1、上机实验题内容概要：对于计算机学科而言，实践非常重要，它是检验读者对理论知识的掌握程度，同时加深读者对所学知识的理解和运用，本附录为读者布置了七道上机实验题，分别对应于教材的第二章至第四章及第六章至第九章的内容。数据结构数据结构270数据结构实验一 线性表实验目的：1.熟悉 C 语言的上机环境，进一步掌握 C 语言的结构特点。2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及 C 语言实现。3.掌握线性表的链式存储结构单链表的定义及 C 语言实现。4.掌握线性表在顺序存储结构即顺序表中的各种基本操作。5.掌握线性表在链式存储结构单链表中的各种基本操作。实验内容：1.顺序线性表的建立、插入及删除。2.链式线性
2、表的建立、插入及删除。实验步骤：1.建立含 n 个数据元素的顺序表并输出该表中各元素的值及顺序表的长度。2.利用前面的实验先建立一个顺序表 L=21，23，14，5，56，17，31，然后在第 i 个位置插入元素 68。3.建立一个带头结点的单链表，结点的值域为整型数据。要求将用户输入的数据按尾插入法来建立相应单链表。实现提示：1.由于 C 语言的数组类型也有随机存取的特点，一维数组的机内表示就是顺序结构。因此，可用 C 语言的一维数组实现线性表的顺序存储。在此，我们利用 C 语言的结构体类型定义顺序表：#define MAXSIZE 1024typedef int elemtype; /*
3、线性表中存放整型元素 */typedef struct elemtype vecMAXSIZE;int len; /* 顺序表的长度 */sequenlist;将此结构定义放在一个头文件 sqlist.h 里，可避免在后面的参考程序中代码重复书写，另外在该头文件里给出顺序表的建立及常量的定义。2. 注意如何取到第 i 个元素，在插入过程中注意溢出情况以及数组的下标与位序（顺序表中元素的次序）的区别。3.单链表的结点结构除数据域外，还含有一个指针域。用 C 语言描述结点结构如下：typedef int elemtype;typedef struct node elemtype data; /数据
4、域struct node *next; /指针域linklist;注意结点的建立方法及构造新结点时指针的变化。构造一个结点需用到 C 语言的标准函数 malloc()，如给指针变量 p 分配一个结点的地址：271第 9 章 排 序p=(linklist *)malloc(sizeof(linklist);该语句的功能是申请分配一个类型为 linklist 的结点的地址空间，并将首地址存入指针变量 p 中。当结点不需要时可以用标准函数 free(p)释放结点存储空间，这时 p 为空值（NULL）。思考与提高：1. 如果按由表尾至表头的次序输入数据元素，应如何建立顺序表。2. 在 main 函数里
5、如果去掉 L=int top;SqStack; /*初始化顺序栈函数*/void InitStack(SqStack *p) q=(SqStack*)malloc(sizeof(SqStack) /*申请空间*/*入栈函数 */void Push(SqStack *p,Datatype x) if(p-toptop=p-top+1; /*栈顶+1*/p-stackp-top=x; /*数据入栈*/ /*出栈函数 */Datatype Pop(SqStack *p)272数据结构x=p-stackp-top; /*将栈顶元素赋给 x*/p-top=p-top-1; /*栈顶-1*/ /*获取栈顶
6、元素函数*/Datatype GetTop(SqStack *p) x=p-stackp-top;/*遍历顺序栈函数*/void OutStack(SqStack *p) for(i=p-top;i=0;i-)printf(“第%d 个数据元素是：%6dn“,i,p-stacki);/*置空顺序栈函数*/void setEmpty(SqStack *p) p-top= -1;思考与提高：读栈顶元素的算法与退栈顶元素的算法有何区别？实验三 队列实验目的：掌握队列的链式表示和实现实验内容：实现队列的链式表示和实现。实验步骤：1. 初始化并建立链队列2. 入链队列3. 出链队列4. 遍历链队列实现提
7、示：/*定义链队列 */typedef struct Qnode Datatype data;struct Qnode *next;Qnodetype;typedef struct Qnodetype *front;Qnodetype *rear;Lqueue; 273第 9 章 排 序/*初始化并建立链队列函数*/void creat(Lqueue *q) h=(Qnodetype*)malloc(sizeof(Qnodetype); /*初始化申请空间*/h-next=NULL;q-front=h;q-rear=h;for(i=1;idata=x;s-next=NULL;q-rear-ne
8、xt=s;q-rear=s;/*出链队列函数*/Datatype Ldelete(Lqueue *q) p=q-front-next;q-front-next=p-next;if(p-next=NULL)q-rear=q-front;x=p-data;free(p); /*释放空间*/ /*遍历链队列函数*/void display(Lqueue *q) while(p!=NULL) /*利用条件判断是否到队尾*/printf(“%d“,p-data);p=p-next;思考与提高：链栈只有一个 top 指针，对于链队列，为什么要设计一个头指针和一个尾指针？实验四 树及二叉树274数据结构实验
