数据结构试验最终总结

摘要：本学期我完成的主要实验任务有1、斐波那契序列，2、约瑟夫环，3、算术表达式的求值4、赫夫曼树，5、成绩统计程序。

在每个试验中分别进行了概要设计和储存结构分析、主要算法分析、实验结果和结论分析等。

并且对本学期所写程序提供相关数据结构理论和对本课程的相关建议。

关键字：数据结构、实验、算法、分析、结论、结果实验一实验名称：斐波那契序列实验目的及要求：1.熟悉开发工具的编程环境。

2.体会算法和程序的不同。

3.学习用不同算法实现同一程序功能，并能熟练编程实现。

4.学习分析算法。

对比不同算法实现的效率有何不同，所占空间有何不同。

对比不同算法的优点和缺点。

要求：试编写求k阶（k>=2）裴波那契序列的第m项值的不同算法，并编程实现。

k和m均以值调用的形式在函数参数中表现。

要求：至少用两种不同的算法（如，递推、递归等等）。

实验主要内容：概要设计和存储结构概要设计：先定义一个数组，用来储存从键盘输入的数据，通过调用核心算法，最终实现斐波那契序列本实验的存储结构是第一个程序使用了一个一数组，用来储存第m 项的值，第二程序是开辟了一个空间用来接收用函数返回的值主要算法int k,m,a[20],i,sum=0; scanf k //输入一个k 的值 for(i=0;i<=k;i++) { if(i==k) a[i]=1; else a[i]=0; } / /对前k 项经行赋值 Scanf m //输入m 的值 for(i=k+1;i<=m;i++) { sum=sum-a[i-k-1]+a[i-1]; a[i]=sum;} //计算第m 项的值 printf a[m] //输出第m 项的值 }实验结果和结论取a[0]=0,a[1]=1;所以a[4]=3取a[0]=0,a[1]=0; a[2]=1,所以a[4]=2a[0]=0, a[1]=0, a[2]=0, a[3]=0,a[4]=1;所以a[8]=4实验分析：第一个程序是先输入前k 项，则第k+1项的值等于前k 的和减去第1项的值，循环m-k 次，就能求出第m 项的值。

第二个函数是从数学的方法推到一个公式2*t(m-1,k)-t(m-k-1,k)，通过这个公式来实现求第m 项的值。

实验二int t(int m,int k);//声明函数 int m1,k1,s; scanf k1;//输入k1的值 scanf m1;//输入m1 printf s=t(m1,k1));//输出第m 项的值 int t(int m,int k){ if(m<=k-1) return 0; else if(m==k+1||m==k) return 1; else return (2*t(m-1,k)-t(m-k-1,k)); }//定义函数实验名称：约瑟夫环实验目的及要求：假设有n个编号为1，2，3，…，n的人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。

一开始任选一个正整数作为报数的上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数。

报m的人出列，并将其密码值作为新的m值，从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数，以此类推下去，直到所有的人全部出列为止。

试设计一个程序，可以在用户确定了人数和密码的情况下，求出对应的出列顺序。

本实验的目的是1、熟悉开发工具的编程环境。

2、体会算法和程序的不同。

3、学习用不同算法实现同一程序功能，并能熟练编程实现。

4、学习分析算法。

对比不同算法实现的效率有何不同，所占空间有何不同。

对比不同算法的优点和缺点。

实验主要内容：概要设计和存储结构本次试验是定义一个结构体用来储存密码、序号、和指针等变量，在主函数中创建一个单链表，通过调用核心算法和循环函数查找要删除的变量和删除该变量等操作等本实验的储存结构是在本程序中定义了一个链表作为储存单位，将序号和密码都放在里面struct yue *p1,*p2,*p3,*p4;n=1;p1=p2=p3=p4=(struct yue *)malloc (LEN);p1->num=1;scanf("%d",&p1->password);while(n<7){p1=(struct yue *) malloc(LEN);p2->next=p1;p2=p1;scanf("%d",&p1->password);p1->num=++n;}p2->next=p3;首先开辟七个空间，并用指针指向首节点，将序号和密码放入链表的相应位置，将最后的指针指向首节点，形成环。

