第一篇：算法与数据结构实验指导书
北 京 邮 电 大 学
计 算 机 科 学 与 技 术 学 院
算 法 与 数 据 结 构
实 验 指 导 书
杨俊、徐塞虹、漆涛 编著
2006年9月 算法与数据结构 实验指导书
目录
实验要求....................................................................................................................................3 试验
一、约瑟夫环..............................................................................…………………..……4 试验
二、长整数四则运算运算………………………………………………………………4 实验三、八皇后.....................................……..........................................................................5 实验
四、骑士遍历......................................……………………..............................................5 实验
五、桌面计算器...............................……………..............................................................6 实验
六、平衡排序二叉树....................…...…….....................................................................6 试验
七、多重集合的实现……......................................………………………………………7 试验
八、图论………………………………………………………………………….……..8 实验
八、内部排序性能的比较..........………………….............................................................8 教材及主要参考文献………………………………………………………………………………..9 2 北京邮电大学 计算机科学与技术学院 算法与数据结构 实验指导书
实验要求
一、本课程在讲课期间需要做上机实验，目的之一是检查学生对所学算法的掌握和理解程度；其次是锻炼学生的团队合作精神。
二、成绩：
1、编码：占整个实验成绩的50%；
2、测试：占整个实验成绩的20%；
3、文档：占整个实验成绩的30%。
三、按时提交上机文档，实验文档包含以下各项：
1、问题描述：实验题目、内容和要求；
2、算法思路：实验小组对问题的解决方法的文字描述；
3、算法描述：用类算法语言等对算法进行描述；
4、源程序及驱动程序：上机实验编制的代码源程序及程序运行环境；
5、测试数据：对算法的测试用例；
6、结果分析和结论：对算法及测试结果的分析及结论；
7、心得体会：通过实验获得的心得体会；
8、分工及签名：最后是小组成员的分工及签名。
北京邮电大学 计算机科学与技术学院-1-算法与数据结构 实验指导书
实验
一、约瑟夫环
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：约瑟夫环问题是：n个人p0,p1,…pn 围坐成一个圆环。每个人pk持有一个秘密的数字ck。0 < ck <= m。开始时随机选取一个数 c = c0。每个人从p0 开始从1开始报数。报到数c 的人出对。然后以出队的人的秘密数字作为新的c 值。从出队者的下一个人顺时针从1 开始再报数。直到所有的人全部出队。
三、实验目的：检查学生对各种线性表的实现的掌握程度。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：1人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：各种队列的实现。
八、实验内容和要求：至少用3种以上的线性表来完成此试验。可以在带头节点的和不带头节点的线性表、循环的和非循环线性表、动态链表和静态链表以及向量（数组）之间选择三种。从空表开始，为每个人生成一个随机数。然后将此人加入到线性表之中。
九、可研究与探索的问题：给出各种实现的优缺点比较。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。给出各种线性表实现的优缺点分析。
实验
二、长整数四则运算
一、实验类别：验证实验。
二、问题描述：计算机CPU本身可以做32位或者64位的整数四则运算。本试验要求对任意大小的整数实现其四则运算。将一个整数N表示为
N = ±(d0 + d1*B + d2*B2 + ….+ bk*Bk)
其中 1< B <= 256 为一个取定的整数。0 <= dk < B。用线性表存储{bk}。给出整数的四则运算程序。
三、实验目的：对具体的问题选择适当的线性表实现。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：3人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：各种队列的实现。
八、实验内容和要求：至少用2种以上的线性表来完成此试验。比较不同线性表实现的速度。
九、可研究与探索的问题：1）对具体问题选择合适的线性表实现。2）B 的选取问题。可 否选择更大的基B。B的选择所应考虑的因素。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。能够得出用向量（数组）实现的线性表速度最快。
实验三、八皇后问题
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：在n*n 的国际象棋棋盘上放置n个皇后，使每个皇后不受其他皇后的攻击。
三、实验目的：检查学生对堆栈和递归程序掌握程度。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：1人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：递归程序与堆栈
八、实验内容和要求： 分别用递归和堆栈完成此试验。统计程序运行时间与问题规模n 的关系。
九、可研究与探索的问题：问题的复杂度。当n 比较大时，讨论提高程序运行的方法。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。找出程序运行速度的瓶颈。
实验
四、骑士遍历
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：在国际象棋n*n的棋盘中，一匹马从棋盘中任意一格出发，要求用n2-1步走完所有的n2个格子。每个格子走且只走过一次。应如何走？ 试给出算法实现。
三、实验目的：检查学生对堆栈与回溯算法的掌握。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：3人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：堆栈与回溯
八、实验内容和要求：用堆栈完成此试验。统计程序运行时间与问题规模n 的关系。
