级本科数据结构实验指导书新版.docx

1、级本科数据结构实验指导书新版实验一 线性表的实验一、实验目的1、掌握用Visual C+6.0上机调试顺序表的基本方法2、掌握顺序表的基本操作，插入、删除、查找、以及有序顺序表的合并等算法的实现3、掌握用Visual C+6.0上机调试单链表的基本方法4、掌握单链表的插入、删除、查找、求表长以及有序单链表的合并算法的实现5、进一步掌握循环单链表和双链表的插入、删除、查找算法的实现二、实验内容下面是顺序表的部分基本操作实现的算法，请同学们自己设计主函数和部分算法，调用这些算法，完成下面的实验任务。/*常用的符号常量定义*/# define OK 1# define ERROR 0# define

2、 MAXSIZE 10#define LIST_INIT_SIZE 10#define LISTINCREMENT 10 #define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define SUCCESS 1#define UNSUCCESS 0#define DUPLICATE -1#define NULLKEY 0 / 0为无记录标志#define N 10 / 数据元素个数#define EQ(a,b) (a)=(b)#define LT(a,b) (a)(b)#define LQ(a,b) (a)=(b)/* 定义ElemTy

3、pe为int或别的自定义类型 */typedef int ElemType; /* 顺序存储类型 */typedef struct int *elem; int length; int listsize;SqList; /*构造一个空线性表算法*/int InitList_Sq(SqList &L) /InitList_Sq() function /Inititial a Sq_List L.elem=(int *)malloc(LIST_INIT_SIZE *sizeof(int); if (!L.elem) return(0); L.length=0; L.listsize=LIST_IN

4、IT_SIZE; return(1);/end of InitList_Sq() function/* 从顺序表中查找与给定元素值相同的元素在顺序表中的位置 */int LocateElem_Sq(SqList L, ElemType e) /LocateElem_Sq() sub-function int i=1; int *p=L.elem; while(i=L.length&*p+!=e) +i; if(i=L.length) return (i); else return (ERROR); /LocateElem_Sq() end /* 向顺序表中插入元素 */int ListInse

5、rt_sq(SqList &L,int i,int e)/ListInsert_sq() if(iL.length+1) /i (location) is illegal cout Initial failure!=L.listsize) /insert into the end of the Sqlist int *Newbase; Newbase=(int *)realloc(L.elem,(L.listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(int); if(!Newbase) coutOverflow!=q;-p) /move the element *(p+1)=*p;

6、 *q=e; +L.length; return (OK); /ListInser_sq() end/* 从顺序表中删除元素 */void ListDelete_Sq(SqList &L,int i, int &e) /ListDelete_Sq() function int *p,*q; if(iL.length) couti is OverFlow !endl; exit(0); p=&(L.elemi-1); e=*p; q=L.elem+L.length-1; for (+p;p=q;+p) *(p-1)=*p; -L.length; coutSuccess to Delete Sq_

7、list !endl;/end of ListDelete_Sq() function/* 有序顺序表的合并 */int Merge_Sq(SqList &A,SqList &B,SqList &C) /Merge_Sq() function /Merge the SqList A and B to C C.listsize=C.length=A.length+B.length; C.elem=(ElemType *)malloc(C.listsize*sizeof(ElemType); if(!C.elem) cout OverFlow !endl; /failure to allocate

8、 room in RAM return(0); ; int i=0,j=0; /i and j is the Subscript of A.elem and B.elem int k=0; /k is the Subscript of C.elem while(iA.length)&(jB.length ) /To merge when i =B.length if(A.elem i=B.elem j) C.elem k=A.elem i; i+;k+; /end of if else C.elem k=B.elem j; j+;k+; /end of else while(iA.length

9、 ) /insert the rest of SqList A C.elem k=A.elem i; i+;k+; /end of while while (jB.length ) /insert the rest of SqList B C.elem k=B.elem j; j+;k+; coutSuccess to Merge A and B !next; while(p&jnext;+j; if(!p|ji) coutThe NO. i element is not exist !data; return (e); /end of GetElem_L() function/*单链表的插入

10、元素*/int ListInsert_L(Linklist &L,int i,int e) /ListInsert_L() sub-function LNode *p=L; int j=0; while(p&jnext; +j; if(!p|ji-1) /out of location coutErrer! The location is illegal!data=e; s-next=p-next; p-next=s; return (OK); /ListInsert_L() end/*单链表的删除元素*/int ListDelete_L(LinkList &L,int i,int &e) /

11、ListDelete_L() function /Delete the NO.i element of LinkList and return by variable e LNode *p,*q; int j=0; p=L; while(p-next&jnext;+j; if(!p|ji-1) coutThe NO. i element is not exist !next; p-next=q-next; /delete the NO.i Node e=q-data; free(q); return (e); /end of ListDelete() function/*单链表的建立(头插法)

12、*/void CreateList_L(LinkList &L,int n) /CreateList_L() function /To Creatre a LinkList L with HeadNode int i; LNode *p; L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode); L-next=NULL; coutPlease input the data for LinkList Nodes: 0;-i) p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode); cinp-data; /Reverse order inputing for Creating

13、 a LinkList p-next=L-next; L-next=p; /end of for if(n) coutSuccess to Create a LinkList !endl; else coutA NULL LinkList have been created !endl;/end of CreateList() function 1、顺序表基本操作的实现。要求生成顺序表时，可以键盘上读取元素，用顺序存储结构实现存储。2、已知顺序表la和lb中的数据元素按非递减有序排列，将la和lb表中的数据元素，合并成为一个新的顺序表lc，lc中的数据元素仍按非递减有序排列，并且不破坏la和l

