大数据结构实验报告材料.docx

1、大数据结构实验报告材料大连海事大学2016-2017-1学期数据结构实验报告选课序号： 42 班 级： 计科（二）班 学 号： * 姓 名： * 指导教师： * 成 绩： 2016年 11月 28日1. 实验目的（1）熟练掌握单循环链表操作的基本算法实现。（2）熟练掌握串模式匹配算法。（3）熟练掌握二叉树应用的基本算法实现。2. 实验内容2.1 实验一 客房管理（链表）实现功能：以带表头结点的单链表为存储结构，实现如下客房管理的设计要求。实验机时：8设计要求：(1)定义客房链表结点结构类型，以Hotel和*HLink命名，数据域：客房名称roomN、标准价格Price、入住价格PriceL(默

2、认值=标准价格*80%)、床位数Beds、入住状态State(空闲、入住、预订，默认值为空闲)，指针域：*next；(2)实现创建客房基本情况链表函数void Build(HLink &H)，输入客房名称、标准价格、床位数，将入住价格、入住状态修改为默认值，建议用文件操作来输入数据；(3)实现函数void updateH(HLink &H, int beds, char *state)，将床位数为beds的客房入住状态改为state；(4)实现输出客房基本情况函数void Exp(HLink H)，输出所有客房的客房名称、标准价格、入住价格、床位数、入住状态；(5)函数void Add(HLi

3、nk &H)，将该链表中未入住的客房入住价格均加价20%；(6)函数void upBed(HLink &H,int beds)，将该链表床位数不超过beds的结点都放在床位数超过beds的结点后面；(7)求出入住价格最高的客房函数HLink FirstH(HLink &H)，该函数内return语句返回入住价格最高的客房结点指针，返回前将该结点在链表中删除；(8) 函数void MoveK1(HLink &H, int k)，将单链表中倒数第k个结点移到第一个结点位置，注意：严禁采用先计算链表长度n再减k（即n-k）的方法；(9) 函数void ReverseN2(HLink &H)，将单链表

4、的正中间位置结点之后的全部结点倒置的功能，注意：严禁采用先计算链表长度n再除以2（即n/2）的方法；(10)主控函数main()调用以上函数，输出（3）、（5）、（6）、（7）、（8）、（9）处理后的链表内容、输出入住价格最高的客房基本情况。可能用到的函数： 从文件中读取客房数据：fscanf(文件指针,%s %f,%d,p-roomN,&p-Price,&p-Beds); 输出客房数据：printf(%s%8.1f%8.1f%6d%8sn,p-roomN,p-Price,p-PriceL,p-Beds,p-State); 字符串赋值函数：char* strcpy(char *, const

5、char *); 字符串比较函数：int strcmp(const char *, const char *)#include#include#includetypedef struct HNode /定义客房链表结点结构 char roomN7; /客房名称 float Price; /标准价格 float PriceL; /入住价格(默认值=标准价格*80%) int Beds; /床位数Beds char State5; /入住状态(值域：空闲、入住、预订，默认值为空闲 struct HNode *next; /指针域 Hotel, *HLink;2.2 实验二 串模式匹配算法（串）实现

6、功能： 从主串中第K个字符起，求出子串在主串中首次出现的位置，即模式匹配或串匹配。要求用三种模式匹配算法分别实现：朴素的模式匹配算法（BF算法）KMP改进算法(Next )KMP改进算法(NextVal )实验机时：6设计要求：首先设计一个含有多个菜单项的主控菜单程序，然后再为这些菜单项配上相应的功能。程序运行后，给出5个菜单项的内容和输入提示：1输入主串、子串和匹配起始位置2朴素的模式匹配算法3KMP改进算法(Next )4KMP改进算法(NextVal )0退出管理系统请选择04：菜单设计要求：使用数字04来选择菜单项，其它输入则不起作用。输出结果要求：输出各趟匹配详细过程（其中3、4，首