九、可研究与探索的问题：怎样枚举所有马下一步可走的位置。选择下一步所走位置的策略。注意由于这个程序非常耗时，在初期程序调试时应取较小的n。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。找出程序运行速度的瓶颈。给出不同选择策略的程序运行 速度的比较结果。
实验
五、桌面计算器（表达式求值）
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：模仿Unix系统下的dc命令。输入表达式字符串，按回车键后给出表达式的值。操作数为实数。
1）操作符有 “+”、“-”、“*”、“/”、“^”（乘方）
2）还可以有临时变量。用法如 pi = 3.1415926，r = 3, r*pi^2 3）还可以有事先定义的函数如：“sin()”（正弦）、“cos()”（余弦）、“log()”（对数）、“ln()”（自然对数）等函数。
三、实验目的：检查学生用堆栈解决实际问题。为本课程后续的内容提供伏笔。也为后继的课程如编译原理预习。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：3人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：堆栈，线性表，命令行参数的处理。
八、实验内容和要求：学生应至少应实现处理五个运算符：“+”、“-”、“*”、“/”、“^”（乘方）。可以用一个线性表来存储临时变量。另一个线性表来存储预定义的函数名。
九、可研究与探索的问题：查找临时变量名的不同方法。如哈希表，二叉树。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。
实验
六、平衡排序二叉树
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：随机生成一组整数p0,p1,…pn－１。将这组整数按生成的次序插入到一个平衡排序二叉树中。然后将p0,p1,…pn－１随机重新排列为q0,q1,…qn－１。再按照次次序将这些整数从生成的平衡排序二叉树删除。
三、实验目的：平衡排序二叉树的插入和删除。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：3人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：平衡排序二叉树的插入和删除中的旋转。
八、实验内容和要求：统计在平衡排序二叉树的插入和删除过程中各种旋转的出现次数。
九、可研究与探索的问题：研究平衡排序二叉树与一般的排序二叉树在插入和删除方面的性能比较。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。给出在均匀的随机分布下，平衡排序二叉树与一般排序二叉树的性能比较。
实验
七、多重集合的实现
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：实现数学上多重集合。所谓的多重集合类似于集合，但是一件东西可以放置多个副本。就如一个菜篮子里面可以放两个苹果。
三、实验目的：查找结构的各种实现。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：3人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：平衡排序二叉树的插入和删除、遍历，查找。哈希查找结构。
八、实验内容和要求： 假设集合中包含的元素是可以排序的。将多重集合封装成一个类。具体的实现可以是中序线索化的平衡排序二叉树，或者带父节点指针的平衡排序二叉树。多重集合的界面如下：
template
{
Multi_set(void);//构造函数，初始化为空集合~Multi_set(void);//析构函数
Multi_set& operator=(Multi_set const a);//重载运算符=
bool contains(T const& v)const;//如果集合包含v 则返回true，否则返回false
Multi_set& operator+=(Multi_set const&a);//将集合a 并到自身中。
Multi_set& operator-=(Multi_set const& a);//自身减去集合a
Multi_set& operator-=(T const& a);//自身减去一个元素a
};//~class Multi_set
//返回集合a,b的并
template
//返回集合a,b的差
template
//返回 a –{v}
template
Multi_set
九、可研究与探索的问题：哈希函数的选取。比较哈希与平衡排序二叉树的优缺点、性能和速度。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。给出平衡排序二叉树实现的多重集合和用哈希实现的多重集合的性能比较。
实验
八、图论
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：实现图论中的各种算法。
1）最小代价生成树的Krscal 算法和Prim算法。2）单源点的最短路径的Dijstra 算法。3）深度优先遍历与广度优先遍历。4）拓扑排序
5）求所有节点之间的最短路径Floyd算法
（在这五个小题中只要选作一个即可。）
三、实验目的：学习根据不同的运算来选取不同的存储结构。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：3人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：图论中的各种算法及其复杂度。根据不同的操作来决定图的存储结构。
八、实验内容和要求：至少实现上面五个小题目中的一个。从文件中读入一个图的信息。
九、可研究与探索的问题：高级数据结构如堆、并查集在图论算法中的应用。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。给出在均匀的随机分布下，平衡排序二叉树与一般排序二叉树的性能比较。
实验
九、内部排序性能的比较
一、实验类别：设计型实验。
二、问题描述：随机生成一组整数p0,p1,…pn－１。对这组数据进行排序。
三、实验目的：比较不同排序算法的性能。
四、实验学时：2小时
五、实验组人数：3人。
六、实验设备环境：计算机。
七、实验原理及要点（知识点）：各种内部排序算法。
八、实验内容和要求： 1）实现插入排序，选择排序，希尔排序，堆排序以及快速排序。2）快速排序的多种版本。3）对单链表实现归并排序。4）基数排序。
5）对小型问题（n = 10）、中型问题（n = 1000）以及大型问题（n = 1百万）分别统计不同排序算法的键值比较次数、键值移动次数以及程序运行时间。
26）排序算法的时间复杂度可以有O(n)和 O(n log n)。对相同复杂度的算法，给出他们运行时间与时间复杂度的比值。
九、可研究与探索的问题：研究快速排序算法的不同改进方法。自省排序算法。只需要移动而不需要交换的快速排序方法。
十、验收及实验报告要求：现场操作及运行效果验收。要求程序必须上机编译通过并且正确运行。给出试验报告。给出在均匀的随机分布下，对大中小问题的最快的排序算法。
教材及主要参考文献
[1] 严蔚敏、吴伟民，数据结构习题集，清华大学出版社，1999年
