中南大学数据结构实验报告(三)
实验三
1.需求分析
本实验的目的是使读者熟悉串类型的实现方法和文本模式匹配方法，熟悉一般文字处理软件的设
计方法，较复杂问题的分解求精方法，在实验二的基础上，进一步强化这样一个观念：程序是数据结构结合定义在其上的操作。此外还希望起到训练合作能力和熟悉文件操作的目的。本实验的难度较大。1．文学研究助手（设计性实验）
问题描述
文学研究人员需要统计某篇英文小说中某些形容词的出现次数和位置。试写一个实现这一目标的
文字统计系统，称为“文学研究助手”。
基本要求
英文小说存于一个文本文件中。待统计的词汇集合要一次输入完毕，即统计工作必须在程序的一
次运行之后就全部完成。程序的输出结果是每个词的出现次数和出现位置的行号，格式自行设计。
测试数据
以源程序模拟英文小说，编程语言保留字集作为待统计的词汇集。
实现提示
设小说非空且以文件形式存放，其中的词汇一律不跨行。这样，每读入一行，就统计每个词在这
行中的出现次数和出现位置的行号，后者可以用链表存储。若某行中出现了不止一次，不必存多个相同的行号。数据结构采用二维链表，单词结点链接成一个链表，每个单词的行号组成一个链表，单词结点作为行号链表的头结点。
选作内容
(1) 模式匹配要基于KMP算法。
(2) 整个统计过程中只对小说文字扫描一遍以提高效率。
(3) 假设小说中的每个单词或者从行首开始，或者前置以一个空格符。利用单词匹配特点另写一
个高效的统计程序，与KMP算法统计程序进行效率比较。
(4) 推广到更一般的模式匹配问题，并设待查模式串可以跨行
思考题
怎样考虑分词问题？怎样考虑多模式匹配问题？
2．简单行编辑程序（综合性实验）
问题描述
文本编辑程序是利用计算机进行文字加工的基本软件工具，实现对文本文件的插入、删除等修改
操作。限制这些操作以行为单位进行的编辑程序称为行编辑程序。
被编辑的文本文件可能很大，全部读入编辑程序的数据空间（内存）的做法既不经济也不总能实
现。一种解决方法是逐段地编辑，任何时刻只把待编辑文件的一段放在内存，称为活区。试按照这种方法实现一个简单的行编辑程序。设文件每行不超过320个字符，并且很少超过80字符。
基本要求
实现以下4条基本编辑命令。
(1) 行插入。格式：i<行号><回车><文本><回车>。将<文本＞插入活区中第<行号＞行之后。
(2) 行删除。格式：d<行号1>[□ <行号2>]<回车>。删除活区中第<行号1＞行（到第<行号2＞行）。两种格式的例子如“d10↙”和“d10□ 14↙”。
(3) 活区切换。格式：n<回车>。将活区写入输出文件，并从输入文件中读入下一段，作为新的活
区。
(4) 活区显示。格式：p<回车>。逐页地（每页20行）显示活区内容，每显示一页之后请用户决定
是否继续显示以后各页（如果存在）。印出的每一行要包含该行的行号和一个空格符，行号固定占4位，增量为1。
各条命令中的行号均须在活区中各行行号范围之内，只有插入命令的行号可以等于活区第一行行
号减1，表示插入当前屏幕中第一行之前，否则命令参数非法。
测试数据
由读者依据软件工程的测试技术自己确定。注意测试边界数据，如首行、尾行。
实现提示
(1) 设活区的大小用行数activemaxlen（可设为100）来描述。考虑到文本文件行长通常为正态分
布，且峰值为60～70，用320×activemaxlen大小的字符数组实现存储将造成大量浪费。可以以标准行块为单位为各行分配存储，每个标准行块含81个字符。这些行块可以组成一个数组，也可以利用动态
链表连接起来。一行文字可能占多个行块。行尾可用一个特殊的ASCII字符（如012）标识。此外，还
应记住活区起始行号，因为行插入将引起随后各行行号的顺序下推。
(2) 初始化过程包括请用户提供输入文件名（空串表示无输入文件）和输出文件名，两者不
能相同。然后尽可能多地从输入文件中读入各行，但不超过activemaxlen x。x的值可以自定，
例如20。
(3) 在执行行插入命令的过程中，每接收到一行时要检查活区大小是否已达到activemaxlen。如
果是，则为了在插入这一行之后仍保持活区大小不超过activemaxlen，应将插入点之前活区部分的第
一行输出到输出文件中。若插入点为第一行之前，则只得将新插入的这一行输出。
(4) 若输入文件尚未读完，活区切换命令可将原活区中最后几行留在活区顶部，以保持阅读连续
性；否则，它意味着结束编辑或开始编辑另一个文件。
(5) 可令前3条命令执行后自动调用活区显示。
选作内容
(1) 对于命令格式非法等一切错误做严格检查和适当处理。
(2) 加入更复杂的编辑操作，如对某行进行串替换、在活区内进行模式匹配等，格式可以分别为
S<行号>@<串1>@<串2><回车>和m<串><回车>。
概要设计
设计性实验
函数：
?综合性实验
类：
详细设计
?设计性实验
#include
#include
#include
#define success0
#define fail-1
typedef struct infoin//子链信息{
int row;
} infoin;
typedef struct nodein//子链节点{
infoin row;
struct nodein *next;
} nodein;
typedef struct infoout//主链信息{
nodein *headin;//子链头节点
char*word;//主链自身信息
} infoout;
typedef struct nodeout//主链节点
{
infoout word;
struct nodeout *next;
} nodeout;
int Initout(nodeout *headout)//主链初始化
{
if(headout ==NULL)
{
printf("malloc fail in main for headout\n");
return fail;
}
headout->next=NULL;
return success;
}
int lengthout(nodeout *headout)//返回主链长度
{
int len =0;
nodeout *p = headout;
while(p !=NULL)//一直算到尾节点结束
{
len++;
p =p->next;
}
return len-1;//不计算头节点
}
int lengthin(nodein* headin)//返回子链长度
{
int len =0;
nodein *p = headin;
while(p !=NULL)
{
len++;
p =p->next;
}
return len-1;//不计算头节点
}
int insertout(nodeout *headout, infoout word,int pos)//插入到主链第pos个位置{
if(pos >lengthout(headout)+1|| pos <0)//非法位置
{
printf("illegal position in Insert\n");
return fail;
}
nodeout *p = headout;
for(int i = pos; i >1; i--)//找到第pos个位置
{
p =p->next;
}
nodeout *x =(nodeout *)malloc(sizeof(nodeout));//需要插入的节点if(x ==NULL)
{
printf("malloc fail in Insert");
return fail;
}
x->word=word;
x->next=p->next;//插入链表
p->next= x;
return success;
}
int InitIn(nodein* headin)//子链初始化
{
if(headin ==NULL)
{
printf("malloc fail in main for headin\n");
return fail;
}
headin->next=NULL;
return success;
}
int insertin(nodein* headin,infoin row,int pos)//插入到子链第pos个位置{
if(pos >lengthin(headin)+1|| pos <0)//非法位置
{
