中南大学 数据结构实验报告.doc

1、 数据结构实验报告专业班级：指导老师：余腊生姓 名：学 号：实验一 单链表的基本操作的实现一、实验目的掌握单链表的基本操作：建立、插入、删除、查找等运算。二、实验仪器安装 VC+的 PC 机。三、实验原理 利用线性表的特性以及其链式存储结构特点对线性表进行相关操作。四、 实验内容程序中演示了单链表的创建、插入、删除和查找。程序如下：#include#include#include#includetypedef struct nodeint data;struct node *next; NODE;/*/NODE *Create()NODE *p,*head;int x;head=(NODE *

2、)malloc(sizeof(NODE);head-next=NULL;printf(“Input data,-1 to End!n“);scanf(“%d“,while(x!=-1)p=(NODE *)malloc(sizeof(NODE);p-data=x;p-next=head-next;head-next=p;scanf(“%d“,return(head);/*/void Output(NODE *head)NODE *p;p=head;printf(“Begin to dump the LinkList.n“);while(p-next!=NULL)printf(“-%d“,p-ne

3、xt-data);p=p-next;printf(“nThe LinkList ended!n“);/*/int Listlen(NODE *head)int i=0;NODE *p=head;while(p-next!=NULL)i+;p=p-next;return(i);/*/int Get(NODE *head,int i)int j=0;NODE *p=head;while(p-nextif(!p-next|ji) return(0);else return(p-data);/*/void Del(NODE *head,int i)NODE *p=head;int j=0;while(

4、p-nextif(!p-next|ji-1) printf(“the position is wrongn“);elsep-next=p-next-next;/*/void Ins(NODE *head,int i,int e)NODE *p=head,*q;int j=0;while(p-nextif(!p-nextelseq=(NODE *)malloc(sizeof(NODE);q-data=e;q-next=p-next;p-next=q;/*/main()NODE *head;int length;int i,element;system(“CLS“);head=Create();O

5、utput(head);length=Listlen(head);printf(“the length of the link is %dn“,length);printf(“input the order :n“);scanf(“%d“,element=Get(head,i);printf(“the element of the order is %dn“,element);printf(“input the del position n“);scanf(“%d“,Del(head,i);Output(head);printf(“Input the insert posion and ele

6、ment:n“);scanf(“%d%d“,Ins(head,i,element);Output(head);getch();五、数据记录及处理1、运行程序,输入下面一组数据: 93 94 12 13 20 14 链表顺序：14 20 13 12 94 932、删除第二个数据结点，在第一个位置插入数据 20。运行结果如下:插入结果：14 13 12 94 93删除结果：20 14 13 12 94 93运行结果截图：实验二 栈和队列的实现一、目的和要求 1. 理解队列和栈的顺序存储结构和链式存储结构。通过本实验，熟悉队列、栈的结构特点；2. 熟悉队列、栈结构上的操作与算法的实现。 二、实验内容

7、 1. 队列的基本操作和应用。2. 栈的基本操作和应用。三、仪器、设备和材料 1. 适合实验要求的计算机系统 。2. V+ 编程平台。 四、实验原理 队列与栈是一种操作受限制的线性表，在了解线性表的基本原理的基础上，理解与完成此项实验。 五、实验步骤 1. 采用队列的顺序存储结构， 。2. 用菜单的形式完成队列的建立，出队，入队等基本操作。 3. 采用栈的链式存储结构。4. 用菜单的形式完成栈的出栈、入栈等基本操作。六、程序算法#include #include #define OVERFLOW -2#define ERROR 0#define OK 1#define MAX 100 /栈的最

8、大值typedef int SElemType;typedef int QElemType;typedef structSElemType *base;SElemType *top;SqStack;SqStack InitStacka( ) /顺序存储实现栈的初始化SqStack S;S.base=(SElemType *)malloc(MAX*sizeof(SElemType);if(!S.base) exit(OVERFLOW);S.top=S.base;return(S);void Pusha(SqStack *S.top+=x;void Popa(SqStack int x;if(S.

9、top=S.base) return ;else p=S.top;x=*-S.top;printf(“t 删除的栈顶元素是%dnt 出栈操作完成后的栈为:n“,x);void printa(SqStack S) /输出SElemType *p;p=S.base;printf(“t“);while(p!=S.top)printf(“%d “,*(p+);printf(“n“);typedef struct SqNodeSElemType data;SqNode *Link;*Sqptr,NODE;typedef structSqptr top;Stack;Stack InitStackb() /

10、链式存储实现栈的初始化Stack S;S.top=(Sqptr)malloc(sizeof(NODE);if(!S.top) exit (OVERFLOW);S.top-Link=NULL;return(S);void Pushb(Stack p=(Sqptr)malloc(sizeof(NODE);if(!p) return;p-data=x;p-Link=S.top-Link;S.top-Link=p;void Popb(Stack Sqptr p;if(S.top-Link=NULL) return;else p=S.top-Link;x=p-data;S.top-Link=p-Link

