数据结构实验2012.docVIP

数据结构实验 第一节 概述 一、实验目的 实验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。通常，实验题中的问题比平时的练习题要复杂，也更接近实际。 实验的目的是旨在使学生进一步巩固课堂上所学的理论知识；深化理解和灵活掌握教学内容；培养学生算法设计的能力和解决实际问题的程序设计的能力。 本实验指导书仅列出一个实验项目下一个实验题存储结构、算法；供其他实验题作为参考。 二、实验名称与学时分配 序号 实 训 名 称 学时数 1 线性表的算法设计及应用 4 2 栈的算法设计与应用 4 3 基于队列的基数排序算法设计与应用 4 4 串的算法设计与应用 5 二叉树的算法设计及应用 4 6 图的算法设计与应用 4 5 查找算法设计 6 排序算法设计 三、实验考核 每次实验结束后，均应上交实验报告。实验成绩占数据结构课程结业成绩的20%。 实验报告应包括如下内容： 1、问题描述：简述题目要解决的问题是什么。 2、设计：包括存储结构设计、主要算法设计等。用类C语言或用框图描述。 3、调试报告：调试过程中遇到的问题是如何解决的；对设计和编码的讨论和分析。 4、算法分析与改进：算法的时间复杂度和空间复杂度分析；算法改进的设想。 5、经验和体会 附源程序清单和运行结果。 源程序要加注释。如果题目规定了测试数据，则结果要包含这些测试数据和运行输出，当然还可以含有其它测试数据和运行输出（有时需要多组数据）。 四、实验时间安排 16学时。 五、选题安排 实验1，5，6必做，实验2和实验3两题选作1题，实验报告上交4个实验。 其余题选作。 第二节 线性表算法设计及应用 一、目的与要求 （一）目的 了解线性表及在计算机中的两类不同的存储结构；熟练掌握线性表的查找、插入和删除等算法并灵活运用这些算法。 （二）要求 用C语言编写程序，实现多项式求值或求解约瑟夫问题。 二、示例 1、题目 报数问题 编号为1，2，···，n的n个人围坐在一圆桌旁，从第s个人开始报数，报到第m的人退席，下一个人又重新从1开始报数，依此重复，直至所有的人都退席。 例如，设s=1，m=4，n=8，则退席的人的编号依次为4，8，5，2，1，3，7，6。 2、存储结构 （1）以顺序表为存储结构 int p[n]; // n—常量 （2）以循环链表为存储结构 typedef struct lnode{ int data; struct lnode *next; } lnode； 3、算法设计 （1）void josephus_1(int p[], int m, int n) { int i,j,t; for(i=0;i=n-1;i++) p[i]=i+1; //p[0]..p[n-1]：n个人 t=0; //第一次报数的位置 (第一人的位置) for(i=n;i=1;i--) { t=(t+m-1)%i ; // t：定位于第m人，i：当前圆桌上的人数，%：实现环（圆桌）的处理 coutp[t] ; // 输出第m人信息（第m人报数） for (j=t+1;j=i-1;j++) p[j-1]=p[j]; //元素前移（第m人退席，删除第m人） } } （2）void josephus_2 (lnode *r, int m, int n) { //r：（不带头结点的）单向循环链表的尾指针 Lnode *p=r;//p：指向尾指针 for (i=1;i=n;++i) { for (j=1;j=m-1;++j) p=p-next; //p后移m-1次，定位于m-1处（要退席的人之前） s=p-next; //s定位于m人（要退席的人） couts-data ; //第m人报数 p-next=s-next; delete s ; //第m人退席，删除第m人 } } 4、小结 线性表是软件设计中最基础的数据结构。用顺序方法存储的线性表称为顺序表，当线性表中很少做插入和删除操作，线性表的长度变化不大，易于事先确定其大小时，可以采用顺序表作为存储结构。用链接方法存储的线性表称为线性链表，当线性表的长度变化较大，难以估计其存储规模，另外对线性表频繁进行插入和删除操作时，则采用链表作为存储结构可能会更好一些。 在实际应用中应该考虑以下因素：（１）应有利于运算的实现；（２）应有利于数据的特性；