printf("illegal position in Insert\n");
return fail;
}
nodein *p = headin;
for(int i = pos; i >1; i--)//找到第pos个位置
{
p =p->next;
}
nodein *x =(nodein *)malloc(sizeof(nodein));//需要插入的节点
if(x ==NULL)
{
printf("malloc fail in Insert");
return fail;
}
x->row=row;
x->next=p->next;
p->next= x;
return success;
}
int printin(nodein *head)//打印子链
{
nodein *p = head;
printf("this list has nodes: %d\n",lengthin(head));
printf("the node from head to tail is:\n");
while(p->next!=NULL)//遍历打印
{
p =p->next;
printf("row:%d\n",p->row.row);
}
return success;
}
int Inquireout(nodeout *head,int pos,char* word[])//查询主链第pos个节点信息{
if(pos >lengthout(head)|| pos <0)//非法位置
{
printf("illegal position in Inquire\n");
return fail;
}
nodeout *p = head;
for(int i = pos; i >0; i--)//找到位置
{
p =p->next;
}
*word=p->word.word;
return success;
}
int printout(nodeout* head)//打印主链
{
nodeout *p = head;
printf("this list has nodes: %d\n",lengthout(head));
printf("the node from head to tail is:\n");
while(p->next!=NULL)//遍历打印
{
p =p->next;
printf("word:%s\n",p->word.word);
}
return success;
}
// int main()
// {
// nodeout *headout = (nodeout *)malloc(sizeof(nodeout)); // Initout(headout);
// nodein* headin=(nodein*)malloc(sizeof(nodein));
// InitIn(headin);
// infoin row={1};
// insertin(headin,row,1);
// infoin row2={2};
// insertin(headin,row2,2);
// printin(headin);
// printf("lengthin:%d\n",lengthin(headin));
// infoout word={headin,"hh"};
// nodein* headin2=(nodein*)malloc(sizeof(nodein));
// InitIn(headin2);
// infoout word2={headin2,"what"};
// insertout(headout,word,1);
// insertout(headout,word2,2);
// char* word_inquire;
// Inquireout(headout,1,&word_inquire);
// printf("word:%s\n",word_inquire);
// printout(headout);
// printf("lengthout:%d\n",lengthout(headout));
// printin(headout->next->word.headin);
// return 0;
// }
int getword(char**str,char*word)//得到这个字符串str的第一个word，并从str中删掉它，找不到word 就返回fail,找到返回success
{
//在函数中修改str传不回去，使用指向指针的指针str
//两个非字母之间的即视为一个word
memset(word,0,20*sizeof(char));//清空
if(strlen(*str)==0)//str为空时返回fail
{
return fail;
}
int i =0;//记录str下标
int pos =0;//记录word下标
while(1)//找出word
{
if((*(*str + i)>='A'&&*(*str + i)<='Z')||(*(*str + i)>='a'&&*(*str + i)< ='z'))
{
word[pos++]=*(*str + i);//若是字母就连接到word中去
i++;
}
else
{
break;//不是字母就选取结束
}
}
*str =*str + i;//删掉取出的word（对指针的修改需要十分注意）
if(strlen(*str)==0)
{//str第一次为空是刚取完时，故成功
return success;
}
*str =*str +1;//再删掉不是字母的那个字符
return success;//成功返回
}
int isKeyWord(char*word)//若word在字符集中就返回success,否则返回fail
{
char esp[][31]={"int","long","short","float","double","char","unsigned","signed","const", "void","volatile","enum","struct","union","if","else","goto","switch","case","do",
"while","for","continue","break","return","default","typedef","auto","register",
"extern","sizeof"};
int flag=0;//标志，word为保留字就为1，否则为0
for(int i=0;i<=31;i++){//遍历比较
// printf("%s",esp[i]);
if(strcmp(word,esp[i])==0){//找到相同的
flag=1;
}
}
if(flag==1)//在保留字中返回success
{
return success;
}
else//不在保留字中返回fail
{
return fail;
}
}
int add(nodeout *head,char*word,int row)//将word和行号加入二重链表
{//先遍历主链看是否已有该word，有则直接加入子链，否则先在主链创建节点，再加入子链int flag =0;//标志，word已在主链中为1，否则为0
nodeout *p = head;//工作指针
int i =0;//查询主链的下标
while(p->next!=NULL)//遍历寻找
{
p =p->next;
i++;
char* word_inquire=(char*)malloc(sizeof(char));//带出inquire的结果
if(word_inquire==NULL)
{
printf("malloc fail in add for word_inquire\n");
return fail;
}
Inquireout(head,i,&word_inquire);//查询
if(strcmp(word,word_inquire)==0)//比较
{
flag =1;//找到相同，说明word在主链中
break;//退出循环
}
}
if(flag ==1)//若在主链中
{
infoin rowin ={row};
