《数据结构》实验报告
数据结构实验报告-线性表(顺序表实现)
实验1：线性表（顺序表的实现）一、实验项目名称顺序表基本操作的实现二、实验目的掌握线性表的基本操作在顺序存储结构上的实现。
三、实验基本原理顺序表是由地址连续的的向量实现的，便于实现随机访问。
顺序表进行插入和删除运算时，平均需要移动表中大约一半的数据元素，容量难以扩充四、主要仪器设备及耗材Window 11、Dev-C++5.11五、实验步骤1.导入库和一些预定义:2.定义顺序表:3.初始化:4.插入元素:5.查询元素：6.删除元素:7.销毁顺序表:8.清空顺序表:9.顺序表长度:10.判空:11.定位满足大小关系的元素(默认小于):12.查询前驱:13.查询后继:14.输出顺序表15.归并顺序表16.写测试程序以及主函数对顺序表的每一个操作写一个测试函数，然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序，代码见“实验完整代码”。
实验完整代码:#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define error 0#define overflow -2#define initSize 100#define addSize 10#define compareTo <=typedef int ElemType;struct List{ElemType *elem;int len;int listsize;}L;void init(List &L){L.elem = (ElemType *) malloc(initSize * sizeof(ElemType)); if(!L.elem){cout << "分配内存失败！";exit(overflow);}L.len = 0;L.listsize = initSize;}void destroy(List &L){free(L.elem);L.len = L.listsize = 0;}void clear(List &L){L.len = 0;}bool empty(List L){if(L.len == 0) return true;else return false;}int length(List L){return L.len;}ElemType getElem(List L,int i){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界！";exit(error);}return L.elem[i - 1];}bool compare(ElemType a,ElemType b) {return a compareTo b;}int locateElem(List L,ElemType e) {for(int i = 0;i < L.len;i++){if(compare(L.elem[i],e))return i;}return -1;}int check1(List L,ElemType e){int idx = -1;for(int i = 0;i < L.len;i++)if(L.elem[i] == e)idx = i;return idx;}bool check2(List L,ElemType e){int idx = -1;for(int i = L.len - 1;i >= 0;i--)if(L.elem[i] == e)idx = i;return idx;}int priorElem(List L,ElemType cur_e,ElemType pre_e[]) {int idx = check1(L,cur_e);if(idx == 0 || idx == -1){string str = "";str = idx == 0 ? "无前驱结点" : "不存在该元素";cout << str;exit(error);}int cnt = 0;for(int i = 1;i < L.len;i++){if(L.elem[i] == cur_e){pre_e[cnt ++] = L.elem[i - 1];}}return cnt;}int nextElem(List L,ElemType cur_e,ElemType next_e[]){int idx = check2(L,cur_e);if(idx == L.len - 1 || idx == - 1){string str = "";str = idx == -1 ? "不存在该元素" : "无后驱结点";cout << str;exit(error);}int cnt = 0;for(int i = 0;i < L.len - 1;i++){if(L.elem[i] == cur_e){next_e[cnt ++] = L.elem[i + 1];}}return cnt;}void insert(List &L,int i,ElemType e){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界！";exit(error);}if(L.len >= L.listsize){ElemType *newbase = (ElemType *)realloc(L.elem,(L.listsize + addSize) * sizeof(ElemType));if(!newbase){cout << "内存分配失败！";exit(overflow);}L.elem = newbase;L.listsize += addSize;for(int j = L.len;j > i - 1;j--)L.elem[j] = L.elem[j - 1];L.elem[i - 1] = e;L.len ++;}void deleteList(List &L,int i,ElemType &e){if(i < 1 || i > L.len + 1){cout << "下标越界！";exit(error);}e = L.elem[i - 1];for(int j = i - 1;j < L.len;j++)L.elem[j] = L.elem[j + 1];L.len --;}void merge(List L,List L2,List &L3){L3.elem = (ElemType *)malloc((L.len + L2.len) * sizeof(ElemType)); L3.len = L.len + L2.len;L3.listsize = initSize;if(!L3.elem){cout << "内存分配异常";exit(overflow);}int i = 0,j = 0,k = 0;while(i < L.len && j < L2.len){if(L.elem[i] <= L2.elem[j])L3.elem[k ++] = L.elem[i ++];else L3.elem[k ++] = L2.elem[j ++];}while(i < L.len)L3.elem[k ++] = L.elem[i ++];while(j < L2.len)L3.elem[k ++] = L2.elem[j ++];}bool visit(List L){if(L.len == 0) return false;for(int i = 0;i < L.len;i++)cout << L.elem[i] << " ";cout << endl;return true;}void listTraverse(List L){if(!visit(L)) return;}void partion(List *L){int a[100000],b[100000],len3 = 0,len2 = 0; memset(a,0,sizeof a);memset(b,0,sizeof b);for(int i = 0;i < L->len;i++){if(L->elem[i] % 2 == 0)b[len2 ++] = L->elem[i];elsea[len3 ++] = L->elem[i];}for(int i = 0;i < len3;i++)L->elem[i] = a[i];for(int i = 0,j = len3;i < len2;i++,j++) L->elem[j] = b[i];cout << "输出顺序表:" << endl;for(int i = 0;i < L->len;i++)cout << L->elem[i] << " ";cout << endl;}//以下是测试函数------------------------------------void test1(List &list){init(list);cout << "初始化完成!" << endl;}void test2(List &list){if(list.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{int len;ElemType num;cout << "选择插入的元素数量：" << endl;cin >> len;cout << "依次输入要插入的元素：" << endl;for(int i = 1;i <= len;i++){cin >> num;insert(list,i,num);}cout << "操作成功！" << endl;}}void test3(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{cout << "请输入要返回的元素的下标" << endl;int idx;cin >> idx;cout << "线性表中第" << idx << "个元素是：" << getElem(L,idx) << endl;}}void test4(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{int idx;ElemType num;cout << "请输入要删除的元素在线性表的位置" << endl;cin >> idx;deleteList(L,idx,num);cout << "操作成功！" << endl << "被删除的元素是：" << num << endl; }}void test5(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{destroy(L);cout << "线性表已被销毁" << endl;}}void test6(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{clear(L);cout << "线性表已被清空" << endl;}}void test7(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else cout << "线性表的长度现在是：" << length(L) << endl;}void test8(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else if(empty(L))cout << "线性表现在为空" << endl;else cout << "线性表现在非空" << endl;}void test9(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num;cout << "请输入待判定的元素:" << endl;cin >> num;cout << "第一个与目标元素满足大小关系的元素的位置：" << locateElem(L,num) << endl;}}void test10(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num,num2[initSize / 2];cout << "请输入参照元素:" << endl;cin >> num;int len = priorElem(L,num,num2);cout << num << "的前驱为：" << endl;for(int i = 0;i < len;i++)cout << num2[i] << " ";cout << endl;}}void test11(){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{ElemType num,num2[initSize / 2];cout << "请输入参照元素:" << endl;cin >> num;int len = nextElem(L,num,num2);cout << num << "的后继为：" << endl;for(int i = 0;i < len;i++)cout << num2[i] << " ";cout << endl;}}void test12(List list){if(L.listsize == 0)cout << "线性表不存在!" << endl;else{cout << "输出线性表所有元素:" << endl;listTraverse(list);}}void test13(){if(L.listsize == 0)cout << "初始线性表不存在!" << endl; else{List L2,L3;cout << "初始化一个新线性表" << endl;test1(L2);test2(L2);cout << "归并两个线性表" << endl;merge(L,L2,L3);cout << "归并成功!" << endl;cout << "输出合并后的线性表" << endl;listTraverse(L3);}}void test14(){partion(&L);cout << "奇偶数分区成功!" << endl;}int main(){std::ios::sync_with_stdio(false);cin.tie(0),cout.tie(0);int op = 0;while(op != 15){cout << "-----------------menu--------------------" << endl;cout << "--------------1：初始化------------------" << endl;cout << "--------------2：插入元素----------------" << endl;cout << "--------------3：查询元素----------------" << endl;cout << "--------------4：删除元素----------------" << endl;cout << "--------------5：销毁线性表--------------" << endl;cout << "--------------6：清空线性表--------------" << endl;cout << "--------------7：线性表长度--------------" << endl;cout << "--------------8：线性表是否为空----------" << endl;cout << "--------------9：定位满足大小关系的元素--" << endl;cout << "--------------10：查询前驱---------------" << endl;cout << "--------------11：查询后继---------------" << endl;cout << "--------------12：输出线性表-------------" << endl;cout << "--------------13：归并线性表-------------" << endl;cout << "--------------14：奇偶分区---------------" << endl;cout << "--------------15: 退出测试程序-----------" << endl;cout << "请输入指令编号:" << endl; if(!(cin >> op)){cin.clear();cin.ignore(INT_MAX,'\n');cout << "请输入整数!" << endl;continue;}switch(op){case 1:test1(L);break;case 2:test2(L);break;case 3:test3();break;case 4:test4();break;case 5:test5();break;case 6:test6();break;case 7:test7();break;case 8:test8();break;case 9:test9();break;case 10:test10();break;case 11:test11();break;case 12:test12(L);break;case 13:test13();break;case 14:test14();break;case 15:cout << "测试结束！" << endl;default:cout << "请输入正确的指令编号！" << endl;}}return 0;}六、实验数据及处理结果1.初始化:2.插入元素3.查询元素（返回的是数组下标，下标从0开始）4.删除元素（位置从1开始）5.销毁顺序表6.清空顺序表7.顺序表长度（销毁或清空操作前）8.判空（销毁或清空操作前）9.定位满足大小关系的元素（销毁或清空操作前）说明：这里默认找第一个小于目标元素的位置且下标从0开始，当前顺序表的数据为:1 4 2 510.前驱（销毁或清空操作前）11.后继（销毁或清空操作前）12.输出顺序表（销毁或清空操作前）13.归并顺序表（销毁或清空操作前）七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议通过本次实验，我掌握了定义线性表的顺序存储类型，加深了对顺序存储结构的理解，进一步巩固和理解了顺序表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。
《数据结构》实验报告模板(附实例)--实验一线性表的基本操作实现
《数据结构》实验报告模板(附实例)---实验一线性表的基本操作实现实验一线性表的基本操作实现及其应用一、实验目的1、熟练掌握线性表的基本操作在两种存储结构上的实现，其中以熟悉各种链表的操作为重点。
2、巩固高级语言程序设计方法与技术，会用线性链表解决简单的实际问题。
二、实验内容√ 1、单链表的表示与操作实现 ( * )2、约瑟夫环问题3、Dr.Kong的艺术品三、实验要求1、按照数据结构实验任务书，提前做好实验预习与准备工作。
2、加“*”题目必做，其他题目任选；多选者并且保质保量完成适当加分。
3、严格按照数据结构实验报告模板和规范，及时完成实验报告。
四、实验步骤（说明：依据实验内容分别说明实验程序中用到的数据类型的定义、主程序的流程以及每个操作（成员函数）的伪码算法、函数实现、程序编码、调试与分析、总结、附流程图与主要代码）㈠、数据结构与核心算法的设计描述（程序中每个模块或函数应加注释，说明函数功能、入口及出口参数）1、单链表的结点类型定义/* 定义DataType为int类型 */typedef int DataType;/* 单链表的结点类型 */typedef struct LNode{ DataType data;struct LNode *next;}LNode,*LinkedList;2、初始化单链表LinkedList LinkedListInit( ){ // 每个模块或函数应加注释，说明函数功能、入口及出口参数 }3、清空单链表void LinkedListClear(LinkedList L){// 每个模块或函数应加注释，说明函数功能、入口及出口参数}4、检查单链表是否为空int LinkedListEmpty(LinkedList L){ …. }5、遍历单链表void LinkedListTraverse(LinkedList L){….