数据结构实验

实验一C语言复习教学目的与要求本实验的目的是帮助大家复习C语言的使用方法，特别是指针、结构体的内容，同时也为以后的各个实验做准备教学的重点与难点指针、结构体、数组三种数据类型的混合使用实验预习检查内容指针指向数组后，数组元素的访问有哪些形式？在下列类型定义后，表达式a[3].num的逻辑含义是什么？类型是什么？structstudent{longnum；floatscore；structstudent*next；}a[5]；答:3号元素的num数据域long类型例题#defineNULL0structstudent{longnum；floatscore；structstudent*next；}；main(){structstudenta,b,c,*head,*p；a.num=99101；a.score=89.5；b.num=99103；b.score=90；c.num=99107；c.score=85；//a、b、c变量赋值head=&a；a.next=&b；//a的后续为bb.next=&c；c.next=NULL；p=head；do{printf（“%ld%5.1f\n”,p-num,p-score）；/*输出学号和成绩*/p=p-next；}while()；}答：p!=NULL9、设计一个可进行复数运算的演示程序。要求：实现下列六种基本运算：1）由输入的实部和虚部生成一个复数；2）两个复数求和；3）两个复数求差；4）两个复数求积；5）从已知复数中分离出实部；6）从已知复数中分离出虚部。运算结果以相应的复数或实数的表示形式显示。10、设计一个可进行有理数运算的演示程序。要求：实现两个有理数相加、相减、相乘以及求分子或求分母的运算。实验内容及要求有10个学生，每个学生的数据包括学号、姓名、3门课的成绩，从键盘输入10个学生数据，要求打印出3门课总平均成绩，以及最高分的学生的数据。要求：用input函数输入10个学生数据，用average函数求总平均分；用max函数找出最高分的学生数据；总平均分和最高分学生的数据都在主函数中输出。实验内容及要求讨论指出下列程序段的错误：structstudent{longnum；floatscore；structstudent*next；}a,b,c,*p；a.next=&b;b.next=&c;p=a;while(p){printf(“%ld%5.2f”,p-num,p-score);P++;}答：增加：c.next=NULL;p=a;=P=&a;P++;=P=p-next;第二讲线性表教学目的与要求掌握数据结构中表的基本概念。熟练掌握线性表的基本操作，插入、删除、查找等运算在顺序存储结构和链接存储结构上的实现。熟练掌握链表的各种操作和应用。教学的重点与难点线性表的基本操作在链接存储结构上的实现。实验预习检查内容完成下列程序，指出main的结构#includestdio.h#defineMaxLen50typedefintelemtype；structdatatype{elemtype*elem;intlength;}typedefstructdatatypesqlist；voidcreate(sqlist*a){inti,n；a-elem=(elemtype*)malloc(MaxLen*sizeof(elemtype));printf（“创建一个顺序表\n”）；printf（“输入元素个数：”）；scanf（“%d,&a-length)；for(i=0；ia-length；i++){printf（“输入第%d个元素值：”,i）；scanf（“%d,a-elem+i)；}}voidinvert(sqlist*a){intm=a-length/2,I；elemtypetemp；for(I=0；Im；I++){temp=;*(a-elem+i)=;=temp;}}(1)*(a-elem+i)(2)*(a-elem+a-length-1-i)(3))*(a-elem+a-length-1-i)Voiddisp(sqlist*a){intI;for(i=0;in;i++)printf(“%5d:%d\n”,i+1,*(a-elem+i));}voidmain(){sqlistb,*a；a=&b;;create(a)；disp(a)；invert(a)；disp(a)；}实验内容及要求4、7、13必做，其余老师选做几题4、键盘输入学生信息（包括学号和成绩），学号为0作为结束标志，建立其对应的线性表并输出各结点中的数据。注：试以顺序表和单链表两种不同的存储结构实现。7、设计一个算法求A和B两个单链表表示的集合的并集。提示：将A和B合并。9、用头插法把单链表b中在单链表a中未出现的结点合并到单链表a中。实验三栈和队列教学目的与要求1.了解栈和队列的特性，以便灵活应用。2.熟练掌握栈和有关队列的各种操作和应用。教学的重点与难点栈和有关队列的各种操作和应用实验预习检查内容1、栈顶指针是栈顶元素的地址或是栈顶前一元素的地址,确定标准是什么?答:由程序员自己确定,在压栈和弹栈操作时来实现2、在实际应用中，是采用一般队列还是循环队列的依据是什么？