《数据结构》实训报告.docx
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《数据结构》实训报告.docx
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《数据结构》实训报告
实验一线性表
1.实验要求
1.1掌握数据结构中线性表的基本概念。
1.2熟练掌握线性表的基本操作:
创建、插入、删除、查找、输出、求长度及合并并运算在顺序存储结构上的实验。
1.3熟练掌握链表的各种操作和应用。
2.实验内容
2.1编写一个函数,从一个给定的顺序表A中删除元素值在x到y之间的所有元素,要求以较高效率来实现。
2.2试写一个算法,在无头结点的动态单链表上实现线性表插入操作
2.3设计一个统计选票的算法,输出每个候选人的得票结果。
3.实验代码
2.1代码:
#include
typedefintelemtype;
#definemaxsize10
intdel(intA[],intn,elemtypex,elemtypey)
{
inti=0,k=0;
while(i {if(A[i]>=x&&A[i]<=y) k++; else A[i-k]=A[i]; i++; } return(n-k); } voidmain() { inti,j; inta[maxsize]; printf("输入%d个数: \n",maxsize); for(i=0;i scanf("%d,",&a[i]); j=del(a,maxsize,1,3); printf("输出删除后剩下的数: \n"); for(i=0;i printf("%d"\n,a[i]); } 2.2代码: INSERT(L,i,b)。 voidInsert(Linklist&L,inti,elemtypex) { if(! L) { L=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode)); (*L).data=x;(*L).next=NULL; } else { if(i==1) { s=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode)); s->data=x;s->next=L;L=s; } else { p=L;j=1; while(p&&j {j++;p=p->next;} if(p||j>i-1) returnerror; s=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode)); s->data=x;s->next=p->next;p->next=s; } } } 2.3代码: typedefintelemtype typedefstructlinknode { elemtypedata; structlinknode*next; }nodetype; nodetype*create() { elemtyped; nodetypeh=NULL,*s,*t; inti=1; printf("建立单链表: \n"); while (1) { printf("输入第%d个结点数据域",i); scanf("%d",&d); if(d==0)break; if(i==1) { h=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype)); h->data=d;h->next=NULL;t=h; } else { s=(nodetype*)malloc(sizeof(nodetype)); s->data=d;s->next=NULL;t->next=s; t=s; } i++; } returnh; } voidsat(nodetype*h,inta[]) { nodetype*p=h; while(p! =NULL) { a[p->data]++; p=p->next; } } voidmain() { inta[N+1],i; for(i=0;i a[i]=0; nodetype*head; head=create(); sat(head,a); printf("候选人: "); for(i=1;i<=N;i++)printf("%3d",i); printf("\n得票数\n"); for(i=1;i<=N;i++) printf("%3d",a[i]); printf("\n"); } 4.实验小结 线性表是最简单的、最常用的一种数据结构,是实现其他数据结构的基础。 实验二栈与队列 1.实验要求 1.1了解栈和队列的特性,以便灵活运用。 1.2熟练掌握栈和有关队列的各种操作和应用。 2.实验内容 2.1设一个算术表达式包括圆括号,方括号和花括号三种括号,编写一个算法判断其中的括号是否匹配。 3.实验代码 2.1代码: #include #include #include #defineNULL0 typedefstructlist { charstr; structlist*next; }list; voidpush(char,list*); intpop(char.list*); voiddeal(char*str); main(void) { charstr[20]; printf("\n请输入一个算式: \n"); gets(str); deal(str); printf("正确! "); getchar(); return0; } voiddeal(char*str) { list*L; L=(list*)malloc(sizeof(list)); if(! L) { printf("错误! "); exit(-2); } L->next=NULL; while(*str) { if(*str=='('||*str=='['||*str=='{') push(*str,L); else if(*str==')'||*str==']'||*str=='}') if(pop(*str,L)) {puts("错误,请检查! "); puts("按回车键退出"); getchar();exit(-2); } str++; } if(L->next) { puts("错误,请检查! "); puts("按任意键退出"); getchar();exit(-2); } } voidpush(charc,list*L) { list*p; p=(list*)malloc(sizeof(list)); if(! p) { printf("错误! "); exit(-2); } p->str=c; p->next=L->next; L->next=p; } #definecheck(s)if(L->next->str==s){p=l->next;L->next=p->next;free(p);return(0);} intpop(charc,list*L) { list*p; if(L->next==NULL)return1; switch(c) { case')': check('(')break; case']': check('[')break; case'}': check('{')break; } return1; 4.