}6、求单链表的长度int LinkedListLength(LinkedList L){ …. }7、从单链表表中查找元素LinkedList LinkedListGet(LinkedList L,int i){ //L是带头结点的链表的头指针，返回第 i 个元素 }8、从单链表表中查找与给定元素值相同的元素在链表中的位置LinkedList LinkedListLocate(LinkedList L, DataType x){ …… }9、向单链表中插入元素void LinkedListInsert(LinkedList L,int i,DataType x) { // L 为带头结点的单链表的头指针，本算法// 在链表中第i 个结点之前插入新的元素 x}10、从单链表中删除元素void LinkedListDel(LinkedList L,DataType x){ // 删除以 L 为头指针的单链表中第 i 个结点 }11、用尾插法建立单链表LinkedList LinkedListCreat( ){ …… }㈡、函数调用及主函数设计（可用函数的调用关系图说明）㈢程序调试及运行结果分析㈣实验总结五、主要算法流程图及程序清单1、主要算法流程图：2、程序清单（程序过长，可附主要部分）说明：以后每次实验报告均按此格式书写。
《数据结构》线性结构实验报告
《数据结构》线性结构实验报告2、源程序：#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAXSIZE 1024typedef int elemtype;typedef struct SequenStack{elemtype data[MAXSIZE];int top;}SequenStack;SequenStack * Init_SequenStack(){SequenStack * S;S = (SequenStack *)malloc(sizeof(SequenStack));if (S == NULL)return S;S->top = -1;return S;}int SequenStack_Empty(SequenStack * S)//判栈空{if (S->top == -1){return 1;}{int a;printf("请以十进制输入一个数：\n");scanf_s("%d", &a);printf("转化为二进制为：");Conversion(a);printf("\n");}运行结果：3、源程序：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>typedef struct node{char data;struct node* next;}LinkStack;//初始化LinkStack* Init_LinkStack(){LinkStack* top;top = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));top->next = NULL;return top;}//入栈void Push_LinkStack(LinkStack* top, char x){LinkStack* node;node = (LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));node->data = x;node->next = top->next;top->next = node;}运行结果：4、源程序：#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define MAXSIZE 20typedef int elemtype;typedef struct QueueNode{elemtype data;struct QueueNode* next;}LinkedQueueNode;typedef struct LQueue{LinkedQueueNode* front;LinkedQueueNode* rear;}LQueue, *LinkedQueue;typedef struct Person{char name[MAXSIZE];char sex;}Person;typedef char* ElemType;//链队初始化LinkedQueue Init_LinkedQueue(){LinkedQueue Q = (LinkedQueue)malloc(sizeof(LQueue));LinkedQueueNode * head = (LinkedQueueNode *)malloc(sizeof(LinkedQueueNode));if (head != NULL && Q != NULL){head->next = NULL;Q->front = head;Q->rear = head;printf("输入参与者的姓名，性别\n");for (i = 0; i < num; i++){printf("输入第%d个舞者的名字:\n", i + 1);scanf_s("%s", &dancer[i].name, 10);printf("输入第%d个人的性别(F/M):\n", i + 1);scanf_s("%s", &dancer[i].sex, 10);while (dancer[i].sex != 'F' && dancer[i].sex != 'M'){printf("输入错误，请重新输入第%d个人的性别(F/M):\n", i + 1);scanf_s("%s", &dancer[i].sex, 10);}}DancePartner(dancer, num);break;case 0:printf("感谢你的使用！\n");break;default:printf("无此选项！\n");break;}} while (n != 0);return 0;}运行结果：。
国家开放大学《数据结构》课程实验报告(实验3 ——栈、队列、递归设计)参考答案
x=Pop(s); /*出栈*/
printf("%d ",x);
InQueue(sq,x); /*入队*/
}
printf("\n");
printf("(10)栈为%s,",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
printf("队列为%s\n",(QueueEmpty(sq)?"空":"非空"));
ElemType Pop(SeqStack *s); /*出栈*/
ElemType GetTop(SeqStack *s); /*取栈顶元素*/
void DispStack(SeqStack *s); /*依次输出从栈顶到栈底的元素*/
void DispBottom(SeqStack *s); /*输出栈底元素*/
} SeqQueue; /*定义顺序队列*/
void InitStack(SeqStack *s); /*初始化栈*/
int StackEmpty(SeqStack *s); /*判栈空*/