14、b表。3.从有序顺序表A中删除那些在顺序表B和顺序表C中都出现的元素.4、将一顺序存储的线性表（设元素均为整型量）中所有零元素向表尾集中，其他元素则顺序向表头方向集中。若输入：1 2 3 0 0 5 0 4 7 8则输出：1 2 3 5 4 7 8 0 0 05、单链表基本操作的实现。要求生成单链表时，可以键盘上读取元素，用链式存储结构实现存储。6、已知单链表la和lb中的数据元素按非递减有序排列，将la和lb中的数据元素,合并为一个新的单链表lc,lc中的数据元素仍按非递减有序排列。要求不破坏la表和lb表的结构。破坏la表和lb表的结构。7、编程实现两个循环单链表的合并。8、线性表的逆置：

15、设有一个线性表（e0, e1, , en-2, en-1），请编写一个函数将这个线性表原地逆置，即将线性表内容置换为（en-1, en-2, , e1, e0）。线性表中的数据可以为整数、字符或字符串，试分别采用顺序存储结构和链式结构来实现。9、约瑟夫环的实现：设有n个人围坐一圈，用整数序列1, 2, 3, , n表示顺序围坐在圆桌周围的人， 现从某个位置 s上的人开始报数，数到m的人出列，接着从出列的下一个人又从1开始重新报数，数到m的人出列，如此下去，直到所有人都出列为此。试设计确定他们的出列次序序列的程序。如 n=8, m=4 ,s=1时， 设每个人的编号依次为 1，2，3，开始报数，则

16、得到的出列次序为4，8，5，2，1，3，7，6。检查程序的正确性和健壮性。(1)采用数组表示作为求解过程中使用的数据结构。(2) 采用单向循环链表作为存储结构模拟整个过程，循环链表可不设头节点,必须注意空表和非空表的界限。实验二 栈、队列的实现及应用一、实验目的1、掌握栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构，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。3、掌握栈和队列的基本操作实现方法。二、实验内容下面是栈和队列的部分基本操作实现的算法，请同学们自己设计主函数和部分算法，调用这些算法，完成下面的实验任务。# define STACK_INIT_SIZE 100#

17、 define STACKINCREMENT 10# define MAXQSIZE 100# define OK 1# define ERROR 0/* 定义SElemType为int或别的自定义类型 */typedef int SElemType;/* 顺序栈的存储类型 */typedef struct /define structure SqStack() SElemType *base; SElemType *top; int stacksize;SqStack;/*构造空顺序栈*/int InitStack(SqStack &S) /InitStack() sub-function

18、S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType); if(!S.base) coutendlAllocate space failure !; return (ERROR); S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return (OK); /InitStack() end/*取顺序栈顶元素*/int GetTop(SqStack S,SElemType &e) /GetTop() sub-function if(S.top=S.base) coutendlS.stacksiz

19、e) S.base=(SElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+ STACKINCREMENT*sizeof(SElemType); if(!S.base) coutendlOverflow!; return (ERROR); S.top=S.base+S.stacksize; S.stacksize+=STACKINCREMENT; *S.top+=e; return (OK); /Push() end/*将元素弹出顺序栈*/int Pop(SqStack &S,SElemType &e) /Pop() sub-function if(S.top=S.b

20、ase) coutendlIts a empty SqStack!; return (ERROR); e=*-S.top; return (OK); /Pop() end/*利用顺序栈实现对于输入的任意一个非负十进制整数，输出与其等值的八进制数。*/void Conversion() /Conversion() function SqStack S; /S is a SqStack SElemType N,e; InitStack(S); /constructe a empty stack S printf(Please input the Deca. number N=?: ); scanf

21、(%d,&N); while(N) Push(S,N%8); N=N/8; printf(Conversed to Oct. number=: ); while(!StackEmpty(S) /no empty then output Pop(S,e); printf(%d,e); /end of conversion() function/* 链式栈的存储类型 */typedef struct SNode /define structure LinkStack SElemType data; struct SNode *next;SNode,*LinkStack;/*取链式栈顶元素*/int

22、 GetTop_L(LinkStack top,SElemType &e) /GetTop_L() sub-function if(!top-next) coutendlnext-data; return (OK); /GetTop_L() end/*将元素压入链式栈*/int Push_L(LinkStack &top,SElemType e) /Push_L() sub-function SNode *q; q=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode); if(!q) coutendldata=e; q-next=top-next; top-next=q; retur

23、n (OK); /Push_L() end/*将元素弹出链式栈*/int Pop_L(LinkStack &top,SElemType &e) /Pop_L() sub-function SNode *q; if(!top-next) coutendlnext-data; q=top-next; top-next=q-next; free(q); return (OK); /Pop_L() end/* 定义QElemType为int或别的自定义类型 */typedef int QElemType;/* 顺序队列的存储类型 */typedef struct SqQueue /define str

24、ucture SqQueue QElemType *base; int front; int rear;SqQueue;/*构造空顺序队列*/int InitQueue(SqQueue &Q) /InitQueue() sub-function Q.base=(QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType); if(!Q.base) coutendlOverflow ! ; return (ERROR); Q.front=Q.rear=0; return (OK); /InitQueue() end/*求顺序队列长度*/int QueueLength(SqQueue Q) /QueueLength() sub-function return (Q.rear-Q.front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE);/*在顺序队列尾插入新元素*/int EnQueue(SqQueue &Q,QElemType e) /EnQueue() sub-func