数据结构实验二——顺序栈,链栈,循环队列,链队列
数据结构实验指导书（C++）-栈、队列、串的操作
数据结构实验指导书（C++）-栈、队列、串的操作实验二栈、队列、串的操作实验类型：验证性实验要求：必修实验学时： 2学时一、实验目的：参照给定的栈类和队列类的程序样例，验证给出的栈和队列的常见算法，并结合线性表类实现有关串的操作。
二、实验要求：1、掌握栈、队列、串的特点。
掌握特殊线性表的常见算法。
2、提交实验报告，报告内容包括：目的、要求、算法描述、程序结构、主要变量说明、程序清单、调试情况、设计技巧、心得体会。
三、实验内容：1. 堆栈类测试和应用问题。
要求：(1)设计一个主函数实现对顺序堆栈类和链式堆栈类代码进行测试。
测试方法为：依次把数据元素1,2,3,4,5入栈，然后出栈堆栈中的数据元素并在屏幕上显示。
(2)定义数据元素的数据类型为如下形式的结构体：typedef struct{ char taskname[10];//任务名int taskno; //任务号｝DataType；设计一个包含5个数据元素的测试数据，并设计一个主函数实现依次把5个数据元素入栈，然后出栈堆栈中的数据元素并在屏幕上显示。
2. 队列类测试和应用问题。
要求：设计一个主函数对循环队列类和链式队列类代码进行测试.测试方法为：依次把数据元素1,2,3,4,5入队，然后出队中的数据元素并在屏幕上显示。
3．设计串采用顺序存储结构，编写函数实现两个串的比较Compare(S, T)。
要求比较结果有大于、等于和小于三种情况。
*4. 设计算法利用栈类实现把十进制整数转换为二至九进制之间的任一进制输出。
*5. 设计串采用静态数组存储结构，编写函数实现串的替换Replace(S, start, T, V)，即要求在主串S中，从位置start开始查找是否存在子串T，若主串S中存在子串T，则用子串V替换子串T，且函数返回1；若主串S中不存在子串T，则函数返回０。
并要求设计主函数进行测试。
一个测试例子为：S＝”I am a student”，T=”student”，V=”teacher “。
数据结构与算法分析实验报告
数据结构与算法分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和分析，深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用，提高解决实际问题的能力，培养逻辑思维和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的开发工具为 PyCharm。
操作系统为 Windows 10。
三、实验内容（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表，包括插入、删除、查找等基本操作。
通过实验，理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。
2、链表的实现实现了单向链表和双向链表，对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。
体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。
（二）栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈，并通过表达式求值的例子，展示了栈在计算中的作用。
2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列，通过模拟银行排队的场景，理解了队列的先进先出特性。
（三）树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法，并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。
2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树，实现了插入、删除和查找操作，了解了其在数据快速查找和排序中的应用。
（四）图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图，并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。
2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法，并通过对实际图结构的遍历，理解了它们的应用场景和特点。
（五）排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。