11、;printf(“t 删除的栈顶元素是%dn“,x);free(p);typedef struct QNodeQElemType data;struct QNode *next;*QueuePtr,QNode;typedef structQueuePtr front;QueuePtr rear;LinkQueue;LinkQueue InitQueue() /链式存储实现队列的初始化LinkQueue Q;Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode);if(!Q.front) exit(OVERFLOW);Q.front-next=NULL;ret

12、urn(Q);void EnQueue(LinkQueue p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode);if(!p) exit(OVERFLOW);p-data=x;p-next=NULL;Q.rear-next=p;Q.rear=p;void DeQueue(LinkQueue if(Q.front=Q.rear) return;QueuePtr p;p=Q.front-next;x=p-data;printf(“t 删除的队头元素是：%dn“,x);Q.front-next=p-next;if(Q.rear=p) Q.rear=Q.front;free(p);retu

13、rn;typedef structSElemType *base;int front,rear;SqQueue;SqQueue InitQueueb() /顺序存储实现队列的初始化SqQueue S;S.base=(SElemType *)malloc(MAX*sizeof(SElemType);if(!S.base) exit(OVERFLOW);S.front=S.rear=0;return(S);void EnQueueb(SqQueue S.baseS.rear=x;S.rear=(S.rear+1)%MAX;void DeQueueb(SqQueue if(S.front=S.rea

14、r) return;x=S.baseS.front;S.front=(S.front+1)%MAX;printf(“t 删除的队头元素是:%dn“,x);void main()int choice;int n,x;printf(“nn“);printf(“t1.采用链式存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作n“);printf(“t2.采用顺序存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作n“);printf(“t3.采用链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作n“);printf(“t4.采用顺序存储实现队列的初始化、入队、出队操作n“);printf(“t 请选择:“);scanf(“%d“,switch

15、(choice)case 1:Stack Sa;printf(“t1.链式存储实现栈的初始化n“);printf(“t2.链式存储实现栈的入栈操作n“);printf(“t3.链式存储实现栈的出栈操作n“);while(1)printf(“t 请选择：“);scanf(“%d“,switch(n)case 1:Sa=InitStackb();printf(“t 链式存储栈的初始化完成!n“);break;case 2:printf(“t 以0结束n“);printf(“t“);scanf(“%d“,while(x)Pushb(Sa,x);scanf(“%d“,printf(“t 链式存储栈的入

16、栈操作完成!n“);break;case 3:Popb(Sa);break;break;case 2:SqStack S;printf(“t1.顺序存储实现栈的初始化n“);printf(“t2.顺序存储实现栈的入栈操作n“);printf(“t3.顺序存储实现栈的出栈操作n“);while(1)printf(“t 请选择:“);scanf(“%d“,switch(n) case 1:S=InitStacka();printf(“t 顺序存储栈的初始化完成!n“);break;case 2:printf(“t 以0结束n“);printf(“t“);scanf(“%d“,while(x)Pus

17、ha(S,x);scanf(“%d“,printf(“t 顺序存储栈的入栈操作完成!n“);printa(S);break;case 3:Popa(S);printa(S);break;break;case 3:LinkQueue Q;printf(“t1.链式存储实现队的初始化n“);printf(“t2.链式存储实现队的入栈操作n“);printf(“t3.链式存储实现队的出栈操作n“);while(1)printf(“t 请选择：“);scanf(“%d“,switch(n) case 1:Q=InitQueue();printf(“t 链式存储队的初始化完成!n“);break;cas

18、e 2:printf(“t 以0结束n“);printf(“t“);scanf(“%d“,while(x)EnQueue(Q,x);scanf(“%d“,printf(“t 链式存储队的入栈操作完成!n“);break;case 3:DeQueue(Q);break;break;case 4:SqQueue Sv;printf(“t1.顺序存储实现队的初始化n“);printf(“t2.顺序存储实现队的入栈操作n“);printf(“t3.顺序存储实现队的出栈操作n“);while(1)printf(“t 请选择：“);scanf(“%d“,switch(n)case 1:Sv=InitQue

19、ueb();printf(“t 链式存储栈的初始化完成!n“);break;case 2:printf(“t 以0结束n“);printf(“t“);scanf(“%d“,while(x)EnQueueb(Sv,x);scanf(“%d“,printf(“t 链式存储栈的入栈操作完成!n“);break;case 3: DeQueueb(Sv);break;break;程 序 调 试 截 图 ：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

20、 现 队 列 的 初 始 化 、 入 队 、 出 队 操 作4.采 用 顺 序 存 储 实 现 队 列 的 初 始 化 、 入 队 、 出 队 操 作七、心得体会实践才能出真知，在通过了上机操作后，才发现了许多在平时上理论课的时候没有想到的方方面面，编写程序时发现很多语法的错误，以及很多英语单词的记不熟，记错，程序函数错用等等，我想需要在以后多多练习，才能逐步解决这些问题。实验三 二叉树的建立和遍历一、目的和要求 1、 了解二叉树的建立的方法及其遍历的顺序，熟悉二叉树的三种遍历 2、 检验输入的数据是否可以构成一颗二叉树 二、实验内容 1. 二叉树的建立和遍历三、仪器、设备和材料 1. 适合实

