数据结构实验指导电子信息类.docx

1、数据结构实验指导电子信息类数 据 结 构 实 验 指 导 （C语言）电子信息类目 录预备实验 C语言基础知识 第1页（2课时）实验一 复数的基本运算 第7页（2课时）实验二 顺序表及其基本运算 第10页（2课时）实验三 单链表及其基本运算 第15页（2课时）实验四 顺序栈及其基本运算 第22页（2课时）实验五 队列及其基本运算 第30页（2课时）实验六 二叉树建立、存储及其遍历 第36页（4课时）实验七 排序直接插入排序 第48页（2课时）实验八 排序希尔排序 第52页（2课时）预备实验1 C语言的函数、数组、指针和结构体知识一、实验目的1、复习C语言中函数、数组、指针、结构体等的概念。2、熟

2、悉利用C语言进行程序设计的一般方法。二、实验内容1、调试程序：输出100以内所有的素数（用函数实现）。#includeint isprime(int n) /*判断一个数是否为素数*/ int m; for(m=2;m*m=n;m+) if(n%m=0) return 0; return 1;int main() /*输出100以内所有素数*/ inti i,j=0; printf(-开始计算自然数100以内的所有素数-n); for(i=2;i100;i+) if(isprime(i)=1) j=j+1; printf(%6d,i); if(j%5)=0) printf(n); return

3、 0;运行结果：2、 调试程序：对一维数组中的元素进行逆序排列。#include#define N 10int main() int aN=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,i,temp; printf(nthe original Array is:n ); for(i=0;iN;i+) printf(%4d,ai); for(i=0;iN/2;i+) /*交换数组元素使之逆序*/ temp=ai; ai=aN-i-1; aN-i-1=temp; printf(nthe changed Array is:n); for(i=0;iN;i+) printf(%4d,ai); return

4、0;运行结果：3、 调试程序：利用指针输出二维数组的元素。#includeint main() int a34=1,3,5,7,9,11,13,15,17,19,21,23; int *p; for(p=a0;pa0+12;p+) if(p-a0)%4=0) printf(n); printf(%4d,*p); return 0;运行结果：4. C语言中有一种特殊的数据类型，称作结构体(struct)，该类型实际上是多种数据类型的集合体，它可以包含多个不同的成员，分属于不同的数据类型。例如我们可以定义学生的结构体student：struct student long id； /学号 char

5、name20; /姓名 char sex2; /性别 int age； /年龄 int deptno； /所属系下面的例子将有助于我们对指针和结构体的理解：例：打印结构体数组中的内容： #include struct student long id； /学号 char name20; /姓名 char sex2; /性别 int age； /年龄 int deptno； /所属系main( ) int i; struct student *ps; struct student s3= 98001,张三,男,18,6， 98002,李四,男,19,10, 98003,孙丽,男,17,23 ; /

6、 数组赋初值ps=s;for(i=0;i3;i+) /采用数组访问形式 printf(%ldt%st%dt%dn,si,id,si.name,si.sex,si.age,si.depno);for(i=0;iid,（ps+i）-name,（ps+i）-sex,（ps+i）-age,（ps+i）-depno);实验一 复数的基本运算一、 实验目的1. 熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。2. 理解抽象数据类型的概念及其表示方法。3. 通过复数基本运算的实现，为后续学习打下基础。二、实验内容1. 输入实部和虚部，生成一个复数。2. 实现两个复数的加法、减法和乘法，并输出相应结果。三、

7、实验步骤1. 定义一个表示复数的抽象数据类型。2. 根据输入的实数二元组，生产复数，并进行复数的运算。3.编写程序，调试运行。四、实现提示1.抽象数据类型的定义 ADT Complex 数据对象：D=a,b|a,bFloatSet 数据关系：R= |a,b D 基本操作：InitComplex(&C,vr,vi);操作结果：构造一个复数,元素a,b分别被赋以参数vr,vi的值。OutComplex(C);操作结果:输出一个复数。AddComplex(&C,C1,C2);操作结果：求两个复数C1,C2之和,结果存入C。SubComplex(&C,C1,C2); 操作结果：求两个复数C1，C2之差

8、，结果存入C。MulComplex(&C,C1,C2); 操作结果：求两个复数C1，C2的积，结果存入C。 ADT Complex2. 复数结构体的定义typedef struct Complexfloat real;float image;Complex;3. 复数的存储结构#include #include typedef struct Complexfloat real;float image;Complex;4.基本操作的声明：Status InitComplex(&C,vr,vi);操作结果：构造一个复数,元素a,b分别被赋以参数vr,vi的值。void OutComplex(C);

9、操作结果:输出一个复数。Complex AddComplex(&C,C1,C2);操作结果：求两个复数C1,C2之和,结果存入C。Complex SubComplex(&C,C1,C2); 操作结果：求两个复数C1，C2之差，结果存入C。Complex MulComplex(&C,C1,C2); 操作结果：求两个复数C1，C2的积，结果存入C。5.复数的基本操作：/构造一个复数,元素a,b分别被赋以参数vr,vi的值Status InitComplex(Complex &C, float vr, float vi) C.real = vr; C.image =vi; return OK;/输出