实验小结 栈和队列是最基础的一种数据结构之一,为实现其他数据结构的奠定基石。 实验三树 1.实验要求 1.1掌握二叉树,二叉树排序数的概念和存储方法。 1.2掌握二叉树的遍历算法。 1.3熟练掌握编写实现树的各种运算的算法。 2.实验内容 2.1编写程序,求二叉树的结点数和叶子数。 2.2编写递归算法,求二叉树中以元素值为X的结点为根的子数的深度。 2.3编写程序,实现二叉树的先序,中序,后序遍历,并求其深度。 3.实验代码 2.1代码: #include #include structnode{ chardata; structnode*lchild,*rchild; }bnode; typedefstructnode*blink; blinkcreat() { blinkbt; charch; ch=getchar(); if(ch=='')return(NULL); else { bt=(structnode*)malloc(sizeof(bnode)); bt->data=ch; bt->lchild=creat(); bt->rchild=creat(); } returnbt; } intn=0,n1=0; voidpreorder(blinkbt) { if(bt) { n++; if(bt->lchild==NULL&&bt->rchild==NULL) n1++; preorder(bt->lchild); preorder(bt->rchild); } } voidmain() { blinkroot; root=creat(); preorder(root); printf("此二叉数的接点数有: %d\n",n); printf("此二叉数的叶子数有: %d\n",n1);} 2.2代码: intget_deep(bitreeT,intx) { if(T->data==x) { printf("%d\n",get_deep(T)); exit1; } else { if(T->lchild)get_deep(T->lchild,x); if(T->rchild)get_deep(T->rchild,x); } intget_depth(bitreeT) { if(! T)return0; else { m=get_depth(T->lchild); n=get_depth(T->rchild); return(m>n? m: n)+1; } } 2.3代码: #include #include structnode{ chardata; structnode*lchild,*rchild; }bnode; typedefstructnode*blink; blinkcreat() { blinkbt; charch; ch=getchar(); if(ch=='')return(NULL); else { bt=(structnode*)malloc(sizeof(bnode)); bt->data=ch; bt->lchild=creat(); bt->rchild=creat(); } returnbt; } voidpreorder(blinkbt) { if(bt) { printf("%c",bt->data); preorder(bt->lchild); preorder(bt->rchild); } } voidinorder(blinkbt) { if(bt) { inorder(bt->lchild); printf("%c",bt->data); inorder(bt->rchild); } } voidpostorder(blinkbt) { if(bt) { postorder(bt->lchild); postorder(bt->rchild); printf("%c",bt->data); } } intmax(intx,inty) { if(x>y) returnx; else returny; } intdepth(blinkbt) { if(bt) return1+max(depth(bt->lchild),depth(bt->rchild)); else return0; } voidmain() { blinkroot; root=creat(); printf("\n"); printf("按先序排列: "); preorder(root);printf("\n"); printf("按中序排列: "); inorder(root);printf("\n"); printf("按后序排列: "); postorder(root);printf("\n"); printf("此二叉数的深度是: "); printf("depth=%d\n",depth(root)); } 4.实验小结 通过本章学习实验,对树有了初步的认识。 树就是一种非线性的数据结构,描述了客观世界中事物之间的层次关系。 这种结构有着广泛的应用,一切具有层次关系的问题都可以用树来表示。 实验四图 1.实验要求 1.1熟悉图的各种存储方法。 1.2掌握遍历图的递归和非递归的算法。 1.3理解图的有关算法。 2.实验内容 2.1写出将一个无向图的邻接矩阵转换成邻接表的算法。 2.2以邻接表作存储结构,给出拓扑排序算法的实现。 3.