9、目的：1. 通过实验，掌握二叉树的建立与存储2. 通过实验，掌握二叉树的遍历方法实验内容：1. 练习二叉树的建立与存储2. 练习二叉树的遍历实验步骤：1. 建立自己的头文件 BinTree.h，内容包括二叉链表的结构描述、二叉树的建立、二叉树的先序、中序与后序遍历算法。2. 建立二叉树,并通过调用函数, 输出先序遍历、中序遍历与后序遍历的结果。实现提示：建立二叉树的代码如下：BinTNode *CreateBinTree() /输入二叉树的先序遍历序列，创建二叉链表 BinTNode *t;char ch;ch=getchar();if (ch=0) /如果读入 0，创建空树 t=NULL;e
10、lset=(BinTNode *)malloc(sizeof(BinTNode); /申请根结点*t 空间t-data=ch; /将结点数据 ch放入跟结点的数据域t-lchild=CreateBinTree(); /建左子树t-rchild=CreateBinTree(); /建右子树 return t;思考与提高：1. 如何用孩子兄弟表示法存储树？2. 熟悉并掌握哈夫曼树及其应用。实验五 图实验目的：1. 掌握图的基本存储方法； 2. 掌握有关图的操作算法并用高级语言实现； 3. 熟练掌握图的两种搜索路径的遍历方法。实验内容：假设以一个带权有向图表示某一区域的公交线路网，图中顶点代表一些区
11、域中的重要场所，弧代表已有的公交线路，弧上的权表示该线路上的票价（或搭乘所需时间），试设计一个简易交通指南系统，指导前来咨询者以最低的票价或最少的时间从区域中的某一场275第 9 章 排 序所到达另一场所。实验步骤：1. 定义结点结构，定义图结构。2. 存储图信息；3. 定义求某顶点到其他所有顶点最短路径的函数；4. 写出主函数。实现提示：int creatcost(int costMAX_VEX) /*建立图的邻接矩阵,cost 数组表示图的邻接矩阵*/int vexnum,arcnum,i,j,k,v1,v2,w; /*输入图的顶点数和弧数 (或边数)*/printf(“n请输入顶点数和边
12、数(输入格式为:顶点数,边数): “);scanf(“%d,%d“, for(i=1;i key=key;s-lchild=NULL; s-rchild=NULL;*bst=s;else if(keykey)InsertBST( /*将 s插入左子树*/else if(key(*bst)-key)InsertBST( /*将 s插入右子树*/void CreateBST(BSTNode *bst) /*从键盘输入记录的值，创建相应的二叉排序树 */ int key;*bst=NULL;scanf(“%d“, while (key!=0) /*输入 0时结束*/InsertBST(bst, ke
13、y);scanf(“%d“, BSTNode *SearchBST(BSTNode *bst, int key)/*在根指针 bst所指二叉排序树中，递归查找某关键字等于 key的记录，278数据结构若查找成功，返回指向该记录结点指针，否则返回空指针*/ if (!bst) return NULL;else if (bst-key = key)return bst; /*查找成功*/elseif (bst-key key)return SearchBST(bst-lchild, key);/*在左子树继续查找*/else return SearchBST(bst-rchild, key);/*
14、在右子树继续查找*/思考与提高：1. 用其它的查找方法完成该算法。2. 比较各种算法的时间及空间复杂度。实验七 排序实验目的：1. 掌握常用的排序方法，并掌握用高级语言实现排序算法的方法； 2. 深刻理解排序的定义和各种排序方法的特点，并能加以灵活应用；3. 了解各种方法的排序过程及其时间复杂度的分析方法。实验内容：统计成绩 给出 n 个学生的考试成绩表，每条信息由姓名和分数组成，试设计一个算法： （1） 按分数高低次序，打印出每个学生在考试中获得的名次，分数相同的为同一名次； （2） 按名次列出每个学生的姓名与分数。实验步骤：1. 定义结构体。2. 定义结构体数组。3. 定出主程序，对数据进
15、行排序。实现提示：#define n 30 typedef struct student char name8; int score; student Rn; main ( ) 279第 9 章 排 序int num=1, i, j, max, temp; printf(“n请输入学生成绩: n”); for(i=0;iRmax.score) max=j; if (max!=i) temp=Rmax; Rmax=Ri; Ri= temp; if(i0) printf(“%4d%s%4d”, num, Ri.name, Ri.score); 思考与提高：1. 快速排序算法解决本问题。2. 比较各种排序算法的优缺点。3. 使用其它排序算法实现该问题（直接插入排序、希尔排序、简单选择排序、堆排序等）。