21、验要求的计算机系统 。2. V+ 编程平台。 4、 实验的描述和算法 1、实验描述 二叉树的建立首先要建立一个二叉链表的结构体，包含根节点和左右子树。因为耳熟的每一个左右子树又是一颗二叉树，所以可以用递归的方法来建立其左右子树。二叉树的遍历是一种把二叉树的每一个节点访问完并输出的过程，遍历时根结点与左右孩子的输出顺序构成了不同的遍历方法，这个过程需要按照不同的遍历的方法，先输出根结点还是先输出左右孩子，可以用选择语句实现。2、 算法#include#includeusing namespace std;templatestruct BinTreeNode /二叉树结点类定义T data; /数

22、据域BinTreeNode *leftChild,*rightChild; /左子女、右子女域BinTreeNode(T x=T(),BinTreeNode* l =NULL,BinTreeNode* r = NULL ):data(x),leftChild(l),rightChild(r) /可选择参数的默认构造函数;/-templatevoid PreOrder_2(BinTreeNode *p) /非递归前序遍历stack * S;while(p!=NULL | !S.empty()while(p!=NULL)coutdata; /访问根结点S.push(p);p=p-leftChild

23、; /遍历指针进到左子女结点if(!S.empty() /栈不空时退栈p=S.top(); S.pop(); p = p-rightChild; /遍历指针进到右子女结点/-templatevoid InOrder_2(BinTreeNode *p) /非递归中序遍历stack* S;dowhile(p!=NULL) /遍历指针未到最左下的结点，不空S.push(p); p=p-leftChild; if(!S.empty() /栈不空时退栈p=S.top();S.pop(); coutdata; p=p-rightChild; while(p !=NULL | !S.empty(); /-t

24、emplatevoid PostOrder_2(BinTreeNode *p) /非递归后序遍历stack * S;stack tag;/定义一个新的栈用来保存 tag 域判别根结点的左右子树是否均遍历过while(p != NULL | !S.empty() /左子树经过结点加 L 进栈while(p!=NULL)S.push(p); /首先将 t 和 tag 为入栈，遍历左子树tag.push(0);/遍历左子树前的现场保护p=p-leftChild;while( !S.empty() S.pop();tag.pop();coutdata; /最后访问根结点。if( !S.empty()t

25、ag.pop();tag.push(1);/遍历右子树前的现场保护,修改栈顶 tag 为，遍历右子树p=S.top(); / 取栈顶保存的指针p=p-rightChild;elsebreak;templatevoid InOrder_1(BinTreeNode * subTree)/递归函数：中序次序遍历以 subTree 为根的子树。if(subTree !=NULL) /NULL 是递归终止条件InOrder_1(subTree-leftChild); /中序遍历根的左子树coutdata; /访问根结点InOrder_1(subTree-rightChild); /中序遍历根的右子树te

26、mplatevoid PreOrder_1(BinTreeNode * subTree)/递归函数：前序遍历以 subTree 为根的二叉树。if(subTree !=NULL) /递归结束条件coutdata;/访问根结点PreOrder_1(subTree-leftChild); /前序遍历根的左子树PreOrder_1(subTree-rightChild); /前序遍历根的右子树templatevoid PostOrder_1(BinTreeNode * subTree)/递归函数：后序次序遍历以 subTree 为根的子树。if(subTree !=NULL) /NULL 是递归终止

27、条件PostOrder_1(subTree-leftChild); /后序遍历根的左子树PostOrder_1(subTree-rightChild); /后序遍历根的右子树coutdata; /访问根结点/-templatevoid CreateBinTree(BinTreeNode * cinitem;if(item !=-1)subTree = new BinTreeNode();if(subTree = NULL)cerrdata = item;CreateBinTree(subTree-leftChild); /递归建立左子树CreateBinTree(subTree-rightCh

28、ild); /递归建立右子树else subTree = NULL; /封闭指向空子树的指针int main()BinTreeNode * Tree = NULL;cout#include #include #define m 100#define NULLKEY 0typedef int KeyType; /* 假设关键字为整型 */typedef structKeyType key;RecordType;typedef RecordType HashTablem;int hash(KeyType k)/*除留余数法构造哈希函数*/int h;h = k%m;return h;int Has

29、hSearch( HashTable ht, KeyType K)/*哈希查找*/int h0;int i;int hi;h0=hash(K);if (hth0.key=NULLKEY) return (-1);else if (hth0.key=K) return (h0);else /* 用线性探测再散列解决冲突 */ for (i=1; i#define N 21void main(void)int aN;int i,n,num;int top,bottom,mid;int flag=1;int loc=-1;printf(“你想在多少个数中进行折半查找，请输入(1-20):“);scanf(“%d“,while(n20)printf(“你输入的数不正确，请重新输入:n“);printf(“你想在多少个数中进行折半查找，请输入(1-20):“);scanf(“%d“,printf(“请你输入一个整数 a1:“);scanf(“%d“,i=2;while(iatop)|(numnum)top=mid-1;mid=(top+bottom)/2;else if(amidnum)bottom=mid+1;mid=(top+bottom)/2;if(loc=-1)printf(“%d 这个数在表列中没有找到。n“,num);运行结果如下：