10、一个复数void OutComplex(Complex C) printf(C.real“+”C.image“i”);/求两个复数C1,C2之和,结果存入CComplex AddComplex(Complex &C,Complex C1,Complex C2); C.real = C1.real + C2.real; C.image = C1.image + C2.image; return C; /求两个复数C1，C2之差，结果存入CComplex SubComplex(Complex &C,Complex C1,Complex C2) C.real = C1.real - C2.real;

11、 C.image = C1.image - C2.image; return C; /求两个复数C1，C2的积，结果存入CComplex MulComplex(Complex &C,Complex C1,Complex C2) C.real = C1.real * C2.real + C1.image * C2.image; C.image = C1.real * C2.image + C1.image * C2.real; return C; 实验二 顺序表及其基本运算二、 实验目的4. 熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。5. 了解顺序表的逻辑结构特点及有关概念。3. 掌握线

12、性表的顺序存储结构的定义及C语言实现。4. 掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。二、实验内容 1.顺序线性表的建立、插入及删除。三、实验步骤1.建立含n个数据元素的顺序表并输出该表中各元素的值及顺序表的长度。2.利用前面的实验先建立一个顺序表L=21，23，14，5，56，17，31，然后在第i个位置插入元素68。四、实现提示1.由于C语言的数组类型也有随机存取的特点，一维数组的机内表示就是顺序结构。因此，可用C语言的一维数组实现线性表的顺序存储。在此，我们利用C语言的结构体类型定义顺序表：#define MAXSIZE 1024typedef int elemtype; /*

13、线性表中存放整型元素 */typedef struct elemtype vecMAXSIZE; int len; /* 顺序表的长度 */sequenlist;将此结构定义放在一个头文件sqlist.h里，可避免在后面的参考程序中代码重复书写，另外在该头文件里给出顺序表的建立及常量的定义。2. 注意如何取到第i个元素，在插入过程中注意溢出情况以及数组的下标与位序（顺序表中元素的次序）的区别。五、思考与提高1. 如果按由表尾至表头的次序输入数据元素，应如何建立顺序表。六、参考程序1.顺序线性表的建立、插入及删除。#include #include #define MAX 30 /定义线性表的最

14、大长度enum BOOLFalse,True; /定义BOOL型typedef struct char elemMAX; /线性表 int last; /last指示当前线性表的长度sqlist;void initial(sqlist &); /初始化线性表BOOL insert(sqlist &,int,char); /在线性表中插入元素BOOL del(sqlist&,int,char &); /在线性表中删除元素int locate(sqlist,char); /在线性表中定位元素void print(sqlist); /显示线性表中所有元素void main()sqlist S; /S

15、为一线性表 int loc,flag=1; char j,ch; BOOL temp;printf(本程序用来实现顺序结构的线性表。n); printf(可以实现查找、插入、删除等操作。n); initial(S); /初始化线性表 while(flag) printf(请选择:n); printf(1.显示所有元素n); printf(2.插入一个元素n); printf(3.删除一个元素n); printf(4.查找一个元素n); printf(5.退出程序 n); scanf( %c,&j); switch(j) case 1:print(S); break; /显示所有元素 case

16、2:printf(请输入要插入的元素(一个字符)和插入位置:n); printf(格式：字符，位置；例如:a,2n); scanf( %c,%d,&ch,&loc); /输入要插入的元素和插入的位置 temp=insert(S,loc,ch); /插入 if(temp=False) printf(插入失败!n); /插入失败 else printf(插入成功!n); print(S); /插入成功 break; case 3:printf(请输入要删除元素的位置:); scanf(%d,&loc); /输入要删除的元素的位置 temp=del(S,loc,ch); /删除 if(temp=Tr

17、ue) printf(删除了一个元素:%cn,ch); /删除成功 else printf(该元素不存在!n); /删除失败 print(S); break; case 4:printf(请输入要查找的元素:); scanf( %c,&ch); /输入要查找的元素 loc=locate(S,ch); /定位 if(loc!=-1) printf(该元素所在位置:%dn,loc+1); /显示该元素位置 else printf(%c 不存在!n,ch);/当前元素不存在 break; default:flag=0;printf(程序结束，按任意键退出!n); getch();void initi

18、al(sqlist &v)/初始化线性表 int i; printf(请输入初始线性表长度：n=); /输入线性表初始化时的长度 scanf(%d,&v.last); printf(请输入从1到%d的各元素(字符)，例如:abcdefgn,v.last); getchar(); for(i=0;iv.last;i+) scanf(%c,&v.elemi); /输入线性表的各元素BOOL insert(sqlist &v,int loc,char ch) /插入一个元素，成功返回True，失败返回False int i; if(locv.last+1) printf(插入位置不合理!n); /位

