数据结构实验指导书网络工程10.docx

1、数据结构实验指导书网络工程10数据结构课程实验指导书适用于网络工程10级指导教师：向华政实验一 线性表的顺序存储结构一、 实验类型：设计性二、 实验目的与任务： 掌握顺序存储结构的特点，掌握动态顺序存储结构的常见算法。三、预习要求：熟悉C语言中数组的使用，以及动态内存申请与消毁方法四、实验基本原理：四、实验内容： 1输入一组整型元素序列，建立顺序表。2实现该顺序表的遍历。判断该顺序表中元素是否对称,对称返回1,否则返回0。3实现把该表中所有奇数排在偶数之前,即表的前面为奇数,后面为偶数。 4编写一个主函数,调试上述算法。三、实验要求：1. 根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。2.

2、写出实验报告（包括源程序和运行结果）。四、实验学时：2学时五、实验步骤：1进入编程环境，建立一新文件； 2.存储定义 struct SqList int * elem; /动态线性表 int length; /表的实际长度 int listsize;3. 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。4. 参考实验程序，以下几个函数实现了顺序表的创建以及插入和销毁，要求同学们能在此基础上完善其它函数并完成其它实验内容/创建顺序表void InitSqlist(SqList &sl) sl.elem = (int*)malloc(100*sizeof(int); sl.length = 0; sl.li

3、stsize = 100; return;/将元素e插入第i个位置void InsertSqlist(SqList &sl, int e, int i) if(isl.listsize) printf(插入位置超过限制！); return; /表满，重新分配内存 if(sl.length = sl.listsize) sl.elem = (int *)realloc(sl.elem, (sl.listsize+10)*sizeof(int); sl.listsize = sl.listsize+10; sl.elemi = e; /表不满，直接插入 if(sl.lengthsl.length)

4、 sl.elemi = e; if(i=i; k-) sl.elemk+1=sl.elemk; sl.elemi = e; return;/销毁顺序表void FreeSqlist(SqList &sl) free(sl.elem); 实验二 链式存储结构（一）-单向链表的有关操作(设计性)一、 实验目的： 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法。二、实验内容： 1随机产生或键盘输入一组元素，建立一个带头结点的单向链表（无序）。 2遍历单向链表。 3把单向链表中元素逆置（不允许申请新的结点空间）。 4在主函数中调试上述算法。 三、实验要求：1. 根据实验内容编程，上机调

5、试、得出正确的运行程序。2. 写出实验报告（包括源程序和运行结果）。四、实验学时：2学时五、实验步骤：1进入编程环境，建立一新文件；2类型定义 typedef struct LNode int data; struct LNode *next; LNode,*LinkList;3为了算法实现简单，最好采用带头结点的单向链表。4. 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。六、选作实验建立一个有序单向链表。并在有序链表中插入一个元素使链表元素仍有序。 七、部分参考源代码struct Node int data; Node* next;void CreateList(Node &list, int n

6、) int k; Node *l; l = &list; for(int i=1; idata = k; p-next = l-next; l-next = p; void printlist(Node list) Node *l=&list; l = l-next; while(l) printf(%dn,l-data); l = l-next; /将单链表进行就地逆置/*读取一个接点，按前插法插入到链表 */void InverseSingleList(Node &List) Node *p,*q; q = &List; p = q-next; while(p) /保存p的下一个接点 q

7、= p-next; /将p插入到链表的头部 p-next = List.next; List.next = p; p = q; 实验三 栈和队列（设计性）一、 实验目的：1掌握栈、队列的思想及其存储实现。 2掌握栈、队列的常见算法的程序实现。二、实验内容： 1采用链式存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。 2采用顺序存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。 3采用链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作。 4在主函数中设计一个简单的菜单，分别测试上述算法。 三、实验要求：1. 根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。2. 写出实验报告（包括源程序和运行结果）。四、实验学时：2学时五、实验步骤

8、：3进入编程环境，建立一新文件；2类型定义 顺序栈：#define MAX 100 /栈的最大值typedefstruct int *base；int top；SqStack； 链栈： struct Lstack int data; Lstack *next; 顺序队列：#define MAX 100 /队列的最大长度typedefstruct int *base；int front，rear；SqQueue； 3. 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。六、选作实验1. 实现循环队列的建立、出队、入队操作。2. 编写程序判断读入的字符系列是否为“回文”（正读和反读都相同的字符系列）。要求：同