insertin(p->word.headin, rowin,lengthin(p->word.headin)+1);//直接插入到对应子链}
else//若不在主链中
{
nodein *headin =(nodein *)malloc(sizeof(nodein));
InitIn(headin);
infoin rowin ={row};
insertin(headin,rowin,lengthin(headin)+1);//先创建子链并插入到子链中
char* tmp=(char*)malloc(20*sizeof(char));//不能把word直接插入，因为word是一个指针，在其他地方修改会导致此处被改变，建议const
if(tmp==NULL){
printf("malloc fail in add for tmp");
return fail;
}
strcpy(tmp,word);//用tmp代替word
infoout wordout ={headin, tmp};
insertout(head, wordout,lengthout(head)+1);//插入主链
}
}
int deal(char**str,int row, nodeout *head,char*word)//处理读入的字符串
{
char*temp =*str;//由于*str在getword中被修改，因此存下
while(getword(str, word)== success)//从str中取出一个word,若还能找到词
{
if(isKeyWord(word)== success)//若该词在保留字集中
{
add(head, word, row);//就将词和行号加入链表
}
else if(isKeyWord(word)== fail)//若该词不在保留字集中
{
continue;//就接着寻找
}
}
*str = temp;//处理完一行，改回*str
}
int read(nodeout *head)//从文件读入数据，记录行号到链表，最后看链表长度即可知道出现次数，输出的时候再去重
{
char filename[]="./literature.c";//相对地址
FILE *fp =fopen(filename,"r");//打开文件
if(fp ==NULL)
{
printf("fail to open file\n");
return fail;
}
//先读一行到str，取出单词，看是否在保留字符集中，是则加入到链中，否则继续扫描
int row =0;//当前行号
//为了修改str可传回，使用指向指针的指针
char**str =(char**)malloc(sizeof(char*));//先为str申请空间
if(str ==NULL)
{
printf("malloc fail in read for str");
return fail;
}
*str =(char*)malloc(150*sizeof(char));//再为*str申请空间，假设一行不超过150个字节if(*str ==NULL)
{
printf("malloc fail in read for *str\n");
return fail;
}
char*word =(char*)malloc(20*sizeof(char));//从str中取出的word，假设word字长不超过20 if(word ==NULL)
{
printf("malloc fail in read for word\n");
return fail;
}
while(!feof(fp))//一直到把文件读完
{
row++;//行数增加
fgets(*str,150, fp);//读入一行到str
deal(str, row, head, word);//处理数据
}
free(word);//释放空间
word =NULL;
free(*str);
*str =NULL;
free(str);
str =NULL;
fclose(fp);
}
int wordprint(nodeout* head){//打印统计结果
nodeout *p = head;
printf("In this text, words and their rows are:\n");
while(p->next!=NULL)//遍历主链打印结果
{
p =p->next;
printf("%10s appears %3d times: ",p->word.word,lengthin(p->word.headin));//打印word nodein* pin=p->word.headin;
int row_many=0;//记录输出的上个行数
while(pin->next!=NULL){////遍历子链打印行号
pin=pin->next;
if(pin->row.row==row_many){//若改行号已经打印过
continue;//就查看下一个
}else{//若没打印过
printf("%d ",pin->row.row);//就打印
row_many=pin->row.row;//记录这个刚打印的行号
}
}
printf("\n");//打完一行
}
return success;
}
//主函数
int main()
{
nodeout *head =(nodeout *)malloc(sizeof(nodeout));//在主函数中申请头节点Initout(head);//初始化
read(head);//读入并处理数据
wordprint(head);//打印结果
return0;
}
综合性实验
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
using namespace std;
#define failure-1;
#define success0;
int row_count_block1 =0;
int row_count_block2 =0;
int row_count_block3 =0;
class const_varible//各路常量
{
public:
static const int active_max_len =100;//活区最大行块数，注意：是行块，不是行。
static const int active_readin_len =80;//初始化时读入的行块数，留一点空间方便用户插入static const int line_len_array =81;//行块长度
static const int line_num_array =4;
static const int delete_index_flag =0;
// static const char line_end_flag = 12; //ascII码为12的字符，为非打印字符，用作行结束标志（没用到）
};
class file_operation//对文件操作的函数集合
{
private:
const string test_file_path ="C:\\Users\\刘润\\Desktop\\notepad_test_source.txt";//测试文件路径，按需修改即可
public:
char active_area_str[const_varible::active_max_len][const_varible::line_len_array]; //活区，存字符串（100行，81列）
int active_area_index[const_varible::active_max_len]; //下标对应的活区行块所在行号（size=100)
/*
以上这两个数组的关系使这样的
比如
1（行） str................................
2（行） str................................................................
2（行） str.............................................
3（行） str................................................