[2] John R.Hubbard, Data Structures with C++, China Machine Press, 2002.[3] Mark Allen Weiss, Data Structures and Problem Solving Using C++, 2ed, 清华大学出版社。2004年。[4] Robert Sedgewick，Algorithms in C Part 1 – 4: Fundamentals, Data Structures, Sorting, rdSearching, 3, 中国电力出版社，2003年。
[5] 严蔚敏、吴伟民，数据结构(C语言版)，清华大学出版社，2006年
第二篇：算法与数据结构实验
金陵科技学院实验报告
学 生 实 验 报 告 册
课程名称：
学生学号：
所属院部：
（理工类）
算法与数据结构 专业班级： 13网络工程
1305106009 学生姓名： 陈韬
网络与通信工程学院 指导教师： 沈奇 14 ——20 15 学年 第 1 学期
金陵科技学院教务处制
金陵科技学院实验报告
实验报告书写要求
实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸张一律采用A4的纸张。
实验报告书写说明
实验报告中一至四项内容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验内容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。
填写注意事项
（1）细致观察，及时、准确、如实记录。（2）准确说明，层次清晰。
（3）尽量采用专用术语来说明事物。
（4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。（5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。
实验报告批改说明
实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。
实验报告装订要求
实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。
金陵科技学院实验报告
实验项目名称： 顺序表 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间：
金陵科技学院实验报告
实验1 顺序表
一、实验目的和要求
掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。
二、实验仪器和设备
Turbo C 2.0/ Visual C++
三、实验内容与过程（含程序清单及流程图）
1、必做题
（1）编写程序建立一个顺序表，并逐个输出顺序表中所有数据元素的值。编写主函数测试结果。
（2）编写顺序表定位操作子函数，在顺序表中查找是否存在数据元素x。如果存在，返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素的序号（序号从0开始编号）；如果不存在，返回－1。编写主函数测试结果。（3）在递增有序的顺序表中插入一个新结点x，保持顺序表的有序性。
解题思路：首先查找插入的位置，再移位，最后进行插入操作；从第一个元素开始找到第一个大于该新结点值x的元素位置i即为插入位置；然后将从表尾开始依次将元素后移一个位置直至元素i；最后将新结点x插入到i位置。
（4）删除顺序表中所有等于X的数据元素。
2、选做题
（5）已知两个顺序表A和B按元素值递增有序排列，要求写一算法实现将A和B归并成一个按元素值递减有序排列的顺序表（允许表中含有值相同的元素）。
程序清单：
#include
金陵科技学院实验报告
} sequenlist;sequenlist L={{1,3,5,5,7,8,10,12,17},8};void print_list(){ int i;for(i=0;i<=L.last;i++)printf(“%4d”,L.data[i]);} void find_all_x(int x){ int found=0,i;for(i=0;i<=L.last;i++)if(L.data[i]==x){ printf(“%3d”,i+1);found=1;} if(found==0)printf(“-1n”);} void insert_x(int x){ int loc,i;for(i=0;i<=L.last;i++)if(x 金陵科技学院实验报告 loc=i;for(i=L.last;i>=loc;i--)L.data[i+1]=L.data[i];L.data[loc]=x;L.last++;} void delete_x(int x){ int i,j,found=0;for(i=0;i<=L.last;i++)if(x==L.data[i]){ found=1;for(j=i+1;j<=L.last;j++)L.data[j-1]=L.data[j];i--;L.last--;} if(found==0)printf(“x is not foundn”);else { printf(“x is deletedn”);printf(“the list after deletion is:n”);print_list(); 金陵科技学院实验报告 } } void main(){ int x,choice;while(1){ printf(“**********menu**********n”);printf(“ 1--printn”);printf(“ 2--searchn”);printf(“ 3--insertn”);printf(“ 4--deleten”);printf(“ 5--exitn”);printf(“please input your choice:”);scanf(“%d”,&choice); switch(choice){case 1: printf(“the original list is:n”);print_list();break;case 2: printf(“pls input x you want to search:n”); 金陵科技学院实验报告 scanf(“%d”,&x);find_all_x(x);break;case 3: printf(“pls input x you want to insert:n”);scanf(“%d”,&x);insert_x(x);printf(“the list after insertion is:n”);print_list();break;case 4: printf(“pls input x you want to delete:n”);scanf(“%d”,&x);delete_x(x);printf(“the list after deletion is:n”);print_list();break;case 5: exit(0);} } } 金陵科技学院实验报告 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 金陵科技学院实验报告 实验项目名称： 单链表 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间： 金陵科技学院实验报告 实验2 单链表 一、实验目的和要求 1、实验目的 掌握单链表的定位、插入、删除等操作。 2、实验要求 （1）注意链表的空间是动态分配的，某结点不用之后要及时进行物理删除，以便释放其内存空间。 （2）链表不能实现直接定位，一定注意指针的保存，防止丢失。 二、实验仪器和设备 Turbo C 2.0/ Visual C++ 三、实验内容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 （1）编写程序建立一个单链表，并逐个输出单链表中所有数据元素。