2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验，比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。
四、实验过程及结果（一）线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中，如果在表头插入元素，需要将后面的元素依次向后移动一位，时间复杂度为 O(n)。
删除操作同理，在表头删除元素时，时间复杂度也为 O(n)。
数据结构实训实验报告
一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科，它研究如何有效地组织和存储数据，并实现对数据的检索、插入、删除等操作。
为了更好地理解数据结构的概念和原理，我们进行了一次数据结构实训实验，通过实际操作来加深对数据结构的认识。
二、实验目的1. 掌握常见数据结构（如线性表、栈、队列、树、图等）的定义、特点及操作方法。
2. 熟练运用数据结构解决实际问题，提高算法设计能力。
3. 培养团队合作精神，提高实验报告撰写能力。
三、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 线性表（1）实现线性表的顺序存储和链式存储。
（2）实现线性表的插入、删除、查找等操作。
2. 栈与队列（1）实现栈的顺序存储和链式存储。
（2）实现栈的入栈、出栈、判断栈空等操作。
（3）实现队列的顺序存储和链式存储。
（4）实现队列的入队、出队、判断队空等操作。
3. 树与图（1）实现二叉树的顺序存储和链式存储。
（2）实现二叉树的遍历、查找、插入、删除等操作。
（3）实现图的邻接矩阵和邻接表存储。
（4）实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。
4. 算法设计与应用（1）实现冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法。
（2）实现二分查找算法。
（3）设计并实现一个简单的学生成绩管理系统。
四、实验步骤1. 熟悉实验要求，明确实验目的和内容。
2. 编写代码实现实验内容，对每个数据结构进行测试。
3. 对实验结果进行分析，总结实验过程中的问题和经验。
4. 撰写实验报告，包括实验目的、内容、步骤、结果分析等。
五、实验结果与分析1. 线性表（1）顺序存储的线性表实现简单，但插入和删除操作效率较低。
（2）链式存储的线性表插入和删除操作效率较高，但存储空间占用较大。
2. 栈与队列（1）栈和队列的顺序存储和链式存储实现简单，但顺序存储空间利用率较低。
（2）栈和队列的入栈、出队、判断空等操作实现简单，但需要考虑数据结构的边界条件。
3. 树与图（1）二叉树和图的存储结构实现复杂，但能够有效地表示和处理数据。
数 据 结 构 实 验 指 导 书
数据结构实验指导书计算机学院专业基础教研室2004年3月实验一线性表及其应用一、实验目的1.熟悉C语言的上机环境，进一步掌握C语言的结构特点。
2.掌握线性表的顺序存储结构的定义及C语言实现。
3.掌握线性表的链式存储结构——单链表的定义及C语言实现。
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、实现提示1.由于C语言的数组类型也有随机存取的特点，一维数组的机内表示就是顺序结构。
因此，可用C语言的一维数组实现线性表的顺序存储。
在此，我们利用C语言的结构体类型定义顺序表：#define MAXSIZE 1024typedef int elemtype; /* 线性表中存放整型元素*/typedef struct{ elemtype vec[MAXSIZE];int len; /* 顺序表的长度*/}sequenlist;将此结构定义放在一个头文件sqlist.h里，可避免在后面的参考程序中代码重复书写，另外在该头文件里给出顺序表的建立及常量的定义。
2. 注意如何取到第i个元素，在插入过程中注意溢出情况以及数组的下标与位序（顺序表中元素的次序）的区别。
3.单链表的结点结构除数据域外，还含有一个指针域。
用C语言描述结点结构如下：typedef int elemtype;typedef struct node{ elemtype data; //数据域struct node *next; //指针域}linklist;注意结点的建立方法及构造新结点时指针的变化。
数据结构实验报告
数据结构实验报告一、实验目的数据结构是计算机科学中重要的基础课程，通过本次实验，旨在深入理解和掌握常见数据结构的基本概念、操作方法以及在实际问题中的应用。
具体目的包括：1、熟练掌握线性表（如顺序表、链表）的基本操作，如插入、删除、查找等。
2、理解栈和队列的特性，并能够实现其基本操作。