其中第二行超过80个字符，所以占两个行块active_area_str，相应的，其行号也用了两个active_area_index */
int count =0;//活区数组尾部标志，记录活区当前尾部,注意：插入仅在活区尾部进行（由于有行号标注，所以不会乱掉）
file_operation()//构造函数，初始化为数组置0
{
memset(active_area_index,0,sizeof(active_area_index));
memset(active_area_str,0,sizeof(active_area_str));
}
//打开文件
int read_text(int temp) //从文件读80行块到活区
{
count =0;
ifstream in_file;
in_file.open(test_file_path,ios::in);
if(!in_file)//未成功打开抛出提示，返回
cout <<"文件打开失败"<< endl;
return failure;
}
for(int i =0; i < temp; i++){
string s;
getline(in_file, s);
}
//从文件读取前80个行块（若需要打开其他行块，略作修改即可）
string s;//暂存读入的行的字符串
int row =0; //记录行号
while(getline(in_file, s))//只要不为空，就一直读取
{
row_count_block2++;
if(s.length() { str_to_char_array(s,active_area_str[count]);//将s存入活区数组 row++;//行加一 active_area_index[count]= row;//设置下标 count++;//当前活区数组尾部标志往后移动 } else//若读入的行大小超过81，则分割存入行块，并设置行号 { row++; for(int i =0; i i++)//分成几块 { // active_area_str[count]=s.substr(i*(const_varible::line_len_array-1),con st_varible::line_len_array-1); str_to_char_array(s.substr(i *(const_varible::line_len_array -1),const_ varible::line_len_array -1),active_area_str[count]);//按顺序把从s分出来的块存入活区 active_area_index[count]= row; count++; } } if(count ==const_varible::active_readin_len)//当前活区数组尾部标志等于80，即已经读入80个行块，退出循环 { break; in_file.close();//关闭文件 } return success; } void str_to_char_array(string s,char c[])//将字符串s存入字符数组c { for(int i =0; i { c[i]=s[i]; } } int ip =0; void print_active_area_str()//打印当前活区数组 { if(count >=80){ for(int i =0; i < count; i++) { //cout << active_area_index[i] << " " << active_area_str[i] << endl; cout < } cout << endl; } else{ if(ip ==0){ ip =1; for(int i =0; i < count; i++) { //cout << active_area_index[i] << " " << active_area_str[i] << endl; cout < } } cout <<"已结束"< } } void check_count()//检查当前活区数组尾部是否大于100，若是则说明溢出 { if(count >=100) { cout <<"活区溢出"<< endl; exit(-1); } } }; class active_operation//对活区操作的函数集合 { public: file_operation f;//为了从file_operation弄到活区数组 active_operation()//初始化 { total_row(); f.read_text(0); } void insert_easy(int row,string s)//简化接口，调用即可 { //查看要插入的行是否符合条件 if(row cout <<"不在活区行号范围内"<< endl; return; } insert_row(row, s);//插入到活区数组尾部 clear_active_area();//使紧凑 sort();//排序 } void delete_easy(int row)//简化接口，调用即可 { if(row { cout <<"不在活区行号范围内"<< endl; return; } delete_row(row); clear_active_area(); sort(); } void delete_easy(int start_row,int end_row)//简化接口，调用即可 { if(start_row { cout <<"不在活区行号范围内"<< endl; return; } delete_row(start_row, end_row); clear_active_area(); sort(); } int max(int a[])//返回一个int[]中最大值 { int max =0; for(int i =0; i { if(a[i]> max) { max =a[i]; } } return max; } int min(int a[])//返回一个int[]中最小值 { int min =a[0]; for(int i =0; i { if(a[i]< min) { min =a[i]; } } return min; } void insert_row(int row,string s) //s为要插入的行，插入到row行之后（仅放入活区数组尾部，设置行号） { if(s.length() f.str_to_char_array(s,f.active_area_str[f.count]);//放入活区数组的尾部 f.active_area_index[f.count]= row +1;//设置行号 f.count++;//活区数组尾部标志加一 } else//若大于，则分割后放入活区数组 { for(int i =0; i { // active_area_str[count]=s.substr(i*(const_varible::line_len_array-1),const_v arible::line_len_array-1); f.str_to_char_array(s.substr(i *(const_varible::line_len_array -1),const_va rible::line_len_array -1),f.active_area_str[f.count]); f.active_area_index[f.count]= row +1; f.count++; } } f.check_count();//检查下是否溢出 // f.print_active_area_str();//查看 } void delete_row(int row) //删除某行(仅将其行号置-1) { for(int i =0; i { if(f.active_area_index[i]== row)//找到要删除的行号 { f.active_area_index[i]=const_varible::delete_index_flag; //行号置-1 } else if(f.active_area_index[i]> row)//要删除之后的行号需要减一 { f.active_area_index[i]-=1; } } // f.print_active_area_str(); } void delete_row(int row_start,int row_end) //删除从row_start到row_end的行，包括两端（思路同其同名函数） { for(int i =0; i { if(f.active_area_index[i]>= row_start &&f.active_area_index[i]<= row_end)//要删除的行号 { f.active_area_index[i]=const_varible::delete_index_flag; } else if(f.active_area_index[i]> row_end)//要删除之后的行号 { f.active_area_index[i]-= row_end - row_start +1; } } // f.print_active_area_str(); } void clear_active_area() //在进行删除操作之后，活区中有无效区域，将有效区域填补到无效区域，使活区紧凑 { for(int i =0; i { //从上往下遍历，寻找空位置 if(f.active_area_index[i]==const_varible::delete_index_flag) { //找到空位置，从后往前寻找，找到有效区域，填补进内 for(int j =const_varible::active_max_len -1; j >0; j--) { if(j <= i)//从后往前没找到时，说明已经填补完成，退出 { // f.print_active_area_str();//查看填补效果 f.count= i; return; } if(f.active_area_index[j]!=const_varible::delete_index_flag) { //找到有效区域，将其行号拷到无效区域，再将其行块拷到无效区域，最后将已经复制完成的有效行块的行号置-1 f.active_area_index[i]=f.active_area_index[j]; // f.active_area_str[i]=f.active_area_str[j]; strcpy(f.active_area_str[i],f.active_area_str[j]); f.active_area_index[j]=const_varible::delete_index_flag;//已搬移的置为无效 break; } } } } } void sort()//对活区排序，以行号为引，按顺序排列 { 《数据结构课程实验》大纲 一、《数据结构课程实验》的地位与作用 “数据结构”是计算机专业一门重要的专业技术基础课程，是计算机专业的一门核心的关键性课程。本课程较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，介绍了常用的多种查找和排序技术，并做了性能分析和比较，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的难度： （1）内容丰富，学习量大，给学习带来困难； （2）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也是难点； （3）所用到的技术多，而在此之前的各门课程中所介绍的专业性知识又不多，因而加大了学习难度； （4）隐含在各部分的技术和方法丰富，也是学习的重点和难点。 根据《数据结构课程》课程本身的技术特性，设置《数据结构课程实验》实践环节十分重要。通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征, 目的是提高学生组织数据及编写大型程序的能力。实验学时为18。 二、《数据结构课程实验》的目的和要求 不少学生在解答习题尤其是算法设计题时，觉得无从下手，做起来特别费劲。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 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。数据结构中稍微复杂一些的算法设计中可能同时要用到多种技术和方法，如算法设计的构思方法，动态链表，算法的编码，递归技术，与特定问题相关的技术等，要求重点掌握线性链表、二叉树和树、图结构、数组结构相关算法的设计。在掌握基本算法的基础上，掌握分析、解决实际问题的能力。 三、《数据结构课程实验》内容 课程实验共18学时，要求完成以下六个题目： 实习一约瑟夫环问题（2学时） 重庆文理学院软件工程学院实验报告册 专业：_____软件工程__ _ 班级：_____软件工程2班__ _ 学号：_____201258014054 ___ 姓名：_____周贵宇___________ 课程名称：___ 数据结构 _ 指导教师：_____胡章平__________ 2013年 06 月 25 日 实验序号 1 实验名称实验一线性表基本操作实验地点S-C1303 实验日期2013年04月22日 实验内容1.编程实现在顺序存储的有序表中插入一个元素（数据类型为整型）。 2.编程实现把顺序表中从i个元素开始的k个元素删除（数据类型为整型）。 3.编程序实现将单链表的数据逆置，即将原表的数据（a1,a2….an）变成 (an,…..a2,a1)。（单链表的数据域数据类型为一结构体，包括学生的部分信息：学号，姓名，年龄） 实验过程及步骤1. #include { ElemType elem[MAXSIZE]; /*线性表占用的数组空间*/ int last; /*记录线性表中最后一个元素在数组elem[ ]中的位置（下标值），空表置为-1*/ }SeqList; #include "common.h" #include "seqlist.h" void px(SeqList *A,int j); void main() { SeqList *l; int p,q,r; int i; l=(SeqList*)malloc(sizeof(SeqList)); printf("请输入线性表的长度:"); scanf("%d",&r); l->last = r-1; printf("请输入线性表的各元素值:\n"); for(i=0; i<=l->last; i++) { scanf("%d",&l->elem[i]); } px(l,i); printf("请输入要插入的值:\n"); 数据结构实验报告全集 实验一线性表基本操作和简单程序 1 ．实验目的 （1 ）掌握使用Visual C++ 6.0 上机调试程序的基本方法； （2 ）掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。 2 ．实验要求 （1 ）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。 （2 ）认真阅读和掌握本章相关内容的程序。 （3 ）上机运行程序。 （4 ）保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 （5 ）按照你对线性表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果 实验代码： 1）头文件模块 #include iostream.h>// 头文件 #include nodetype *create()// 建立单链表，由用户输入各结点data 域之值， // 以0 表示输入结束 { elemtype d;// 定义数据元素d nodetype *h=NULL,*s,*t;// 定义结点指针 int i=1; cout<<" 建立一个单链表"< 图实验一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template #include 数据结构实验报告 一．