东北大学数据结构实验报告..doc

课程编号：B080101050 《数据结构》实验报告 姓名 郝伟 学号 班级 软工1409 指导教师 张莉 实验名称 《数据结构》综合实验开发与总结 开设学期 2014-2015第二学期 开设时间 第4周——第18周 报告日期 评定成绩 评定人 张莉 评定日期 2015-07-15 东北大学软件学院 1. 实验目的 针对每次实验，写出你认为比较重要的实验目的 实验一： 1、了解和掌握队列的数据类型描述及其特点。 2、掌握队列初始化、入队、出队等相关基本操作的实现方法，从而达到能灵活运 用队列解决应用问题的目的 实验二： 1、加深对图的表示法和图的基本操作的理解，并可初步使用及操作； 2、掌握用图对实际问题进行抽象方法，可以解决基本的问题； 3、掌握利用邻接表求解非负权值、单源最短路径的方法，即利用迪杰斯特拉算法 求最短路径，同时掌握邻接表的建立以及使用方法，能够解决相关的问题。 4、学会使用STL中的map抽象实际问题，掌握map，List的应用。 2. 实验内容与实验步骤 2.1打印机模拟程序的内容与步骤 简短明确地写出实验的内容 仿真一个网络打印过程 简短描述抽象数据类型或设计的函数描述，说明为什么要使用这种抽象数据类型，并说明你的解决设想 使用队列存放等待打印的作业序列 queueevent wait; 因为队列的特点就是先进先出十分适合打印机的需求 首先判断作业是否到达，若到达输出相关信息，最后加入到wait中 然后判断打印机是否空闲，若空闲且wait中有作业的话，按照先后顺序打印 (3) 简短明确地写出你实验所采用的存储结构及其用途，详细说明其中的属性的含义。 存储结构：queueevent wait; 用途：存放等待打印的作业序列 主要属性： 2.2欧洲旅行实验的内容与步骤 简短明确地写出实验的内容 求两个城市之间的最便宜的乘车路线 简短描述你在实验中使用的数据结构及算法的基本原理。 数据结构 使用Map来实现图的存贮 键：城市名，值：该城市与相邻城市的边的链表 使用Map实现城市的存贮，键：城市名，值：该城市所对应的实体类 使用priority_queue存放未被标记为最短路径的城市 算法： 使用 Dijkstras shortest path algorithm 。 1）待用户输入起点与终点城市后，调用reset方法重置Map中city中的信息 2） 首先将起点城市的标记为最短路径的城市，然后将它的相邻城市加入 priority_queue. 3)开始循环，更新最短路径信息 选出priority_queue中路径最短的城市 a，。然后将它从priority_queue删除。 遍历城市a的邻接城市 如果该相邻城市b不在最短路径节点中， 则判断 若起点城市到b城市原本无路可走，则添加此路径，通 过a城市中转 若原路径费用更大则修改为通过a城市中转 最后将此城市加入优先级队列中 直到priority_queue为空为止 描述你采用STL中的什么容器或者类实现图的存储，在算法应用过程中使用什么数据结构或算法提高算法的效率。 使用Map来实现图的存贮 键：城市名，值：该城市与相邻城市的边的链表 在计算最小路时使用priority_queue存放未被标记为最短路径的城市，因为 priority_queue可以根据你写的排序算法自动将最小路径的城市放在队首的位置 3. 实验环境 操作系统、调试软件名称、版本号，上机地点，机器台号 操作系统：Windows 10 调试软件：Dev C++ 版本号5.9.2 上机地点：信息楼A415 机器台号：自带笔记本 4. 实验过程与分析 4.1打印机模拟程序的过程分析 描述你在进行实现时，主要的函数或操作内部的主要算法，分析这个算法的时、空复杂度，并说明你设计的巧妙之处。 主要操作： 首先判断作业是否到达，若到达输出相关信息，最后加入到wait队列中 然后判断打印机是否空闲，若空闲且wait中有作业的话，按照先后顺序打印 由于等待与打印并发执行：故空间复杂度为O（n） 使用队列存贮，故空间复杂度为O（n） 你在调试过程中发现了怎样的问题？又做了怎样的改进（要求写出具体的事例） 一些打印任务是同时到达的，一开始只取出一个任务后计时器便加一，由此漏掉了一些打印任务，经过调试后，在一个while循环中加入打印任务，这样便可解决。 你的实现是否具有可扩展性，如针对多个打印队列的仿真程序？ 不能，程序中没有涉及过同步的有关内容