19、置不合理 return False; else if(v.last=MAX) /线性表已满 printf(线性表已满!n); return False; else for(i=v.last-1;i=loc-1;i-) v.elemi+1=v.elemi;/其后元素依次后移 v.elemloc-1=ch; /插入元素 v.last+; /线性表长度加一 return True; BOOL del(sqlist &v,int loc,char &ch) /删除一个元素，成功返回True，并用ch返回该元素值，失败返回False int j; if(locv.last) /删除位置不合理 retur

20、n False; else ch=v.elemloc-1; /ch取得该元素值 for(j=loc-1;jv.last-1;j+) v.elemj=v.elemj+1; /其后元素依次前移 v.last-; /线性表长度减一 return True; int locate(sqlist v,char ch)/在线性表中查找ch的位置，成功返回其位置，失败返回-1 int i=0; while(iv.last&v.elemi!=ch) i+; /当前位置后移，直到找到为止 if(v.elemi=ch) /找到当前元素 return i; else return(-1);void print(sq

21、list v) /显示当前线性表所有元素int i; for(i=0;iv.last;i+) printf(%c ,v.elemi); printf(n);实验二 单链表及其基本运算一、实验目的1.熟悉C语言的上机环境，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单链表中的各种基本操作。二、实验内容 1.链式线性表的建立、插入及删除。三、实验步骤1.建立一个带头结点的单链表，结点的值域为整型数据。2.要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。四、实现提示1.单链表的结点结构除数据域外，还含有一个指针域。用C语言描述结点结构

22、如下： typedef int elemtype;typedef struct node elemtype data; /数据域 struct node *next; /指针域 linklist; 注意结点的建立方法及构造新结点时指针的变化。构造一个结点需用到C语言的标准函数malloc()，如给指针变量p分配一个结点的地址：p=(linklist *)malloc(sizeof(linklist);该语句的功能是申请分配一个类型为linklist的结点的地址空间，并将首地址存入指针变量p 中。当结点不需要时可以用标准函数free(p)释放结点存储空间，这时p为空值（NULL）。六、参考程序

23、1.链表的建立、插入及删除。#include #include #include #define LEN sizeof(LNode) /定义LEN为一个节点的长度enum BOOLFalse,True; /定义BOOL型typedef struct nodechar data; /数据域 struct node *next;/指向下一个节点的指针LNode,*LinkList;void CreatList(LinkList &,int); /生成一个单链表BOOL ListInsert(LinkList &,int,char); /在单链表中插入一个元素BOOL ListDelete(Link

24、List &,int,char &); /在单链表中删除一个元素BOOL ListFind_keyword(LinkList,char,int &); /按关键字查找一个元素BOOL ListFind_order(LinkList,char &,int); /按序号查找一个元素void ListPrint(LinkList); /显示单链表所有元素void main()LinkList L; BOOL temp; int num,loc,flag=1; char j,ch; printf(本程序实现链式结构的线性表的操作。n); printf(可以进行插入，删除，定位，查找等操作。n); pr

25、intf(请输入初始时链表长度:); /输入生成单链表时的元素个数 scanf(%d,&num); CreatList(L,num); /生成单链表 ListPrint(L); while(flag) printf(请选择:n); printf(1.显示所有元素n); /显示链表元素 printf(2.插入一个元素n); /插入链表元素 printf(3.删除一个元素n); /删除链表元素 printf(4.按关键字查找元素n); /按关键字查找 printf(5.按序号查找元素n); /按序号查找 printf(6.退出程序 n); /退出 scanf( %c,&j); switch(j)

26、case 1:ListPrint(L); break; case 2:printf(请输入元素(一个字符)和要插入的位置:n); printf(格式:字符，位置；例如:a,3n); scanf( %c,%d,&ch,&loc); /输入要插入的元素和要插入的位置 temp=ListInsert(L,loc,ch); /插入 if(temp=False) printf(插入失败!n); /插入失败 else printf(插入成功!n); /成功插入 ListPrint(L); break; case 3:printf(请输入要删除的元素所在位置:); scanf(%d,&loc); /输入要删

27、除的节点的位置 temp=ListDelete(L,loc,ch); /删除 if(temp=False) printf(删除失败!n); /删除失败 else printf(成功删除了一个元素:%cn,ch); /删除成功，显示该元素 ListPrint(L); break; case 4:if(L-next=NULL) /链表为空 printf(链表为空!n); elseprintf(请输入要查找的元素(一个字符):); scanf( %c,&ch); /输入要查找的元素 temp=ListFind_keyword(L,ch,loc); /按关键字查找 if(temp=False) printf(没有找到该元素!n); /查找失败 else printf(该元素在链表的第%d个位置。n,loc); /成功查找，显示该元素位置 break; case 5:if(L-next=NULL) /链表为空 printf(链表为空!n); elseprintf(请输入要查找的位置:); scan