题目要求 1）编程实现二叉排序树，包括生成、插入，删除； 2）对二叉排序树进行先根、中根、和后根非递归遍历； 3）每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏幕上用树的形状表示出来。 4）分别用二叉排序树和数组去存储一个班(50人以上)的成员信息(至少包括学号、姓名、成绩3项),对比查找效率，并说明在什么情况下二叉排序树效率高,为什么? 二．解决方案 对于前三个题目要求，我们用一个程序实现代码如下 #include 苏州科技学院 数据结构（C语言版） 实验报告 专业班级测绘1011 学号10201151 姓名XX 实习地点C1 机房 指导教师史守正 目录 封面 (1) 目录 (2) 实验一线性表 (3) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (3) 二、源程序及注释（打包上传） (3) 三、运行输出结果 (4) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (6) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (6) 实验二栈和队列 (7) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (8) 二、源程序及注释（打包上传） (8) 三、运行输出结果 (8) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (10) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (10) 实验三树和二叉树 (11) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (11) 二、源程序及注释（打包上传） (12) 三、运行输出结果 (12) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (12) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (12) 实验四图 (13) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (13) 二、源程序及注释（打包上传） (14) 三、运行输出结果 (14) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (15) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (16) 实验五查找 (17) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (17) 二、源程序及注释（打包上传） (18) 三、运行输出结果 (18) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (19) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (19) 实验六排序 (20) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (20) 二、源程序及注释（打包上传） (21) 三、运行输出结果 (21) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (24) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (24) 实验一线性表 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述： 程序的主要分为自定义函数、主函数。自定义函数有 InitList_Sq、Out_List、ListInsert_Sq、ListDelete_Sq、LocateElem_Sq 、compare。主函数在运行中调用上述的自定义函数，每个自定义函数实现程序的每部分的小功能。 1.程序设计基本思想 用c语言编译程序，利用顺序存储方式实现下列功能：根据键盘输入数据建立一个线性表，并输出该线性表；然后根据屏幕菜单的选择，可以进行数据的插入、删除、查找，并在插入或删除数据后，再输出线性表；最后在屏幕菜单中选择结束按钮，即可结束程序的运行。 2．原理 线性表通过顺序表现，链式表示，一元多项式表示，其中链式表示又分为静态链表，双向链表，循环链表等，在不同的情况下各不相同，他可以是一个数字，也可以是一个符号，通过符号或数字来实现程序的运行。 3.算法描述 数据结构实验报告(2015级)及答案 《数据结构》实验报告 专业__信息管理学院______ 年级__2015级___________ 学号___ _______ 学生姓名___ _ _______ 指导老师____________ 华中师范大学信息管理系编 I 实验要求 1．每次实验中有若干习题，每个学生至少应该完成其中的两道习题。 2．上机之前应作好充分的准备工作，预先编好程序，经过人工检查无误后，才能上机，以提高上机效率。 3．独立上机输入和调试自己所编的程序，切忌抄袭、拷贝他人程序。 4．上机结束后，应整理出实验报告。书写实验报告时，重点放在调试过程和小节部分，总结出本次实验中的得与失，以达到巩固课堂学习、提高动手能力的目的。 II 实验内容 实验一线性表 【实验目的】 1．熟悉VC环境，学习如何使用C语言实现线性表的两种存储结构。 2．通过编程、上机调试，进一步理解线性表的基本概念,熟练运用C语言实现线性表基本操作。 3．熟练掌握线性表的综合应用问题。 【实验内容】 1．一个线性表有n个元素（n 的顺序不变。设计程序实现。要求：采用顺序存储表示实现；采用链式存储表示方法实现；比较两种方法的优劣。 2. 从单链表中删除指定的元素x，若x在单链表中不存在，给出提示信息。 要求： ①指定的值x由键盘输入； ②程序能处理空链表的情况。 3．设有头结点的单链表，编程对表中的任意值只保留一个结点，删除其余值相同的结点。 要求： ①该算法用函数（非主函数）实现； ②在主函数中调用创建链表的函数创建一个单链表， 并调用该函数，验证算法的正确性。 LinkedList Exchange（LinkedList HEAD，p）∥HEAD是单链表头结点的指针，p是链表中的一个结点。本算法将p所指结点与其后 继结点交换。 {q=head->next；∥q是工作指针，指向链表中当前待处理结点。 pre=head；∥pre是前驱结点指针，指向q的前驱。 while（q!=null && q!=p）{pre=q；q=q->next；} ∥ 实验项目名称：图的遍历 一、实验目的 应用所学的知识分析问题、解决问题，学会用建立图并对其进行遍历，提高实际编程能力及程序调试能力。 二、实验容 问题描述：建立有向图，并用深度优先搜索和广度优先搜素。输入图中节点的个数和边的个数，能够打印出用邻接表或邻接矩阵表示的图的储存结构。 三、实验仪器与设备 计算机，Code::Blocks。 四、实验原理 用邻接表存储一个图，递归方法深度搜索和用队列进行广度搜索，并输出遍历的结果。 五、实验程序及结果 #define INFINITY 10000 /*无穷大*/ #define MAX_VERTEX_NUM 40 #define MAX 40 #include typedef struct ArCell{ int adj; }ArCell,AdjMatrix[MAX_VERTEX_NUM][MAX_VERTEX_NUM]; typedef struct { char name[20]; }infotype; typedef struct { infotype vexs[MAX_VERTEX_NUM]; AdjMatrix arcs; int vexnum,arcnum; }MGraph; int LocateVex(MGraph *G,char* v) { int c = -1,i; for(i=0;i 云南大学 数据结构实验报告 第三次实验 学号： 姓名： 一、实验目的 1、复习结构体、指针； 2、掌握链表的创建、遍历等操作； 3、了解函数指针。 