（2）在递增有序的单链表中插入一个新结点x，保持单链表的有序性。 解题思路：首先查找插入的位置然后进行插入操作；从第一个结点开始找到第一个大于该新结点值的结点即为插入位置；然后在找到的此结点之前插入新结点；注意保留插入位置之前结点的指针才能完成插入操作。 （3）编写实现带头结点单链表就地逆置的子函数，并编写主函数测试结果。 2、选做题 已知指针LA和LB分别指向两个无头结点单链表的首元结点。要求编一算法实现，从表LA中删除自第i个元素起共len个元素后，将它们插入到表LB中第j个元素之前。程序清单： 金陵科技学院实验报告 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 金陵科技学院实验报告 实验项目名称： 堆栈和队列 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间： 金陵科技学院实验报告 实验3 堆栈和队列 一、实验目的和要求 （1）掌握应用栈解决问题的方法。（2）掌握利用栈进行表达式求和的算法。 （3）掌握队列的存储结构及基本操作实现，并能在相应的应用问题中正确选用它们。 二、实验仪器和设备 Turbo C 2.0/ Visual C++ 三、实验内容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 （1）判断一个算术表达式中开括号和闭括号是否配对。（2）测试“汉诺塔”问题。 （3）假设称正读和反读都相同的字符序列为”回文”，试写一个算法判别读入的一个以’@’为结束符的字符序列是否是“回文”。 2、选做题 在顺序存储结构上实现输出受限的双端循环队列的入列和出列算法。设每个元素表示一个待处理的作业，元素值表示作业的预计时间。入队列采取简化的短作业优先原则，若一个新提交的作业的预计执行时间小于队头和队尾作业的平均时间，则插入在队头，否则插入在队尾。程序清单： 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 金陵科技学院实验报告 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 金陵科技学院实验报告 实验项目名称： 串 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间： 金陵科技学院实验报告 实验4 串 一、实验目的和要求 掌握串的存储及应用。 二、实验仪器和设备 Turbo C 2.0/ Visual C++ 三、实验内容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 （1）编写输出字符串s中值等于字符ch的第一个字符的函数，并用主函数测试结果。 （2）编写输出字符串s中值等于字符ch的所有字符的函数，并用主函数测试结果。 解题思路：可以将第一题程序改进成一个子函数，在本题中循环调用。（3）设字符串采用单字符的链式存储结构，编程删除串s从位置i开始长度为k的子串。 2、选做题 假设以链结构表示串，编写算法实现将串S插入到串T中某个字符之后，若串T中不存在这个字符，则将串S联接在串T的末尾。 提示：为提高程序的通用性，插入位置字符应设计为从键盘输入。程序清单： 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 金陵科技学院实验报告 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 金陵科技学院实验报告 实验项目名称： 二叉树 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间： 金陵科技学院实验报告 实验5 二叉树 一、实验目的和要求 （1）掌握二叉树的生成，以及前、中、后序遍历算法。（2）掌握应用二叉树递归遍历思想解决问题的方法。 二、实验仪器和设备 Turbo C 2.0/ Visual C++ 三、实验内容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 （1）建立一棵二叉树。对此树进行前序遍历、中序遍历及后序遍历，输出遍历序列。 （2）在第一题基础上，求二叉树中叶结点的个数。（3）在第一题基础上，求二叉树中结点总数。（4）在第一题基础上，求二叉树的深度。 2、选做题 已知一棵完全二叉树存于顺序表sa中，sa.elem[1…sa.last]存储结点的值。试编写算法由此顺序存储结构建立该二叉树的二叉链表。 解题思路：根据完全二叉树顺序存储的性质来确定二叉树的父子关系即“还原”了二叉树，之后再按照二叉树二叉链表的构造方法进行建立。完全二叉树顺序存储的一个重要性质为，第i个结点的左孩子是编号为2i的结点，第i个结点的右孩子是编号为2i+1的结点。程序清单： 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 金陵科技学院实验报告 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 金陵科技学院实验报告 实验项目名称： 图 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间： 金陵科技学院实验报告 实验6 图 一、实验目的和要求 （1）熟练掌握图的基本概念、构造及其存储结构。 （2）熟练掌握对图的深度优先搜索遍历和广度优先搜索遍历的算法。 二、实验仪器和设备 Turbo C 2.0/ Visual C++ 三、实验内容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 （1）构造一个无向图（用邻接矩阵表示存储结构）。 （2）对上面所构造的无向图，进行深度优先遍历和广度优先遍历，输出遍历序列。 2、选做题 采用邻接表存储结构，编写一个判别无向图中任意给定的两个顶点之间是否存在一条长度为k的简单路径的算法。简单路径是指其顶点序列中不含有重复顶点的路径。提示：两个顶点及k值均作为参数给出。程序清单： 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 金陵科技学院实验报告 实验项目名称： 排序 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间： 金陵科技学院实验报告 实验7 排序 一、实验目的和要求 （1）熟练掌握希尔排序、堆排序、直接插入排序、起泡排序、快速排序、直接选择排序、归并排序和基数排序的基本概念。 （2）掌握以上各种排序的算法。区分以上不同排序的优、缺点。 二、实验仪器和设备 Turbo C 2.0/ Visual C++ 三、实验内容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 用随机数产生100000个待排序数据元素的关键字值。测试下列各排序函数的机器实际执行时间（至少测试两个）：直接插入排序、希尔排序（增量为4，2，1）、冒泡排序、快速排序、直接选择排序、堆排序。 2、选做题 假设含n个记录的序列中，其所有关键字为值介于v和w之间的整数，且其中很多关键字的值是相同的。则可按如下方法排序：另设数组number[v…w]，令number[i]统计关键字为整数i的纪录个数，然后按number重排序列以达到有序。试编写算法实现上述排序方法，并讨论此种方法的优缺点。