答：实际应用中，是否存在假溢出问题。实验内容及要求3、4必做，5选做3、设一个算术表达式中包含圆括号、方括号和花括号三种类型的括号，编写一个算法判断其中的括号是否匹配。4、到医院看病的过程是，患者先排队等候，排队过程中主要重复两件事：（1）病人到达诊室时，将病历交给护士，排到等候队列中候诊。（2）护士从等候队列中取出下一个患者的病历，该患者进入诊室就诊。5、设计一个程序，演示用算符优先法对算术表达式求值的过程。基本要求：以字符序列的形式从终端输入语法正确的、不含变量的整数表达式。利用教科书表3.1给出的算符优先关系，实现对算术四则混合运算表达式的求值，并仿照教科书的例3_1演示在求值中运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的变化过程。测试数据：3*（7-2）实验内容及要求实验四串教学目的与要求1.掌握串的基本概念，存储方法及主要运算。2.将串的运算应用到文本编辑中。教学的重点与难点子串的操作实验预习检查内容串的顺序存储结构包括哪两种存储方式？答：静态分配和动态分配的顺序存储结构。静态分配：typedefstruct{charch[maxstrlen];intlength}sstring;动态分配：typedefstruct{char*ch;intlength;}hsring;实验内容及要求3、4必做，5选做3、采用顺序结构存储串，编写一个函数index(s1,s2),用于s2是否是s1的子串。若是，返回其在主串中的位置；否则返回-1。4、利用串的基本运算，编写一个算法删除串s1中所有s2子串。提示：本题利用3题的index()函数和删除子串函数循环实现。5、已知s=“(xyz)+*”,t=“(x+z)*y”。试利用连接、求子串和置换等操作，将s转化为t。实验内容及要求实验五数组和广义表教学目的与要求熟练掌握数组的存储表示和实现。熟悉广义表的存储结构的特性。教学的重点与难点数组的存储表示和常用操作的实现实验预习检查内容数组与一般线性表的区别？答：数组结构固定数据元素同构为什么数组元素可以随机访问?答:可以通过地址计算公式来求得任意元素的地址实验内容及要求3、6必做3、试设计一个算法，将A[0..n-1]中所有奇数移到偶数之前。要求不另增加存储空间，且时间复杂度为O(n)。提示：i从左向右遍历，指向A左边的一个偶数，j从右向左遍历，指向A右边的一个奇数，然后将A[i]与A[j]交换。如此循环直到i大于等于j。6、稀疏矩阵运算器基本要求：以“带行逻辑链接信息”的三元组顺序表表示稀疏矩阵，实现两个矩阵相加、相减和相乘的运算。稀疏矩阵的输入形式采用三元组表示，而运算结果的矩阵则以通常的阵列形式列出。实验内容及要求实验六树教学目的与要求1.掌握二叉树，二叉树排序数的概念及存储方法。2.掌握二叉树的遍历算法。3.熟练掌握编写实现树的各种运算的算法。教学的重点与难点二叉树的遍历操作及其应用实验预习检查内容1、下列程序段的功能是什么？2、二叉树的遍历常用哪些方式？答：1、建立排序树2、先序、中序、后序、层次实验内容及要求3、4必做3、编写程序，实现按层次遍历二叉树。4、编写程序，对二叉树进行先序遍历，并打印层号。实验七图教学目的与要求1.熟悉图的各种存储方法。2.掌握遍历图的递归和非递归的算法。3.理解图的有关算法。教学的重点与难点图的建立及图的常用操作的实现实验预习检查内容下列程序段的功能是什么？图的存储结构是什么？答：1、建立图2、此程序段中，图的存储结构是邻接表实验内容及要求2、3必做2、编写程序，实现无向图的深度优先搜索。3、有一个邻接表存储的图G，分别设计实现以下要求的算法：求出图中每个顶点的出度；计算图中出度为0的顶点数。实验八查找教学目的与要求1.掌握顺序查找，二分法查找和分块查找的算法。2.能运用线性表的查找方法解决实际问题。教学的重点与难点顺序查找、二分查找实现及应用实验预习检查内容顺序查找、二分查找的对象有什么区别?答:顺序查找的对象可以是有序或无序表;二分查找的对象必须是有序表.顺序查找、二分查找的对象的存储结构分别是什么?答:顺序查找对象可以是顺序表或链表;二分查找的对象只能是顺序表实验内容及要求2必做，3选做2、给出在一个递增有序表A中采用二分查找算法查找值为x的元素的递归算法实验九排序教学目的与要求1.掌握各种不同排序方法的基本思想和优缺点。2.了解各种排序方法依据的原则，以便根据不同的情况选择合适的排序方法。教学的重点与难点各种不同排序方法的实现及应用实验预习检查内容快速排序的基本思想是什么？答:通过一趟排序，将待排序记录分割成独立的两部分，其中一部分记录的关键字均比另一部分记录的关键字小，则可分别对这两部分记录进行排序，以达到整个序列有序。堆排序的基本思想是什么？答:将无序序列建成一个堆，得到关键字最小（或最大）的记录；输出堆顶的最小（大）值后，使剩余的n-1个元素重又建成一个堆，则可得到n个元素的次小值；重复执行，得到一个有序序列。实验内容及要求2、3必做，4选做2、编写程序，采用冒泡算法对一组无序数进行递增排序。3、用选择法对一组无序数进行递增排序。4、编写程序，实现堆排序的算法。