7、先输出Next 或者NextVal 的各元素的数值），最后输出单个字符比较次数、匹配成功时的位置序号或者匹配失败提示信息。2.3 实验三 求二叉树上结点的路径（二叉树）实现功能：在采用链式存储结构存储的二叉树上，以bt指向根结点，p指向任一给定的结点，编程实现求出从根结点bt到给定结点p之间的路径。实验机时：6设计思路：数据结构：typedef struct node char data; /数据域 struct node *lchild , *rchild; /左右孩子指针BinTNode; /树中结点类型typedef BinTNode *BinTree; 主要实现函数：二叉树的建立求指定

8、结点路径二叉树的前、中、后序遍历算法查找函数主控函数及运行环境设置3.实验步骤按以上实验内容的要求，给出实验步骤，包括程序流程图、源程序和运行结果截图等。3.1 实验一 客房管理（链表）3.1.1程序流程图3.1.1源程序#include#include#include#include/定义客房链表结点结构typedef struct HNode char roomN7; /客房名称 float Price; /标准价格 float PriceL; /入住价格(默认值=标准价格*80%) int Beds; /床位数Beds char State5; /入住状态(值域：空闲、入住、预订，默认值

9、为空闲) struct HNode *next; /指针域 Hotel, *HLink;/函数声明void Build(HLink &H);void updateH(HLink &H, int beds, char state);void Exp(HLink H);void Add(HLink &H);void upBed(HLink &H,int beds);HLink FirstH(HLink &H);void MoveK1(HLink &H, int k);void ReverseN2(HLink &H);/主函数void main() HLink L,h; int id,k,Beds;

10、 int beds_num; char beds_state5; while(1) printf(n *欢迎进入客房信息管理系统*); printf(nn 请查看相关功能，并【 !按顺序! 】 输入相关功能编号，谢谢！n); printf( *n); printf( | 1-查看所有客房信息 |n); printf( | 2-更改客房入住状态 |n); printf( | 3-所有未入住客房加价20% |n); printf( | 4-更改床号排列顺序 |n); printf( | 5-查找入住价格最高的客房并清空该信息，然后输出更新后信息 |n); printf( | 6-将倒数第K个客房排

11、在首行 |n); printf( | 7-正中间位置结点之后的全部结点倒置后的客房信息 |n); printf( | |n); printf( | !其他-退出 |n); printf( *nn); printf( ! 请选择：); scanf(%d,&id); if(id7) break; switch(id) case 1: Build(L); Exp(L); break; case 2: printf(n 更改客房入住状态:nn); printf(输入要更改的床位数：); scanf(%d,&beds_num); printf(n输入要更改的客房状态(空闲、入住、预订)：); scanf

12、(%s,beds_state); updateH(L,beds_num,beds_state); printf(输出更新后的客房信息n); Exp(L); break; case 3: printf(n ! 将该链表中未入住的客房入住价格均加价20%n); Add(L); printf(输出加价后的客房信息n); Exp(L); break; case 4: printf(输入Beds数：); scanf(%d,&Beds); upBed(L,Beds); Exp(L); break; case 5: h=FirstH(L); printf(n ! 输出入住客房价格最高的客房信息，并删除该节点

13、nn); printf(-n); printf(客房名称 标准价格 入住价格 床位数 入住状态n); printf(-n); printf(%s %8.1f %8.1f %6d %8sn,h-roomN,h-Price,h-PriceL,h-Beds,h-State); printf(-nn); printf(nn输出删除后的客房信息n); Exp(L); break; case 6: printf(输入K值(1kroomN,&p-Price,&p-Beds); p-PriceL=(float)0.8 * p-Price; strcpy(p-State,空闲); rear-next=p; re

14、ar=p; rear-next=NULL; fclose(infile);/将床位数为beds客房入住状态改为statevoid updateH(HLink &H, int beds, char state) HLink p; p=H-next; while(p) if(p-Beds=beds) strcpy(p-State,state); p=p-next; /输出所有客房的客房名称、标准价格、入住价格、床位数、入住状态；void Exp(HLink H) HLink p; p=H-next; if (!p) printf(数据为空！n); return; printf(n*客房信息输出如下