程序清单： 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 金陵科技学院实验报告 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 金陵科技学院实验报告 实验项目名称： 查找 实验学时： 2 同组学生姓名： 实验地点： 实验日期： 实验成绩： 批改教师： 批改时间： 金陵科技学院实验报告 实验8 查找 一、实验目的和要求 （1）掌握顺序表查找、有序表查找、索引顺序表查找的各种算法。（2）掌握哈希表设计。 二、实验仪器和设备 Turbo C 2.0/ Visual C++ 三、实验内容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 （1）在一个递增有序的线性表中利用二分查找法查找数据元素X。 2、选做题 （2）构造一个哈希表，哈希函数采用除留余数法，哈希冲突解决方法采用链地址法。设计一个测试程序进行测试。 提示：构造哈希表只是完成查找的第一步，大家应该掌握在哈希表上进行查找的过程，可以试着编程序实现。程序清单： 金陵科技学院实验报告 四、实验结果与分析（程序运行结果及其分析） 五、实验体会（遇到问题及解决办法，编程后的心得体会） 目 录 实验规则················································2 实验环境················································2 实验报告要求············································3 实验一 单链表 （一）······································4 实验二 单链表 （二）······································5 实验三 栈···············································6 实验四 二叉树···········································7 实验五 最短路径·········································8 实验六 内部排序·········································9 实 验 规 则 为了顺利完成实验教学任务，确保人身、设备的安全，培养严谨、踏实、实事求是的科学作风和爱护国家财产的优良品质，特制定以下实验规则： 1、实验前必须充分预习，完成指定的预习任务。预习要求如下： （1）认真阅读指导书，进行必要的设计与计算。（2）熟悉实验内容。 （3）预先复习，并按要求编写程序。（4）未完成预习任务者不得进入实验室。 2、遵守以下纪律： （1）在实验室不得做和实验无关的事情。 （2）进行任课老师指定内容以外的实验，必须经指导教师同意。（3）遵守纪律，不迟到。 （4）保持实验室内安静、整洁，爱护公物，不许乱写乱画。 实 验 环 境 本实验在386以上的微机上进行，运行环境为VC6.0。 实验报告要求 1、实验题目 2．实验目的 3．实验环境 4．实验内容与完成情况（可以附上自主设计的源程序）5．出现的问题及对问题的解决方案 6．实验思考：（学生对本次实验的收获的总结） 实验一 单链表 （一）一、实验目的 掌握线性表的链式存储结构及其基本操作。 二、预习要求 1、看懂书上的算法，深入理解链表的物理存储模式和逻辑模式。 2、根据要求，编写程序准备上机调试。 三、实验内容 实现一个简单的学生信息管理系统，该系统的功能有： 1、利用单链表建立学生基本信息表 2、浏览每个学生的信息 3、根据学号查询某个学生的基本信息 4、添加学生信息到单链表中 5、删除一个学生的信息 四、实现提示 设计结点的结构体类型，包括学生的学号、姓名、年龄、性别；要求设计一个简单的菜单界面，根据需要选择所要进行的操作；构造函数，每一个函数实现上述的一个功能。 实验二 单链表 （二）一、实验目的 掌握线性表的链式存储结构及其基本操作。 二、预习要求 1、看懂书上的算法，深入理解链表的物理存储模式和逻辑模式。 2、根据要求，编写程序准备上机调试。 三、实验内容 1、实现单链表的就地逆置。 2、建立两个非递减有序单链表，然后合并成一个非递减链表。 3、建立两个非递减有序单链表，然后合并成一个非递增链表。 4、编写一个主函数,调试上述算法。 四、选做题、思考题 1、如何用带表头结点的单链表作为多项式的存储表示，实现两个多项式的相加。 2、约毖夫环的实现。 3、如何利用文件实现学生信息的存取。 实验三 栈 一、实验目的 深入了解并掌握栈的特性及其在实际中的应用；熟练掌握栈的算法实现；运用栈操作求解实际问题。 二、预习要求 1、看懂书上的算法，深入理解栈的特性和存储结构，以便在实际问题背景下灵活运用。 2、根据要求，编写程序准备上机调试。 三、实验内容 利用栈实现数据的分类，要求当输入为偶数时进栈1，当输入为奇数时进栈2，最后分别从栈1和栈2输出偶数和奇数序列。 四、实现提示 1、开辟一个连续的存储空间，实现两个栈顺序存储空间的共享；分别在两端设置栈顶指针，并按要求实现栈操作。 2、采用顺序存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。 五、选做题、思考题 1、两栈空间共享时，栈满的条件是什么？ 2、为停车场编制进行管理的模拟程序（习题集P96，2.1）。 3、编写程序，利用栈实现表达式求值。 实验四 二叉树 一、实验目的 通过实践掌握二叉树的存储结构和遍历思想；掌握二叉树的常见算法的程序实现。 二、预习要求 二叉树的三种遍历方法。 三、实验内容 1、输入字符序列，建立二叉链表。 2、利用栈，编写非递归算法，编程实现二叉树的中序遍历。 3、求二叉树的叶子结点个数。 4、在主函数中设计一个简单的菜单，分别调试上述算法。 四、选做题、思考题 1、如何实现二叉树的后序遍历（非递归）。 2、如何求二叉树的高度。 实验五 最短路径（旅游景点导游咨询模拟） 一、实验目的 利用图的最短路径原理为用户提供路径咨询，掌握求最短路径的算法并编程实现。 二、预习要求 学习了解图的存储结构，掌握求最短路径的两种算法。 三、实验内容 设计一个旅游景点导游模拟程序，为来访的客人提供景点最短路径的信息查询服务，任意选取n城市，构成一个有向带权图，图中顶点表示城市，边上的权值表示两点间的距离，根据用户指定的始点和终点输出相应的最短路径。 四、实现提示 咨询以用户和计算机的对话方式进行，由用户输入起始点和终点，输出信息：最短路径是多少？并指出所经过的城市。存储结构可选用邻接矩阵。 五、选做题、思考题 1．如何实现对城市信息进行编辑（如：添加或删除）的功能。 2．用邻接表作存储结构，求一指定景点出发，到其余各景点的最短路径。 实验六 内部排序 一、实验目的 直观感受算法的关键字比较次数和关键字移动次数。 二、预习要求 1、常见的排序算法(插入排序、交换排序、选择排序、归并排序、基数排序等)的思想、特点及其适用条件。 2、根据要求，编写程序准备上机调试。 三、实验内容 1、对直接插入排序和简单选择排序算法进行关键字比较次数和关键字移动次数的比较。 2、利用链式存储结构，编写程序，实现直接插入排序和冒泡排序。 四、实现提示 测试数据可以为几组典型的数据：正序、逆序、乱序。 五、选做题、思考题 1、快速排序算法的非递归实现。 2、结合实验，理解针对不同待排元素的特点而选择不同排序方法的重要性。 3、如何对本实验进行时间、空间的复杂度分析。 