9、时用栈和队列，将输入的元素分别进栈和进队列，然后退栈和出队，若两者出来的顺序相同则是“回文”。七、部分参考源代码/队列typedef struct QNode int data; struct QNode *next;QNode, *QueuePtr;typedef struct QueuePtr front; QueuePtr rear;LinkQueue;int InitQueue(LinkQueue &Q) /申请一个节点空间，然后将队头队尾指针指向它 QueuePtr p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode); if(!p) return 0; Q.front

10、= p; Q.rear = p; Q.front-next = NULL; return 1;int CreateQueue(LinkQueue &Q, int n) int i; QueuePtr s; if(!Q.front) return 0; for( i=1; idata); /插入队列,由于先进先出，所以只能插入到队尾 Q.rear-next=s; s-next = NULL; Q.rear = s; return 1;/出队，并将出对的元素放到e中int DeQueue(LinkQueue &Q, int &e) if(Q.front = Q.rear) return 0; /取

11、出队头指针的数据 QueuePtr p =Q.front-next; e = p-data; Q.front = Q.front -next; if(Q.rear = p) Q.rear = Q.front; free(p);int PrintQueue(LinkQueue Q) QueuePtr p=Q.front-next; while(p) printf( %d n,p-data); p = p-next; return 1;实验四 二叉树的操作(综合性)一、 实验目的： 1掌握二叉树的存储实现。 2掌握二叉树的遍历思想。 3掌握二叉树的常见算法的程序实现。二、实验内容：1. 输入完全二

12、叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针），如ABD#CE#F#建立二叉树，实现先序、中序和后序以及按层次遍历序列。2. 求所有叶子及结点总数。 二、 实验要求： 1. 根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。2. 写出实验报告（包括源程序和运行结果）。四、实验学时：4学时五、实验步骤： 1进入编程环境，建立一新文件；2. 采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序以及按层次遍历的操作；3. 求所有叶子及结点总数的操作；4. 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。 六、选作实验给定权值5,29,7,8,14,23,3,11，建立哈夫曼树，输出哈夫曼编码。 七、部分参考

13、源代码 typedef struct Node char data; struct Node *LChild; struct Node *RChild;BiTNode, *BiTree;/按先序序列建立二叉树void CreateBiTree1(BiTree &bt) char ch; scanf(%c,&ch); getchar(); if(ch= ) bt=NULL; printf(不产生子树!); else bt = (BiTree)malloc(sizeof(Node); bt-data = ch; printf(产生左子树!); CreateBiTree1(bt-LChild); p

14、rintf(产生右子树!); CreateBiTree1(bt-RChild); return;void Visit(char ch) printf(%c ,ch);/*先序遍历二叉树, root为指向二叉树(或某一子树)根结点的指针*/void PreOrder(BiTree root) if (root!=NULL) Visit(root -data); /*访问根结点*/ PreOrder(root -LChild); /*先序遍历左子树*/ PreOrder(root -RChild); /*先序遍历右子树*/ /*中序遍历二叉树, root为指向二叉树(或某一子树)根结点的指针*/v

15、oid InOrder(BiTree root) if (root!=NULL) InOrder(root -LChild); /*中序遍历左子树*/ Visit(root -data); /*访问根结点*/ InOrder(root -RChild); /*中序遍历右子树*/ /* 后序遍历二叉树，root为指向二叉树(或某一子树)根结点的指针*/void PostOrder(BiTree root) if(root!=NULL) PostOrder(root -LChild); /*后序遍历左子树*/ PostOrder(root -RChild); /*后序遍历右子树*/ Visit(r

16、oot -data); /*访问根结点*/ void zhonginorder(BiTree root) /* 中序遍历二叉树，root为二叉树的根结点 */ int top=0; BiTree p; BiTree s30; int m; m = 29; p = root; do while(p!=NULL) if (topm) return; top=top+1; stop=p; p=p-LChild; ; /* 遍历左子树 */ if(top!=0) p=stop; top=top-1; Visit(p-data); /* 访问根结点 */ p=p-RChild; /* 遍历右子树 */

17、while(p!=NULL | top!=0);实验五 图的遍历操作（设计性）一、 实验目的：掌握有向图和无向图的概念；掌握邻接矩阵和邻接链表建立图的存储结构；掌握DFS、BFS的基本思想及对图的遍历操作；了解图结构在人工智能、工程等领域的广泛应用。二、实验内容：设计一个有向图和一个无向图，用邻接矩阵作为存储结构，完成有向图和无向图的DFS（深度优先遍历）和BFS（广度优先遍历）的操作。三、实验要求：1. 根据实验内容编程，画出你所设计的图，写出两种方法的遍历序列。2. 上机调试、得出正确的运行程序。3. 写出实验报告（包括源程序和运行结果）。四、实验学时：2学时五、实验步骤： 1进入编程环境