实验代码 2.1代码: voidmattolist(inta[][],adjlistb[],intn)/*n为图的结点个数*/ { for(i=0;i for(i=0;i for(j=n-1;j>=0;j--) if(a[i][j]! =0) {p=(arcnodetp*)malloc(sizeof(arcnodetp));/*产生邻接点*/ p->adjvex=j; p->nextare=b[i].firstare; b[i].firstarc=p; } } 2.2代码: typedefstructvexnode { VertexTypevertex; intin;/*增加一个入度域*/ ArecNodeTp*fristarc; }AdjList[vnum]; typedefstructgraph { AdjListadjlist; intvexnum,arcnum; }GraphTp; Top_Sort(GraphTpg) { LstackTp*p;/*建立入度为0的顶点栈S*/ intm,i,v; initStack(S); for(i=0;i if(g.adjlist[i].in==0)/*if(w的入度==0)*/ push(S,&v);/*w入S栈*/ m=0; whlie(! EmptyStack(S)){ Pop(S,&v)//S出栈->v printf("%d",v);/*输出v*/ m++; p=g.adjlist[i].fristarc;/*p=图g中顶点v的第一个邻接点*/ while(p! =NULL){//p存在 (g.adjlist[p->adjvex].in)--;/*p的入度--*/ if(g.adjlist[p->adjvex].in==0)/*if(p的入度==0)*/ Push(S,p->adjvex);/*p入S栈*/ p=p->nextarc;/*p=图g中的顶点v的下一个邻接点*/ } } if(m elsereturn1; } 4.实验小结 通过本章学习实验,对图有了具体的认识。 图也是一种非线性的数据结构,这种结构有着广泛的应用,一切具有关系的问题都可以用图来表示。 实验五查找 1.实验要求 1.1掌握顺序查找、二分法查找、分块查找和哈希表查找的算法。 1.2能运用线性表的查找方法解决实际问题。 2.实验内容 2.1编写一个算法,利用二分查找算法在一个有序表中插入一个元素X,并保持表的有序性。 2.2根据给定的数据表,先建立索引表,然后进行分块查找。 3.实验代码 2.1代码: #include #include #defineMAXNUM20 intinput(int*);/*输入数据*/ intsearch(int*,int,int);/*查找插入位置*/ voidplug(int*,int,int);/*插入数据*/ voidmain(void) { intdata[MAXNUM],m; intinsert=1; m=input(data); printf("Inputtheinsertnum: "); scanf("%d",data); insert=search(data,1,m);/*返回插入位置*/ plug(data,insert,m); for(insert=1;insert<=m+1;insert++)/*显示数据*/ printf("%3d",*(data+insert)); getch(); } intinput(int*data) { inti,m; printf("\nInputthemaxnum: "); scanf("%d",&m); printf("inputdata\n"); for(i=1;i<=m;i++) scanf("%d",data+i); returnm; } intsearch(int*data,intlow,inthigh)/*递归查找插入位置*/ { intmid; if(low>high)returnlow;/*没有找到插入数据,返回low*/ else{ mid=(low+high)/2; if(*(data+mid)==*data)retunmid;/*找到插入数据,返回mid*/ elseif(*(data+mid)<*data) elseif(*()data+mid)>*data) } search(data,low,high); } voidplug(int*data,intinsert,intm) { inti; for(i=m;i>insert;i--) *(data+i+1)=*(data+i); *(data+insert)=*data } 2.2代码: #include #include #include #definrN18/*元素个数*/ #definrBlocknum3/*分块数*/ typedefstructindexterm { intkey;/*最大关键字*/ intaddr;/*块的起始地址*/ }index;/*索引表数据类型*/ index*CreateList(intdata[],intn)/*建索引表*/ { index*p; intm,j,k; m=n/BlockNum;/*分为BlockNum块,每块有m个元素*/ p=(index*)malloc(BlockNum*sizeof(index)); for(k=0;k (p+k)->key=data[m*k]; (p+k)->addr=m*k; for(j=m*k;j if(data[j]>(p+k)->key) (p+k)->key=data[j];/*块的最大关键字*/ } returnp; } intBlockSearch(index*list,intrectab[],intn,intm,intk)/*分块查找*/ { intlow=0,high=m-1,mid,i; intb=n/m;/*每块有b个元素*/ while(low<=high){/*块间折半查找*/ mid=(low+high)/2; if((list+mid)->key>=k) high=mid+1; elselow=mid+1; } if(low for(i=(list+low)->addr;i<=(list+low)->adder+b-1&&rectab[i]! =k;i++); if(i<=(list+low)->addr+b-1) returni; elsereturn-1; } return-1; } voidmain() { intrecord[N]={22,12,13,8,9,20,33,42,44,38,24,48,60,58,74,49,86,53}; intkey; index*list; printf("pleaseinputkey: \n"); scanf("%d",&key); list=CreateList(record,N); printf("datapostionid%d\n",BlockSearch(list,record,N,BlockNum,key)); } 4.实验小结 通过本章的学习,对排序有较高层次的理解与认识,从平时的练习中可以看出排序是数据处理中经常用到的重要运算。 有序的顺序表可以采用查找效率较高的折半查找法,而无序的顺序表只能用效率较低的顺序查找法。
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