数 据 结 构 实 验 指 导 书 数据结构实验指导书 目录 数据结构实验指导书.......................................................................................................................1 目录...........................................................................................................................................1 实验指导书概述...............................................................................................................................2 上机实验题目...................................................................................................................................3 实验一 C语言相关知识复习................................................................................................3 一、实验目的...................................................................................................................3 二、实验内容...................................................................................................................3 实验二 单链表的插入、删除...............................................................................................3 一、实验目的...................................................................................................................3 二、实验内容...................................................................................................................3 三、实现提示...................................................................................................................4 实验三 栈及其应用.................................................................................................................5 一、实验目的...................................................................................................................5 二、实验内容...................................................................................................................5 实验四 二叉树的递归算法.....................................................................................................6 一、实验目的...................................................................................................................6 二、实验内容...................................................................................................................6 实验五 图的遍历.....................................................................................................................7 一、实验目的...................................................................................................................7 二、实验内容...................................................................................................................7 实验六 有序表的查找.............................................................................................................7 一、实验目的...................................................................................................................7 二、实验内容...................................................................................................................7 实验七 哈希表.........................................................................................................................7 一、实验目的...................................................................................................................7 二、实验内容...................................................................................................................7 实验八 内部排序算法的应用.................................................................................................8 一、实验目的...................................................................................................................8 二、实验内容...................................................................................................................8 实验指导书概述 “数据结构”是计算机专业一门重要的专业技术基础课程，是一门关键性核心课程。