIZE;/*用数组来表示栈空间，定义长度为MAXSIZE

24、的堆栈*/ int top; /*栈顶*/STKzone;typedef STKzone *STK;typedef enumtrue=1,false=0 bool;typedef enumok,error status;STKzone expSTKzone;STK expSTK;STK initSTK(STKzone *stack_zone) /*执行栈初始化，建栈指针*/ STK p; p=stack_zone; p-top=0;status push(int *term,STK pstk)/*将一结构型数据送入栈中*/ if(pstk-top=MAXSIZE) return error;

25、/*栈满，进栈失败*/ pstk-stkdatapstk-top =*term;(pstk-top)+;/*栈顶指针移动*/return ok;/*push*/bool emptySTK(STK pstk)/*判断栈是否为空栈*/return(pstk-top=0);status pop(int *pdata, STK pstk) /*从栈中取出一结构型数据*/if(emptySTK(pstk) return error;(pstk-top)-;/*退栈*/ *pdata =pstk-stkdatapstk-top; return ok;void synerror() printf(n表达式语

26、法错！);exit();int eval(char tag,int a1,int a2) switch(tag) case add:return(a1+a2);case subs:return(a1-a2);case mult:return(a1*a2);case div:return(a1/a2);main() char c; int opd1,opd2,temp,c1; expSTK=initSTK(&expSTKzone); printf(n后置表达式: ); while(c=getchar()!=n) if(c= ) continue;if(c47)&(c58) /*判断是否是09的字

27、符*/ putchar(c);c1=c-48; /*把输入的字符型数字转换成数字*/ if(push(&c1,expSTK)=error)/*运算分量进栈*/ printf(n表达式太长n); exit();else if(c=add)|(c=subs)|(c=mult)|(c=div) putchar(c); if(pop(&opd1,expSTK)=error) /*将运算量1出栈*/ synerror();if(pop(&opd2,expSTK)=error) /*将运算量2出栈*/synerror(); temp=eval(c,opd2,opd1);/*计算得到结果*/ push(&temp,expSTK);/*将运算结果进栈*/ else synerror();/*出现非法字符*/*whil