主要算法p1=p2=p3=p4=(struct yue * )malloc (LEN);//开辟首节点p1->num=1;scanf p1->password;//对首节点进行赋值，输入序号和密码while(n<7){p1=(struct yue *)malloc(LEN);p2->next=p1;p2=p1;scanf("%d",&p1->password); p1->num=++n;}//开辟六个节点，分别进行赋值和密码p2->next=p3 while(n>1){struct yue *s;for(i=1;i<(m%n);p2=p1,p1=p1->next,i ++);//找出删除点p2->next=p1->next;s=p1;printf s->num//输出该结点m=s->password;p1=p1->next;free(s); //释放节点n--;//形成循环链表实验结果和结论实验分析：在本程序中用一个链表作为储存单位，形成循环链表，用一个for循环找到要删除的节点，用一个while循环输出要输出的序号实验三实验名称：算术表达式的求值实验目的及要求：以字符序列形式从终端输入语法正确的、不含变量的整数表达式。

利用课本 3.2.5节中给出的算符优先关系，实现对算术四则混合运算表达式的求值，并仿照课本上的例子演示在求值过程中运算符栈、运算数栈、输入字符和主要操作的变化过程。

实验目的：1、熟悉开发工具的编程环境。

2、体会算法和程序的不同。

3、学习用不同算法实现同一程序功能，并能熟练编程实现。

4、学习分析算法。

对比不同算法实现的效率有何不同，所占空间有何不同。

对比不同算法的优点和缺点。

实验主要内容：概要设计和存储结构本次试验是通过分别定义三个不同的结构体，然后定义不同的调用函数，运算符函数，最后通过主函数调用各个函数，实现算术表达式的求值。

本实验的存储结构是在本程序中分别开辟了两个栈分别储存数据和运算符，在开辟的时候运用调用函数的方式进行的。

主要算法statue EvaluateExpression(){InitStack (OPTR); Push(OPTR,'#');initStack (OPND); c=getchar();while (c!='#'|| GetTop(OPTR)!='#'){if (!In(c,OP)){Push((OPND),c);c=getchar();}elseswitch (Precede(GetTop(OPTR),c)){case '<':Push(OPTR,c); c=getchar();break;case'=':Pop(OPTR,x); c=getchar();break;case'>':Pop(OPTR,theta);Pop(OPND,b); Pop(OPND,a);Push(OPND,Operate(a,theta,b));break;}//switch}return GetTop(OPND);} //主要函数，实现表达式的求值实验结果和结论取3*（7-2）;结果15取1+2+3+4; 结果10取5*8/4, 结果10实验分析：本次程采取的是总分式的，一个主程序调用其他函数的形式，每一个函数都需要定义，主题程序采用栈储存，在函数定义过程中用到了一维数组、二维数组。

实验四实验名称：赫夫曼树实验目的及要求：一个完整的系统应具有以下功能：（1）初始化。

从终端读入字符集大小n，以及n个字符和n个权值，建立哈夫曼树，并将它存储于文件hfmtree中。

（2）编码。

利用建好的哈夫曼树，对要传输的文件tobefile中的正文进行编码，然后将结果存入另一个文件codefile中。

（3）译码。

利用建好的哈夫曼树将文件codefile中的代码进行译码，结果存入文件文件textfile中。

（4）印代码文件。

将文件codefile以紧凑格式显示在终端屏幕上，每行50个代码，同时将此字符形式的编码文件写入文件codeprin中。

（5）印哈夫曼树。

将已在内存中的哈夫曼树以直观的形式（树或凹入表或其它形式）显示在终端上，同时将此字符形式的哈夫曼树写入文件treeprint中。

实验主要目的是1、熟悉开发工具的编程环境。

2、体会算法和程序的不同。

3、学习用不同算法实现同一程序功能，并能熟练编程实现。

4、学习分析算法。

对比不同算法实现的效率有何不同，所占空间有何不同。

对比不同算法的优点和缺点。

实验主要内容：概要设计和存储结构在大量的应用中，人们曾使用多种形式的存储结构来表示树，在本试验中所用的存储结构是数组，定义了一个数组来存储赫夫曼树。

主要算法typedef struct{ //哈弗曼树和赫夫曼编码的存储表示 unsigned int weight;unsigned int parent, lchild,rchild;}HENode, *HuffmanTree; //动态分配数组存储哈弗曼树 typedef char * *HuffmanCode; //动态分配存储哈弗曼编码表 }//无栈非递归遍历哈弗曼树， 求哈弗曼编码HC=(HuffmanCode)malloc((n+1) * sizeof(char * ));p=m; cdlen=0; for(i=1;i<=m;++i) Ht[i]. weight =0; //遍历哈弗曼树是用作结点状态标志 while(p){//向左if (HT[p].weight==0){ HC[p].weight=1;void HuffmanCoding(HuffmanTree&HT,Huffmancode &HC,int *w,int n){ //w 存放n 个字符的权值（均>0）,构造赫夫曼树HT ，并求出n 个字符的赫夫曼编码HC 。