本课程系统地介绍了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构和实现算法，介绍了多种常用的查找和排序技术，并对其进行了性能分析和比较，内容非常丰富。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大难度： 内容多，时间短，给学习带来困难； 贯穿全书的动态链表存储结构和递归技术是学习中的重点和难点； 隐含在各部分的技术和方法丰富，也是学习的重点和难点； 先修课程中所介绍的专业性知识不多，加大了学习难度。 由于数据结构课程的技术性与实践性，《数据结构课程实验》的设置十分必要。为了帮助学生更好地学习本课程，理解和掌握算法设计所需的技术，为整个专业学习打好基础，要求运用所学知识，上机解决一些典型问题，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握所用到的一些技术。 上机实践是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通过上机实践，使学生在可能短的时间内对数据结构知识的实践和应用有一个比较全面和系统的认识，达到理论与实践相结合的目的。 为了达到上述目的，本指导书安排了8个实验题目，它们与教科书的各章有紧密的关系，使学生在实验后能加深对课程内容的理解，增强动手能力。 每个实验题目采取了统一的格式，由问题描述、基本要求、测试数据、实现提示等部分组成。 问题描述旨在为读者建立问题提出的背景环境，指明问题“是什么”； 要求则对问题进一步求精，划出问题的边界，指出具体的参量或前提条件，并规定该题的最低限度要求； 测试部分旨在为检查学生上机作业提供方便，在完成实习题时应自己设计完整和 严格的测试方案，当数据输入量较大时，提倡以文件形式向程序提供输入数据； 实现提示对实现中的难点及其解法思路等问题作了简要提示，个别问题给出了参考实现。 下面带*的题目为选做题目。 上机实验题目 实验一 C语言相关知识复习 一、实验目的 复习C语言中函数、数组、结构体、文件等概念，掌握它们的描述与操作方法；熟悉掌握C++中typedef、引用参数调用（&）的概念及使用方法，为理解数据结构课程的后续内容以及算法书写奠定基础。 二、实验内容 问题描述：编写一个函数，求一个整数数组中的最大、最小值。 要求：在函数声明中采用引用参数传递方式实现最大、最小值的返回。测试：在主函数中输入10个数，调用此函数，打印输出最大和最小值。2 关于指针的使用： 用malloc方式分别申请两个指针，并实现两个指针内容的比较大小操作。要求：此功能在一个函数内实现，该函数接受两个整数值，存储到两个指针内容中，输出两者中的最大值。 测试：从主函数中输入两个数，调用该函数，打印输出交换后的值。 实验二 单链表的插入、删除 一、实验目的 1、熟悉某种数据结构在计算机上实现的方法。 2、掌握单链表的定义、创建、插入、删除、遍历等基本操作的实现。 3、体会单链表操作、有序表插入、删除的一般方法。 二、实验内容 问题描述：已知递增有序的单链表A，编写算法实现向A中插入或删除一个元素，并保持A的有序性。 实验要求： 1、结点的数据均为整型。 2、若表中已经存在此元素，则不插入 三、实现提示 1.在已知的线性表中插入或删除，需要下面的辅助函数：线性表的创建、线性表的遍历 2.在单链表表中插入或删除，需依次实现： a)单链表结构的定义 b)单链表的创建（头插法或尾插法建表）c)单链表的遍历 d)单链表的插入、删除（采用顺序查找方法，顺头指针往后，查找插入或删除位置，再修改指针） //头文件 #include “stdlib.h” //预定义常量 #define NULL 0 //单链表的定义 typedef struct LNode{ int data;struct LNode *next;}LNode,*LinkList;//单链表的创建 void Create_List(LinkList &L){ int data;LinkList p,q;L=(LinkList)malloc(sizeof(LNode));L->next=NULL; q=L; scanf(“%d”,&data);while(data!=0){ p=(LinkList)malloc(sizeof(LNode)); p->data=data; p->next=q->next; q->next=p; q=p; scanf(“%d”,&data);} } //单链表的遍历 void TranverseList(LinkList L){ LinkList p; p=L->next; if(p==NULL) { printf(“niln”); return; } while(p!=NULL) { printf(“%d ”,p->data); p=p->next; } printf(“n”);} 实验三 栈及其应用 一、实验目的 1、熟悉栈的顺序表示与实现。 2、熟悉栈的应用。 3、理解并掌握递归函数的设计与实现。 二、实验内容 问题描述：利用栈实现十进制数n转化为d进制数 要求： 1)输入一个n和d，打印输出d进制数序列。 2)利用顺序栈来实现十进制数n转化为其他d进制数。此时，需要同时实现初始化空栈、入栈、出栈、判栈空等辅助功能。测试数据： （1）输入n:1348 d:8 输出：2504（2）输入n:9 d:8 输出：11（3）输入n:0 d:8 输出：0 2 问题描述：利用栈实现算术表达式求值。要求： 1)参与运算的操作数为10以内的数值。测试数据： 自拟。 实验四 二叉树的递归算法 一、实验目的 1、掌握二叉树的表示与实现。 2、掌握二叉树的定义、创建、遍历等基本操作的实现。 3、熟悉求二叉树深度等递归算法的设计与实现。 二、实验内容 问题描述：已知二叉树t，分别采用顺序存储结构、二叉链表存储结构实现求二叉树的深度，并对二叉树分别进行中序遍历。要求： 1、二叉树分别采用顺序或二叉链表存储。 2、树中的数据类型约定为整型。测试数据： 1、输入序列：-+aØØ*bØØ-cØØdØØ/eØØfØØ创建二叉树； 输出：深度：5 前序序列：-+a*b-cd/ef 中序序列：a+b*c-d-e/f 后序序列：abcd-*+ef/-T:d / e f 2、t=nil 输入：Ø 输出：深度：0 实验五 图的遍历 一、实验目的 熟悉图的基本操作，掌握图遍历的设计与实现。 二、实验内容 问题描述：已知的描述校园景点的图，实现对该图的深度优先和广度优先遍历。要求： 图采用邻接矩阵存储，顶点信息包括景点的名称和简单描述。 实验六 有序表的查找 一、实验目的 1、理解各种查找方法的基本思想 2、熟悉有序表查找方法的算法实现 二、实验内容 已知一有序的序列{1,3,5,7,9}，采用折半法分别查找3和6。 2已知输入一无序的序列{5,1,3,9,7}，创建一棵二叉排序树，然后对其遍历，输出递增有序的序列。 实验七 哈希表 一、实验目的 理解哈希表的概念和基本操作；熟悉哈希表的创建、查找、插入的算法实现。 