int StackFull(SeqStack *s); /*判栈满*/
void Push(SeqStack *s,ElemType x); /*进栈*/
sq=(SeqQueue *)malloc(sizeof(SeqQueue));
InitQueue(sq);
printf("(8)队列为%s\n",(QueueEmpty(sq)?"空":"非空"));
printf("(9)出栈/入队的元素依次为:");
数据结构实验报告
《数据结构》实验报告姓名：学号：班级：学院：实验一单链表实验(一)实验目的1.理解线性表的链式存储结构。
2.熟练掌握动态链表结构及有关算法的设计。
3.根据具体问题的需要，设计出合理的表示数据的链表结构，并设计相关算法。
(二)实验任务编写算法实现下列问题的求解1.求链表中第i个结点的指针（函数），若不存在，则返回NULL。
2.在第i个结点前插入值为x的结点。
3.删除链表中第i个元素结点。
4.在一个递增有序的链表L中插入一个值为x的元素，并保持其递增有序特性。
5.将单链表L中的奇数项和偶数项结点分解开，并分别连成一个带头结点的单链表，然后再将这两个新链表同时输出在屏幕上，并保留原链表的显示结果，以便对照求解结果。
6.求两个递增有序链表L1和L2中的公共元素，并以同样方式连接成链表L3。
(三)主要仪器设备PC机，Windows操作平台，Visual C++(四)实验分析顺序表操作：定义一个顺序表类，该类包括顺序表的存储空间、存储容量和长度，以及构造、插入、删除、遍历等操作的方法(五)源程序头文件文件名：linklist.h#include<iostream>using namespace std;struct node{int data;node *next;};class list{public:list();int length()const{return count; //求链表长度}~list();void create(); //链表构建，以0为结束标志void output(); //链表输出int get_element(const int i)const; //按序号取元素node *locate(const int x) const; //搜索对应元素int insert(const int i,const int x); //插入对应元素int delete_element(const int i); //删除对应元素node *get_head(){return head; //读取头指针}void insert2(const int x);friend void SplitList(list L1, list&L2, list &L3);friend void get_public(list L1, list L2, list &L3);private:int count;node *head;};list::list(){head=new node;head->next=NULL;count=0;}void list::create() //链表构建，以0为结束标志{int x;cout<<"请输入当前链表，以0为结束符。
数据结构实验一顺序表实验报告
数据结构实验一顺序表实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是通过实现顺序表的基本操作，深入理解线性表的逻辑结构和存储结构，掌握顺序表的插入、删除、查找等操作的实现方法，提高编程能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C 语言，编程环境为 Visual Studio 2019。
三、实验原理顺序表是一种线性表的存储结构，它使用一组连续的存储单元依次存储线性表中的元素。
在顺序表中，元素的逻辑顺序与物理顺序是一致的。
顺序表的基本操作包括初始化、插入、删除、查找、遍历等。
在实现这些操作时，需要考虑顺序表的存储空间是否已满、插入和删除元素时元素的移动等问题。
四、实验内容（一）顺序表的定义｀｀｀cdefine MAXSIZE 100 ／／定义顺序表的最大长度typedef struct ｛int dataMAXSIZE; ／／存储顺序表的元素int length; ／／顺序表的当前长度｝ SeqList;｀｀｀（二）顺序表的初始化｀｀｀cvoid InitList(SeqList L) ｛L>length ＝ 0;｝｀｀｀（三）顺序表的插入操作｀｀｀cint InsertList(SeqList L, int i, int e) ｛if （L>length ＝＝ MAXSIZE) ｛／／顺序表已满return 0;｝if （i ＜ 1 ｜｜ i ＞ L>length ＋ 1) ｛／／插入位置不合法return 0;｝for （int j ＝ L>length; j ＞＝ i; j) ｛／／移动元素L>dataj ＝ L>dataj 1;｝L>datai 1 ＝ e; ／／插入元素L>length+＋；return 1;｝｀｀｀（四）顺序表的删除操作｀｀｀cint DeleteList(SeqList L, int i, int e) ｛if （L>length ＝＝ 0) ｛／／顺序表为空return 0;｝if （i ＜ 1 ｜｜ i ＞ L>length) ｛／／删除位置不合法｝e ＝ L>datai 1; ／／取出被删除的元素for （int j ＝ i; j ＜ L>length; j+＋）｛／／移动元素L>dataj 1 ＝ L>dataj;｝L>length;return 1;｝｀｀｀（五）顺序表的查找操作｀｀｀cint SearchList(SeqList L, int e) ｛for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛if （Ldatai ＝＝ e) ｛return i ＋ 1;｝｝｝｀｀｀（六）顺序表的遍历操作｀｀｀cvoid TraverseList(SeqList L) ｛for （int i ＝ 0; i ＜ Llength; i+＋）｛printf(＂％d ＂， Ldatai)；｝printf(＂＼n"）；｝｀｀｀五、实验步骤1、打开 Visual Studio 2019，创建一个新的 C 语言项目。
数据结构课程实验报告
数据结构课程实验报告一、实验目的。
本次实验旨在通过对数据结构课程所学知识的应用，加深对数据结构相关算法和数据操作的理解，提高学生的编程能力和实际应用能力。
二、实验内容。
1. 实现顺序表、链表、栈、队列等数据结构的基本操作；2. 设计并实现数据结构相关算法，如查找、排序等；3. 进行实验数据的输入、输出和结果展示；4. 对实验结果进行分析和总结。
三、实验过程。
1. 针对顺序表、链表、栈、队列等数据结构，首先进行了相关操作的实现。