18、，建立一新文件；2. 采用邻接矩阵和邻接链表作为图的存储结构，完成有向图和无向图的DFS和BFS操作；3. 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。七、部分参考源代码#define MAX_VERTEX_NUM 20/有向图的十字链表存储表示/定义弧信息typedef struct ArcBox int tailvex, headvex; /该弧的尾顶点和头顶点的位置； struct ArcBox *hlink, *tlink; /弧头相同和弧尾相同的链域 /InfoType * info;ArcBox;/定义顶点信息typedef struct VexNode int data; /存顶点有关

19、信息 struct ArcBox *firstin;/指向以该顶点为弧头的第一个弧结点 struct ArcBox *firstout; /指向以该顶点为弧尾的第一个弧结点DD;/定义图的结构typedef struct DD xlistMAX_VERTEX_NUM; /表头向量, 顶点向量 int vexnum,arcnum; /顶点数目和弧的数目OLGraph;/输入n个顶点的信息和e条弧的信息，建立该有向图的十字链表int CreateDG(OLGraph &G) /输入顶点的数目，弧的数目 printf(请输入顶点的数目和弧的数目n); scanf(%d %d,&G.vexnum,&G

20、.arcnum); /构造表头向量 printf(请输入各个顶点的数据n); for(int i=0; iG.vexnum; i+) scanf(%d,&G.xlisti.data); G.xlisti.firstin = NULL; /初始化指向弧的指针 G.xlisti.firstout = NULL; /输入各弧并构造十字链表 int ArcStart,ArcEnd; for(i=0; iheadvex = ArcEnd; p-tailvex = ArcStart; p-hlink = G.xlistArcEnd.firstin; /弧头相同的链域 p-tlink = G.xlistAr

21、cStart.firstout; /弧尾相同的链域 G.xlistArcEnd.firstin = G.xlistArcStart.firstout = p; /两个顶点的相应链域指针位置后移 return 1;int visitedMAX_VERTEX_NUM;void DFS(OLGraph g, int v) visitedv = 1; int k; printf( %d ,v); ArcBox* arc = g.xlistv.firstout; while(arc) k = arc-headvex; if(!visitedk) DFS(g,k); arc = g.xlistk.firs

22、tout; if(visitedarc-headvex) break; /for()void DFSTraverse(OLGraph g) for(int i=0; ig.vexnum; i+) visitedi=0; for(i=0; indi.key) & (ib) printf(nNot found); return(0); j=ndi.link; while( (jn) & (k!=rj.key) & (rj.key=ndi.key) ) j+; if(k!=rj.key) j=0; printf(nNot found); return(j);/折半查找int binsrch(JD r

23、,int n,int k) int low,high,mid,found; low=1; high=n; found=0; while( (lowrmid.key) low=mid+1; else if(k=rmid.key) found=1; else high=mid-1; if(found=1) return(mid); else return(0);/顺序查找int seqsrch(JD r,int n,int k) int i=n; r0.key=k; while(ri.key!= k ) i-; return(i);实验七 排序（设计性）一、 实验目的：掌握各种排序方法的基本思想、

24、排序过程、算法实现，能进行时间和空间性能的分析，根据实际问题的特点和要求选择合适的排序方法。二、实验内容：1. 实现直接排序、冒泡、直接选择、快速排序算法。2 任意输入关键字序列，采用不同的排序方法进行排序。三、实验要求：1. 根据实验内容编程；2. 比较各种算法的运行速度。（计算各种算法的速度，要用到头文件time.h中的time()和difftime()两个函数#includetime_t t1,t2;double tt1;t1=time(NULL);t2=time(NULL);tt1=difftime(t2,t1) /tt1记录两次截取的系统时间之差3.上机调试、得出正确的运行程序。4.写出实验报告（包括源程序和运行结果）。四、实验学时：2学时五、实验步骤：1进入编程环境，建立一新文件； 2. 编译运行程序，观察运行情况和输出结果。六、选作实验设计一个程序，任意给出n个学生信息（包括：学号，姓名，成绩等），实现按照分数高低打印出学生的考试名次、学号、姓名和成绩，同一名次的学生按照学号有