二、实验内容 问题描述：已知11位好友的名字各不相同，设计并实现一个哈希表，根据好友的名字，可以取得其生日。要求： 1、好友的信息包含名字和生日两个数据项，其中好友的名字为主键，用汉语拼音形式存放； 2、哈希函数采取：好友名字中所有拼音字母ASCII码值的和 MOD 11(除以1取余)； 3、采取线性探测再散列的方式处理冲突。 实验八 内部排序算法的应用 一、实验目的 理解各种内部排序方法的基本思想；熟悉各种内部排序方法的算法实现 二、实验内容 问题描述：已知一序列{503，087，512，061，908，170，897，275，653，426}，分别采取下列排序方法对其进行排序： （1）直接插入排序； （2）简单选择排序； （3）起泡排序；（4）快速排序；（5）堆排序。 石 家 庄 铁 道 大 学 实 验 任 务 书 课程名称： 数据结构 实验学时： 8 适用专业： 自动化类专业 开设学院： 电气与电子工程学院 石 家 庄 铁 道 大 学 14学年—15学年第 2学期 数据结构实验任务书 专业名称： 实验学时： 2 课程名称：数据结构 任课教师： 王明明 实验题目：线性表的基本操作 实验环境： Visual C++ 实验目的： 1、掌握线性表的定义； 2、掌握线性表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。 实验内容： 定义一个包含学生信息（学号，姓名，成绩）的的顺序表或链表，使其具有如下功能：(1)根据指定学生个数，逐个输入学生信息；(2)逐个显示学生表中所有学生的相关信息； (3)根据姓名进行查找，返回此学生的学号和成绩； (4)根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，姓名，成绩）；(5)给定一个学生信息，插入到表中指定的位置；(6)删除指定位置的学生记录；(7)统计表中学生个数。 实验提示： 学生信息的定义： typedef struct { char no[8];//8位学号 char name[20];//姓名 int price;//成绩 }Student; 顺序表的定义 typedef struct { Student *elem;//指向数据元素的基地址 int length;//线性表的当前长度 }SqList； 链表的定义： typedef struct LNode{ Student data;//数据域 struct LNode *next;//指针域 }LNode,*LinkList; 实验要求： (1)程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。 (2)程序要具在一定的健壮性，即当输入数据非法时，程序也能适当地做出反应，如插入删除时指定的位置不对等等。 (3)程序要做到界面友好，在程序运行时用户可以根据相应的提示信息进行操作。(4)根据实验报告模板详细书写实验报告,在实验报告中给出链表根据姓名进行查找的算法和插入算法的流程图。 石 家 庄 铁 道 大 学 14学年—15学年第 2 学期 数据结构实验任务书 专业名称： 实验学时： 2 课程名称：数据结构 任课教师： 李冬梅 实验题目：栈的应用－算术表达式求值 实验环境： Visual C++ 6.0 实验目的： 1．掌握栈的定义及实现； 2．掌握利用栈求解算术表达式的方法。 实验内容： 通过修改完善教材中的算法3.4，利用栈来实现算术表达式求值的算法。对算法3.4中调用的几个函数要给出其实现过程： (1)函数In(c)：判断c是否为运算符； (2)函数Precede(t1,t2)：判断运算符t1和t2的优先级；(3)函数Operate(a,theta,b)：对a和b进行二元运算theta。 程序运行时，输入合法的算术表达式（中间值及最终结果要在0～9之间，可以包括加减乘除和括号），便可输出相应的计算结果。如下图： 实验提示：（仅供参考，每个函数的具体实现可以有多种方法，希望有创新） 1.将栈的定义和实现单独保存在头文件“stack.h”中，然后在表达式求值的源程序sy2.cpp中包含此头文件（即#include“stack.h”）。2.表达式求值源程序sy2.cpp的具体实现(1)主函数如下： void main(){ cout<<“请输入算术表达式,并以#结束.”< (2)函数EvaluateExpression的实现见算法3.10(3)函数In(c)的实现可以采用以下方式： Status In(SElemType c)// 应在前面有定义typedef char SElemType;{ // 判断c是否为运算符 switch(c){ case'+':return TRUE;„„//补充完整 default:return FALSE;} }(4)函数Precede(t1,t2)的实现可以采用以下形式： SElemType Precede(SElemType t1,SElemType t2){ //根据教材表3.1，判断两个运算符的优先关系 SElemType f;switch(t2){ case '+': case '-':if(t1=='('||t1=='#')f='<';else f='>';break;„„//补充完整 } return f;}(5)函数Operate(a,theta,b)的实现可以采用以下方式： SElemType Operate(SElemType a,SElemType theta,SElemType b){ SElemType c;a=a-48;b=b-48;switch(theta){ case'+':c=a+b+48;break;„„//补充完整 } return c;} 选做内容1：进一步改进，使表达式的中间值及最终结果不局限于0～9之间的个位数。（如 果完成要在实验报告中注明），如下图： 选做内容2： 将表达式转化成后缀表达式输出，利用后缀表达式求表达式的值并输出。 将中缀表达式转化成后缀表达式存储在队列中，然后利用后缀表达式求表达式的值并输出。 将中缀表达式转化成后缀的思想： （1）创建一空队列，用来存放后缀表达式，建立并初始化操作符栈OPTR，将表达式起始符“#”压入OPTR栈。 （2）依次读入表达式中每个字符ch，循环执行（3）至（5），直至求出整个表达式转换完毕。 （3）取出OPTR的栈顶元素，当OPTR的栈顶元素和当前读入的字符ch均为“#”时，整个中缀表达式转换完毕。 （4）若ch不是运算符，则进队，读入下一字符ch。 （5）若ch是运算符，则根据OPTR的栈顶元素和ch的优先权比较结果，做不同的处理。 ① 若是小于，则ch压入OPTR栈，读入下一字符ch。② 若是大于，则弹出OPTR栈顶的运算符，进队。③ 若是等于，则OPTR的栈顶元素是“(”且ch是“)”，这时弹出OPTR栈顶的“(”，相当于去掉括号，然后读入下一字符ch。 对后缀表达式进行计算的具体步骤为： 建立一个栈S从左到右读后缀表达式，读到数字就将它转换为数值压入栈S中，读到运算符则从栈中依次弹出两个数分别到Y和X，然后以“X运算符Y”的形式计算出结果，再压进栈S中。如果后缀表达式未读完，重复执行上面过程，最后输出栈顶的数值即可结束。 实验要求： (1)程序要添加适当的注释，程序的书写要采用缩进格式。 (2)程序要具在一定的健壮性，即当输入数据非法时，程序也能适当地做出反应。(3)程序要做到界面友好，在程序运行时用户可以根据相应的提示信息进行操作。(4)根据实验报告模板详细书写实验报告,在实验报告中给出表达式求值算法的流程图。第三篇：数据结构实验指导书
第四篇：数据结构 实验指导书
第五篇：数据结构实验指导书（精选）
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