二、实验内容 1、（必做题）每个学生的成绩信息包括：学号、语文、数学、英语、总分、加权平均分；采用链表存储若干学生的成绩信息；输入学生的学号、语文、数学、英语成绩；计算学生的总分和加权平均分（语文占30%，数学占50%，英语占20%）；输出学生的成绩信息。 三、算法描述 （采用自然语言描述） 首先创建链表存储n个学生的成绩信息，再通过键盘输入学生的信息，创建指针p所指结点存储学生的成绩信息，从键盘读入学生人数，求出学生的总分和加权平均分，输出结果。 四、详细设计 （画出程序流程图） 五、程序代码 （给出必要注释） #include 2009级数据结构实验报告 实验名称：约瑟夫问题 学生姓名：李凯 班级：21班 班内序号：06 学号：09210609 日期：2010年11月5日 1．实验要求 1）功能描述：有n个人围城一个圆圈，给任意一个正整数m，从第一个人开始依次报数，数到m时则第m个人出列，重复进行，直到所有人均出列为止。请输出n个人的出列顺序。 2）输入描述：从源文件中读取。 输出描述：依次从显示屏上输出出列顺序。 2. 程序分析 1）存储结构的选择 单循环链表 2）链表的ADT定义 ADT List{ 数据对象：D={a i|a i∈ElemSet,i=1,2,3,…n,n≧0} 数据关系：R={< a i-1, a i>| a i-1 ,a i∈D,i=1,2,3,4….,n} 基本操作： ListInit(&L)；//构造一个空的单链表表L ListEmpty(L); //判断单链表L是否是空表，若是，则返回1，否则返回0. ListLength(L); //求单链表L的长度 GetElem（L，i）；//返回链表L中第i个数据元素的值； ListSort(LinkList [内容要求] 1、存储结构：顺序表、单链表或其他存储结构，需要画示意图，可参考书上P59 页图2-9 2.2 关键算法分析 结点类： template 数据结构(C语言版) 实验报告 专业班级学号姓名 实验1 实验题目：单链表的插入和删除 实验目的： 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤： 1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测 试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序： （1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码: #include"" #include"" #include"" #include"" typedef struct node . . 示意图： head head head 心得体会： 本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。另外实验指导书上给出的代码是有一些问题的，这使我们认识到实验过程中不能想当然的直接编译执行，应当在阅读并完全理解代码的基础上再执行，这才是实验的意义所在。 实验2 实验题目：二叉树操作设计和实现 实验目的： 掌握二叉树的定义、性质及存储方式，各种遍历算法。 实验要求： 采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序以及按层次遍历 的操作，求所有叶子及结点总数的操作。 实验主要步骤： 1、分析、理解程序。 2、调试程序，设计一棵二叉树，输入完全二叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针）， 如ABD###CE##F##，建立二叉树，求出先序、中序和后序以及按层次遍历序列，求 所有叶子及结点总数。 实验代码 #include"" #include"" #include"" #define Max 20 ertex=a; irstedge=NULL; irstedge; G->adjlist[i].firstedge=s; irstedge; R[i] 留在原位 邻接矩阵的实现 1. 实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现2. 实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历3．设计与编码MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template int vertexNum, arcNum; }; #endif MGraph.cpp #include 数据结构实验报告-答案 数据结构(C语言版)实验报告专业班级学号姓名实验1实验题目：单链表的插入和删除实验目的：了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求：建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤：1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序：（1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码:#include“stdio.h“#include“string.h“#include“stdlib.h“#include“ctype. h“typedefstructnode//定义结点{chardata[10];//结点的数据域为字符串structnode*next;//结点的指针域}ListNode;typedefListNode*LinkList;//自定义LinkList单链表类型LinkListCreatListR1();//函数，用尾插入法建立带头结点的单链表LinkListCreatList(void);//函数，用头插入法建立带头结点的单链表ListNode*LocateNode();//函数，按值查找结点voidDeleteList();//函数，删除指定值的结点voidprintlist();//函数，打印链表中的所有值voidDeleteAll();//函数，删除所有结点，释放内存 南京工程学院实验报告 操作的函数程序清单，分别用顺序表和链表结构完成，并在首页上表明团队名称、成员及个人的工作（函数），未来的成绩评定时将包含这一部分的团队成绩及个人的工作成绩。 一、实验目的 1.熟悉上机环境，进一步掌握语言的结构特点。 2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及实现。 3.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及实现。 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。 二、实验内容 1.顺序线性表的建立、插入及删除。 2.链式线性表的建立、插入及删除。 三、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。 四、程序主要语句及作用（main函数程序清单） 程序1的主要代码(附简要注释) #include 《数据结构》实验报告 ◎实验题目: 无向图的建立与遍历 ◎实验目的：掌握无向图的邻接链表存储，熟悉无向图的广度与深度优先遍历。 ◎实验内容：对一个无向图以邻接链表存储，分别以深度、广度优先非递归遍历输出。 一、需求分析 1.本演示程序中，输入的形式为无向图的邻接链表形式，首先输入该无向图的顶点数和边数，接着输入顶点信息，再输入每个边的顶点对应序号。 2.该无向图以深度、广度优先遍历输出。 3.本程序可以实现无向图的邻接链表存储，并以深度、广度优先非递归遍历输出。 4.程序执行的命令包括：（1）建立一个无向图的邻接链表存储（2）以深度优先遍历输出（3）以广度优先遍历输出（4）结束 5.