在实现过程中，需要考虑数据结构的特点和操作规则，确保操作的正确性和高效性。
2. 针对数据结构相关算法，如查找、排序等，设计并实现了相应的算法。
在实现过程中，需要考虑算法的时间复杂度和空间复杂度，确保算法的效率和稳定性。
3. 进行了实验数据的输入、输出和结果展示。
通过编写测试用例，对实现的数据结构和算法进行了测试，验证其正确性和可靠性。
4. 对实验结果进行了分析和总结。
通过对实验数据和测试结果的分析，总结了实验中遇到的问题和解决方法，以及实验的收获和体会。
四、实验结果。
经过实验测试，实现的数据结构和算法均能正确运行并得到预期的结果。
通过实验，加深了对数据结构相关知识的理解，提高了编程能力和实际应用能力。
五、实验总结。
本次实验使我对数据结构相关知识有了更深入的理解，同时也提高了我的编程能力和实际应用能力。
在未来的学习和工作中，我将继续努力，不断提升自己的能力，为将来的发展打下坚实的基础。
六、实验感想。
通过本次实验，我深刻感受到了数据结构在实际应用中的重要性，也意识到了自己在数据结构方面的不足之处。
在今后的学习和工作中，我将更加努力地学习和应用数据结构知识，不断提高自己的能力，为未来的发展做好充分的准备。
七、参考文献。
1. 《数据结构与算法分析》。
2. 《C语言程序设计》。
3. 《数据结构课程实验指导书》。
以上就是本次数据结构课程实验的报告内容，希望能对大家有所帮助。
感谢您的阅读！。
数据结构实验报告-树(二叉树)
实验5：树（二叉树）（采用二叉链表存储）一、实验项目名称二叉树及其应用二、实验目的熟悉二叉树的存储结构的特性以及二叉树的基本操作。
三、实验基本原理之前我们都是学习的线性结构，这次我们就开始学习非线性结构——树。
线性结构中结点间具有唯一前驱、唯一后继关系，而非线性结构中结点的前驱、后继的关系并不具有唯一性。
在树结构中，节点间关系是前驱唯一而后继不唯一，即结点之间是一对多的关系。
直观地看，树结构是具有分支关系的结构（其分叉、分层的特征类似于自然界中的树）。
四、主要仪器设备及耗材Window 11、Dev-C++5.11五、实验步骤1.导入库和预定义2.创建二叉树3.前序遍历4.中序遍历5.后序遍历6.总结点数7.叶子节点数8.树的深度9.树根到叶子的最长路径10.交换所有节点的左右子女11.顺序存储12.显示顺序存储13.测试函数和主函数对二叉树的每一个操作写测试函数，然后在主函数用while+switch-case的方式实现一个带菜单的简易测试程序，代码见“实验完整代码”。
实验完整代码：#include <bits/stdc++.h>using namespace std;#define MAX_TREE_SIZE 100typedef char ElemType;ElemType SqBiTree[MAX_TREE_SIZE];struct BiTNode{ElemType data;BiTNode *l,*r;}*T;void createBiTree(BiTNode *&T){ElemType e;e = getchar();if(e == '\n')return;else if(e == ' ')T = NULL;else{if(!(T = (BiTNode *)malloc(sizeof (BiTNode)))){cout << "内存分配错误!" << endl;exit(0);}T->data = e;createBiTree(T->l);createBiTree(T->r);}}void createBiTree2(BiTNode *T,int u) {if(T){SqBiTree[u] = T->data;createBiTree2(T->l,2 * u + 1);createBiTree2(T->r,2 * u + 2); }}void outputBiTree2(int n){int cnt = 0;for(int i = 0;cnt <= n;i++){cout << SqBiTree[i];if(SqBiTree[i] != ' ')cnt ++;}cout << endl;}void preOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){cout << T->data;preOrderTraverse(T->l);preOrderTraverse(T->r);}}void inOrderTraverse(BiTNode *T) {if(T){inOrderTraverse(T->l);cout << T->data;inOrderTraverse(T->r);}}void beOrderTraverse(BiTNode *T){if(T){beOrderTraverse(T->l);beOrderTraverse(T->r);cout << T->data;}}int sumOfVer(BiTNode *T){if(!T)return 0;return sumOfVer(T->l) + sumOfVer(T->r) + 1;}int sumOfLeaf(BiTNode *T){if(!T)return 0;if(T->l == NULL && T->r == NULL)return 1;return sumOfLeaf(T->l) + sumOfLeaf(T->r);}int depth(BiTNode *T){if(!T)return 0;return max(depth(T->l),depth(T->r)) + 1;}bool LongestPath(int dist,int dist2,vector<ElemType> &ne,BiTNode *T) {if(!T)return false;if(dist2 == dist)return true;if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->l)){ne.push_back(T->l->data);return true;}else if(LongestPath(dist,dist2 + 1,ne,T->r)){ne.push_back(T->r->data);return true;}return false;}void swapVer(BiTNode *&T){if(T){swapVer(T->l);swapVer(T->r);BiTNode *tmp = T->l;T->l = T->r;T->r = tmp;}}//以下是测试程序void test1(){getchar();cout << "请以先序次序输入二叉树结点的值，空结点用空格表示:" << endl; createBiTree(T);cout << "二叉树创建成功!" << endl;}void test2(){cout << "二叉树的前序遍历为:" << endl;preOrderTraverse(T);cout << endl;}void test3(){cout << "二叉树的中序遍历为:" << endl;inOrderTraverse(T);cout << endl;}void test4(){cout << "二叉树的后序遍历为:" << endl;beOrderTraverse(T);cout << endl;}void test5(){cout << "二叉树的总结点数为：" << sumOfVer(T) << endl;}void test6(){cout << "二叉树的叶子结点数为：" << sumOfLeaf(T) << endl; }void test7(){cout << "二叉树的深度为：" << depth(T) << endl;}void test8(){int dist = depth(T);vector<ElemType> ne;cout << "树根到叶子的最长路径:" << endl;LongestPath(dist,1,ne,T);ne.push_back(T->data);reverse(ne.begin(),ne.end());cout << ne[0];for(int i = 1;i < ne.size();i++)cout << "->" << ne[i];cout << endl;}void test9(){swapVer(T);cout << "操作成功!" << endl;}void test10(){memset(SqBiTree,' ',sizeof SqBiTree);createBiTree2(T,0);cout << "操作成功!" << endl;}void test11(){int n = sumOfVer(T);outputBiTree2(n);}int main(){int op = 0;while(op != 12){cout << "-----------------menu--------------------" << endl;cout << "--------------1：创建二叉树--------------" << endl;cout << "--------------2：前序遍历----------------" << endl;cout << "--------------3：中序遍历----------------" << endl;cout << "--------------4：后序遍历----------------" << endl;cout << "--------------5：总结点数----------------" << endl;cout << "--------------6：叶子节点数--------------" << endl;cout << "--------------7：树的深度----------------" << endl;cout << "--------------8：树根到叶子的最长路径----" << endl;cout << "--------------9：交换所有节点左右子女----" << endl;cout << "--------------10：顺序存储---------------" << endl;cout << "--------------11：显示顺序存储-----------" << endl;cout << "--------------12：退出测试程序-----------" << endl;cout << "请输入指令编号:" << endl;if(!(cin >> op)){cin.clear();cin.ignore(INT_MAX,'\n');cout << "请输入整数!" << endl;continue;}switch(op){case 1:test1();break;case 2:test2();break;case 3:test3();break;case 4:test4();break;case 5:test5();break;case 6:test6();break;case 7:test7();break;case 8:test8();break;case 9:test9();break;case 10:test10();break;case 11:test11();break;case 12:cout << "测试结束!" << endl;break;default:cout << "请输入正确的指令编号!" << endl;}}return 0;}六、实验数据及处理结果测试用例：1.创建二叉树（二叉链表形式）2.前序遍历3.中序遍历4.后序遍历5.总结点数6.叶子结点数7.树的深度8.树根到叶子的最长路径9.交换所有左右子女10.顺序存储七、思考讨论题或体会或对改进实验的建议通过这次实验，我掌握了二叉树的顺序存储和链式存储，体会了二叉树的存储结构的特性，掌握了二叉树的树上相关操作。
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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（1）输入的形式和输入值的范围：执行插入操作时，需要输入插入的位置的元素的值；执行删除操作时，需要输入待删除元素的位置；执行查找操作时，需要输入待查找元素的值。
在所有输入中，元素的值都是整数。
（2）输出的形式：在所有操作中都要求显示相关操作是否正确以及操作后单链表的内容。
其中删除操作完成后，要显示删除元素的值；查找操作完成后，若找到待查元素，则显示该元素在单链表中的位置。
反之，给出不能找到的信息。
（3）程序功能：完成单链表的生成、插入、删除、查找操作。
（4）测试数据：①依次输入元素12，34，56，78，90，生成一个单链表。
②插入操作中在位置4上插入元素10。
③删除操作中输入5 78，删除位于5的元素78。
④查找操作中输入56，输出元素在单链表中的位置是3。
二、源程序及注释（打包上传）：三、运行输出结果：四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施：开始调试过程中遇到不清楚的指针函数，为此，将其改为自己熟悉的函数，实现相应的功能。
（1）通过书本的例题以及理论知识来分析错误的原因。
（2）认真复习老师上课的ppt课件，找出老师上课的主要思想，通过老师的提醒来解决问题。
（3）与同学分析与交流。
（4）向老师请教五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训：我们上课必须认真听讲，课后也要仔细复习老师的ppt以及上课的笔记，这样才能更加深刻地了解老师的解题思想以及考试的重点，上机课更要独立完成老师布置的作业。