15、*n); printf(-n); printf(客房名称 标准价格 入住价格 床位数 入住状态n); printf(-n); while(p) printf(%s %8.1f %8.1f %6d %8sn,p-roomN,p-Price,p-PriceL,p-Beds,p-State); p=p-next; printf(n);/将该链表中未入住的客房入住价格均加价20%void Add(HLink &H) HLink p; p=H-next; while(p) if(!strcmp(p-State,空闲) p-PriceL=(float)1.2*p-PriceL; p=p-next; /将该

16、链表床位数不超过beds的结点都放在床位数超过beds的结点后面void upBed(HLink &H,int beds) HLink p=H,q,t; if(p-next-Bedsbeds) p=p-next; while(p-next) if(p-next-Bedsbeds) t=p-next; p-next=p-next-next; q=H-next; H-next=t; H-next-next=q; else p=p-next; /求出入住价格最高的客房函数，返回入住价格最高的客房结点指针，返回前将该结点在链表中删除；HLink FirstH(HLink &H) HLink p,q,r

17、=H; p=H-next; q=H-next; float priceMax=0.0; while(p) if( p-PriceL priceMax) priceMax=p-PriceL; /q=q-next; /r=r-next; p=p-next; while(q-PriceL!=priceMax) q=q-next; r=r-next; r-next=q-next; return q; /将单链表中倒数第k个结点移到第一个结点位置void MoveK1(HLink &H, int k) HLink p,q,r,f; p=H-next; q=H-next; r=H; f=r-next; f

18、or(int i=0;inext; while(p) p=p-next; q=q-next; r=r-next; r-next=q-next; H-next=q; q-next=f;/将单链表的正中间位置结点之后的全部结点倒置的功能void ReverseN2(HLink &H) HLink p=H,q=H,h; while(q) if(p-next) p=p-next-next; else p=p-next; break; q=q-next; p=q-next;q-next=NULL; while(p) h=p-next; p-next=q-next; q-next=p; p=h; 3.1.

19、1运行结果截图3.2 实验二 串模式匹配算法（串）3.2.1程序流程图 3.2.1源程序#include#include#include#include#define MAXSTRLEN 255typedef unsigned char SStringMAXSTRLEN+1;static int tem,tem1;/输入字符串void getString(SString S) SString s; printf(请输入字符串【测试串：ebababababcaababababcabadaaaac babababcabad】: ); scanf(%s,s); int i=0; while(si!=

20、0) i+;S0=i; for(int j=0;ji+1;j+) Sj+1=sj;/输出字符串void Output(SString S,SString T) for(int i=0;iS0+2;i+) printf(-); printf(n 序号 : ); for(int num=1;num=S0;num+) printf(%-4d,num); printf(n); printf(n 主串 : ); for(int num1=1;num1=S0;num1+) printf(%-4c,Snum1); printf(n); printf(n 副串 : ); for(int num2=1;num2

21、=T0;num2+) printf(%-4c,Tnum2); printf(nn); /朴素的模式匹配法void Index(SString S,SString T,int pos) int i=pos,j=1; while(i=S0&j=T0) if(Si=Tj) +i; +j; else i=i-j+2; j=1; if(iT0) printf(【匹配点为：%d】,i - T0); else printf(【匹配点为：%d】,0); /利用模式串T的next函数求T在主串S中第pos字符之后的位置的KMP算法void Index_KMP_next(SString S,SString T,i

22、nt pos,int next) int i = pos,j = 1; printf(n第%-2d趟: ,tem); for(int num=0;numi-1;num+) printf(%-4c, ); while (i=S0 & j=T0) if (j=0 | Si=Tj) if(j=0) +i; +j; else printf(%-4c,Tj); +i; +j; else printf(%-4c,Tj); printf(nn第%-2d趟: ,+tem); j = nextj; for(int num2=0;num2i-j;num2+) printf(%-4c, ); for(int num=1;numj;num+) printf(%c ,Tnum); if(iT0) printf(【此处匹配点为：%d】,i - T0); else printf(【此处匹配点为：%d】,0); /利用模式串T的next函数修正值求T在主串S中第pos字符之后的位置的高效KMP算法void Index_K