测试数据： 顶点数和边数：6,5 顶点信息：a b c d e f 边的顶点对应序号： 0,1 0,2 0,3 2,4 3,4 深度优先遍历输出： a d e c b f 广度优先遍历输出： a d c b e f 二概要设计 为了实现上述操作，应以邻接链表为存储结构。 1.基本操作： void createalgraph(algraph &g) 创建无向图的邻接链表存储 void dfstraverseal(algraph &g,int v) 以深度优先遍历输出 void bfstraverseal(algraph &g,int v) 以广度优先遍历输出 2.本程序包含四个模块： （1）主程序模块 （2）无向图的邻接链表存储模块 （3）深度优先遍历输出模块 （4）广度优先遍历输出模块 3.模块调用图： 三详细设计 1.元素类型，结点类型和指针类型：typedef struct node { int adjvex; struct node *next; }edgenode; typedef struct vnode { char vertex; edgenode *firstedge; }vertxnode; typedef vertxnode Adjlist[maxvernum]; typedef struct { Adjlist adjlist; int n,e; }algraph; edgenode *s; edgenode *stack[maxvernum],*p; 2.每个模块的分析： （1）主程序模块 int main() 实验目的 （1）学会用先序创建一棵二叉树。 （2）学会采用递归算法对二叉树进行先序、中序、后序遍历。 （3）学会打印输出二叉树的遍历结果。 实验内容 【问题描述】建立一棵二叉树，并对其进行遍历（先序、中序、后序），打印输出遍历结果。 【基本要求】 从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构，建立二叉树（以先序来建立），并采用递归算法对其进行遍历（先序、中序、后序），将遍历结果打印输出。 【测试数据】 ABCффDEфGффFффф(其中ф表示空格字符) 则输出结果为先序：ABCDEGF 中序：CBEGDFA 后序：CGBFDBA 【选作内容】 采用非递归算法实现二叉树遍历。 实验步骤 （一）需求分析 1、在这个过程中，接受遍历的二叉树是从键盘接受输入（先序），以二叉链表作为存储结构，建立的二叉树。因此，首先要创建一棵二叉树，而这棵二叉树是先序二叉树。本演示程序中，集合的元素设定为大写字母ABCDEFG，输出的先序，中序，后序遍历分别为ABCDEGF,CBEGDFA,CGBFDBA。二叉树可以表示为： 接受的输入数据在进行递归的先序，中序，后序遍历后，分别将结果打印出来。 2、在程序运行的过程中可以看到，以计算机提示用户执行的方式进行下去，即在计算机终端上提示“输入二叉树的先序序列”后，由用户在键盘上输入ABC##DE#G##F###，之后相应的选择遍历及遍历结果显示出来。 3、程序执行的命令包括：首先是二叉树的先序序列被创建输入，其次是对输入进去的先序序列有次序的进行先序，中序，后序遍历。最后是打印出二叉树的遍历结果。 4、测试数据 （1）在键盘上输入的先序序列ABC##DE#G##F### （2）先序遍历结果ABCDEGF 2011~2012第一学期数据结构实验报告 班级：信管一班 学号：201051018 姓名：史孟晨 实验报告题目及要求 一、实验题目 设某班级有M（6）名学生，本学期共开设N（3）门课程，要求实现并修改如下程序（算法）。 1. 输入学生的学号、姓名和 N 门课程的成绩（输入提示和输出显示使用汉字系统）， 输出实验结果。（15分） 2. 计算每个学生本学期 N 门课程的总分，输出总分和N门课程成绩排在前 3 名学 生的学号、姓名和成绩。 3. 按学生总分和 N 门课程成绩关键字升序排列名次，总分相同者同名次。 二、实验要求 1．修改算法。将奇偶排序算法升序改为降序。（15分） 2．用选择排序、冒泡排序、插入排序分别替换奇偶排序算法,并将升序算法修改为降序算法；。（45分）） 3．编译、链接以上算法，按要求写出实验报告（25）。 4. 修改后算法的所有语句必须加下划线，没做修改语句保持按原样不动。 5．用A4纸打印输出实验报告。 三、实验报告说明 实验数据可自定义，每种排序算法数据要求均不重复。 (1) 实验题目：《N门课程学生成绩名次排序算法实现》； (2) 实验目的：掌握各种排序算法的基本思想、实验方法和验证算法的准确性； (3) 实验要求：对算法进行上机编译、链接、运行； (4) 实验环境（Windows XP-sp3,Visual c++)； (5) 实验算法（给出四种排序算法修改后的全部清单）； (6) 实验结果（四种排序算法模拟运行后的实验结果）； (7) 实验体会（文字说明本实验成功或不足之处）。 三、实验源程序（算法） Score.c #include "stdio.h" #include "string.h" #define M 6 #define N 3 struct student { char name[10]; int number; int score[N+1]; /*score[N]为总分,score[0]-score[2]为学科成绩*/ }stu[M]; void changesort(struct student a[],int n,int j) {int flag=1,i; struct student temp; while(flag) { flag=0; for(i=1;i 《用哈夫曼编码实现文件压缩》 实验报告 课程名称数据结构 实验学期2015至2016学年第一学期 学生所在系部计算机学院 年级2014专业班级物联B142班 学生姓名杨文铎学号201407054201 任课教师白磊 实验成绩 用哈夫曼编码实现文件压缩 1、了解文件的概念。 2、掌握线性表的插入、删除的算法。 3、掌握Huffman树的概念及构造方法。 4、掌握二叉树的存储结构及遍历算法。 5、利用Haffman树及Haffman编码，掌握实现文件压缩的一般原理。 微型计算机、Windows系列操作系统、Visual C++6.0软件 根据ascii码文件中各ascii字符出现的频率情况创建Haffman树，再将各字符对应的哈夫曼编码写入文件中，实现文件压缩。 本次实验采用将字符用长度尽可能短的二进制数位表示的方法，即对于文件中出现的字符，无须全部都用S为的ascii码进行存储，根据他们在文件中出现的频率不同，我们利用Haffman算法使每个字符能以最短的二进制数字符进行存储，已达到节省存储空间，压缩文件的目的，解决了压缩需要采用的算法，程序的思路已然清晰: 1、统计需压缩文件中的每个字符出现的频率 2、将每个字符的出现频率作为叶子节点构建Haffman树，然后将树中结点引向 其左孩子的分支标“0”，引向其右孩子的分支标“1”；每个字符的编码 即为从根到每个叶子的路径上得到的0、1序列，这样便完成了Haffman 编码，将每个字符用最短的二进制字符表示。 3、打开需压缩文件，再将需压缩文件中的每个ascii码对应的haffman编码按bit 单位输出。 4、文件压缩结束。 （1）构造haffman树的方法一haffman算法 构造haffman树步骤： I.根据给定的n个权值{w1，w2，w3…….wn}，构造n棵只有根结点的二叉 树，令起权值为wj。 II.在森林中选取两棵根结点权值最小的树作左右子树，构造一棵新的二叉树，置新二叉树根结点权值为其左右子树根结点权值之和。 III.在森林中删除这两棵树，同时将得到的二叉树加入森林中。 IV.重复上述两步，知道只含一棵树为止，这棵树即哈夫曼树。 对于haffman的创建算法，有以下几点说明： a）这里的Haffman树采用的是基于数组的带左右儿子结点及父结点下标作为 图实验 一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; 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