对于算法的程序，要充分发挥函数库的功能。
对于自己不清楚的函数，可以向老师询问或者去上网查找相关的方法。
实验二栈和队列一、程序设计的基本思想，原理和算法描述：（包括程序的结构，数据结构，输入/输出设计，符号名说明等）程序主要由自定义函数，主函数构成。
自定义函数是实现程序每个小功能的一部分，自定义函数有：Status InitStack、Status GetTop、Status Push、Status Pop、Out_Stack。
1．程序设计基本思想编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序，完成如下功能：2．程序设计的原理通过了解栈和队列的特性，来掌握栈的顺序表示和实现和栈的链式表示，实现掌握队列的顺序表示以及实现掌握队列的链式表示，最后要实现掌握栈和队列在实际问题中的应用。
3．程序设计的算法描述（1）建立栈：构造一个空栈,并插入元素（2）入栈，插入元素（3）出栈，删除栈顶元素（4）取栈顶元素（5）输出显示栈内元素，从栈底到栈顶4．测试数据①依次输入元素12，34，56，78，90，123，456，789，生成一个栈。
②入栈操作中输入入栈元素100。
③出栈操作中输入5，删除从栈顶开始的5个的元素。
④取栈顶元素操作中，输出栈顶元素是78。
⑤依次输出从栈底到栈顶元素：12，34，56，78。
二、源程序及注释（打包上传）：三、运行输出结果：四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施：问题（1）有时会有不能够认识的语句和不能理解表达的。
（2）对题目的主要程序编写会无法下手。
措施（1）认真复习老师上课的内容与思想。
（2）与老师或者同学进行深刻的讨论。
（3）认真地分析实验的主要目的与主要方法以及主要思想。
五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训：对于一段程序，一个人的理解还是比较局限的。
几个人一起讨论，会达到很好的改进程序的效果。
能够锻炼提高学生的实践能力，在实习课上，同学把理论课上的很多算法得以实现，上课更加积极的讨论。
大家在欢乐的气氛下，达到了理论与实践水平共同提高目的，日后同学之间谈起来，都很怀念。
实验三树和二叉树一、程序设计的基本思想，原理和算法描述：（包括程序的结构，数据结构，输入/输出设计，符号名说明等）1.程序设计基本思想通过用C语言编写程序来掌握二叉树的结构特征，以及各种存储结构的特点和适用范围，更要能够用指针类型描述、访问和处理二叉树的运算。
2.编写设计的原理通过输入二叉树的先序序列字符，建立二叉链表（输入时，必须加入结点以示空指针的位置；假设虚结点输入时用空格字符表示）然后按先序、中序和后序遍历二叉树求二叉树结点总数，观察输出结果。
不但要求二叉树叶子数，还要求求二叉树的深度（或称高度）。
交换二叉树的左右子树在主函数中设计一个简单的菜单，分别调试上述算法。
二叉树采用链接存储结构，其根结点指针为T，设计一个算法对这棵二叉树的每个结点赋值3.编写设计的步骤（1）输入二叉树的先序序列字符，建立二叉链表。
注意：输入时，必须（2）加入虚结点以示空指针的位置；假设虚结点输入时用空格字符表示。
（3）按先序、中序和后序遍历二叉树（4）求二叉树结点总数，观察输出结果。
（5）求二叉树叶子数，观察输出结果。
（6）求二叉树的深度（或称高度），观察输出结果。
（7）交换二叉树的左右子树（8）在主函数中设计一个简单的菜单，分别调试上述算法。
二叉树采用链接存储结构，其根结点指针为T，设计一个算法对这棵二叉树的每个结点赋值：（注意要修改DataType类型）a)叶结点的值为3b)只有左孩子或右孩子的结点则其值分别等于左孩子或右孩子的值c)左、右孩子均有的结点，则其值等于左、右孩子结点的值之和二、源程序及注释（打包上传）：三、运行输出结果：四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施：调试中在初始输入数据的时候格式非常的要注意，在实验时经常会遇到在调试的过程中会经常遇到类型不匹配等问题。
但是通过看书以及向其他同学的请教，实在不行可以向老师请教，最终都能够很好地解决问题。
五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训：通过这次实验，我能够很好的掌握了二叉树的前序、中序、后续遍历、计算总结点数、计算叶子结点数和交换左右子数等操作。
要认真复习上课的笔记之后才可以去做题目。
通过实验的练习，也可以将学到的知识在实验中进行实际运用，将理论与实际相结合。
算法要做到简洁，便于理解，不能够太死板。
实验四图一、程序设计的基本思想，原理和算法描述：1.程序设计基本思想用c语言编译程序，是一种较线性表和树更为浮渣的数据结构。
在线性表中，数据元素之间有着明显的层次关系，并且每一层上的数据元素可能和下一层中多个元素相关。
掌握图的基本存储方法。
掌握有关图的操作算法，并用c语言实现；熟练掌握图的两种搜索路径的遍历方法并掌握图的有关应用。
2.程序设计的原理建立无向网的邻接矩阵存储并输出，参考程序清单，实现无向图的邻接矩阵表示。
建立图的邻接表存储并在此基础上实现图的深度优先遍历和广度优先遍历备注：无向图已完成，无向网需要自己建立(参照算法7.2)；参照算法7.4，7.5，7.6完成图的深度遍历，广度遍历；请添加适当的注释。
3.算法描述（1）认真阅读和掌握本实验的程序思想（2）对课本的深度和广度遍历有深刻了解（3）结合书本对程序进行填写，并结合程序进行分析（4）按照对图的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运算结果。
二、源程序及注释（打包上传）：三、运行输出结果：四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施：在调试的时候发现这个程序不能够返回选择菜单，但是没能进行相应的改正。
运行时运用了深度遍历和广度遍历是图的两种基本的遍历算法，但有时会把来年各种算法混乱，从而造成运行错误，不断的修改但不能得出正确答案，从而会让心情变坏，对此产生排斥，所以要及时对问题进行清理。
五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训：算法不能都是对着书上的照抄写下来，书上的有些也是不全面的，应该相互讨论，完善代码。
深度遍历和广度遍历是图的两种基本的遍历算法，这两个算法对图一章的重要性等同于“先序、中序、后序遍历”对于二叉树一章的重要性。
在考查时，图一章的算法设计题常常是基于这两种基本的遍历算法而设计的，比如：“求最长的最短路径问题”和“判断两顶点间是否存在长为K的简单路径问题”，就分别用到了广度遍历和深度遍历算法。