3、掌握树（二叉树、二叉搜索树）的遍历算法和基本操作。
4、学会使用图的数据结构，并实现图的遍历和相关算法。
二、实验环境本次实验使用的编程环境为具体编程环境名称，编程语言为具体编程语言名称。
三、实验内容及步骤（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现定义顺序表的数据结构，包括数组和表的长度等。
实现顺序表的初始化、插入、删除和查找操作。
2、链表的实现定义链表的节点结构，包含数据域和指针域。
实现链表的创建、插入、删除和查找操作。
（二）栈和队列的实现1、栈的实现使用数组或链表实现栈的数据结构。
实现栈的入栈、出栈和栈顶元素获取操作。
2、队列的实现采用循环队列的方式实现队列的数据结构。
完成队列的入队、出队和队头队尾元素获取操作。
（三）树的实现与遍历1、二叉树的创建以递归或迭代的方式创建二叉树。
2、二叉树的遍历实现前序遍历、中序遍历和后序遍历算法。
3、二叉搜索树的操作实现二叉搜索树的插入、删除和查找操作。
（四）图的实现与遍历1、图的表示使用邻接矩阵或邻接表来表示图的数据结构。
2、图的遍历实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。
四、实验结果与分析（一）线性表1、顺序表插入操作在表尾进行时效率较高，在表头或中间位置插入时需要移动大量元素，时间复杂度较高。
删除操作同理，在表尾删除效率高，在表头或中间删除需要移动元素。
2、链表插入和删除操作只需修改指针，时间复杂度较低，但查找操作需要遍历链表，效率相对较低。
（二）栈和队列1、栈栈的特点是先进后出，适用于函数调用、表达式求值等场景。
入栈和出栈操作的时间复杂度均为 O(1)。
2、队列队列的特点是先进先出，常用于排队、任务调度等场景。
天大数据结构_实验作业二_栈(顺序栈)+队列(循环队列)
实验作业二：栈（顺序栈）和队列（循环队列）1. 将编号为0和1的两个栈存放于一个数组空间V[m]中，栈底分别处于数组的两端。
当第0号栈的栈顶指针top[0]等于-1时该栈为空，当第1号栈的栈顶指针top[1]等于m时该栈为空。
两个栈均从两端向中间增长。
当向第0号栈插入一个新元素时，使top[0]增1得到新的栈顶位置，当向第1号栈插入一个新元素时，使top[1]减1得到新的栈顶位置。
当top[0]+1 == top[1]时或top[0] == top[1]-1时，栈空间满，此时不能再向任一栈加入新的元素。
试定义这种双栈(Double Stack)结构的类定义，并实现判栈空、判栈满、插入、删除算法。
2. 求fibonacci数列算法，并比较。
（递归+非递归）（非递归方法可查阅其他资料）编写实习报告要求：一、需求分析二、概要设计1.抽象数据类型2.算法三、详细设计程序代码（注释）四、调试分析调试过程中所做的工作，时间复杂度等五、测试结果输入数据和输出数据示例六、说明（如果有）编程语言：C语言或C++语言实习报告提交方式：下次上机前，将实习报告(.doc)和源程序(.cpp)压缩成一个rar 文件，文件名称为学号_班级_姓名_第几次作业。
例如：3010216155_六班_张三_第二次作业.rar。
实习报告作为本课程的平时成绩。
抄袭、雷同，双方均为0分。
第一题：一、需求分析程序要求建立一个共享栈，分配一个存储空间，两个栈分别位于两头。
并实现对两个栈的插入，删除，和判断栈满和栈空。
栈的位置不同，所以要求对不同栈的插入和删除采用不同的算法。
二、概要设计1.抽象数据类型typedef struct {int *base;int *top;int stacksize;}stack;2.算法1.建立栈。
int instack(stack &s,stack &w,int length){s.base=(int *)malloc(length*sizeof(length));w.base=s.base+length;if(!s.base||!w.base) return 0;else{s.top=s.base;w.top=w.base;s.stacksize=length;w.stacksize=length;}return 1;}2.判断栈空。
数据结构实验二
数据结构实验二数据结构实验二：队列与栈的实现一、实验目的本实验旨在通过实现队列和栈数据结构，加深对队列和栈实现原理的理解，并熟练掌握队列和栈的基本操作。
二、实验要求1.使用C/C++语言实现队列的基本操作：初始化队列、入队、出队、判空、判满等。
2.使用C/C++语言实现栈的基本操作：初始化栈、入栈、出栈、判空、判满等。
3.验证队列和栈的实现是否正确。
4.分析队列和栈的时间复杂度，并给出实验结果。
5.撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、程序源代码、实验结果和分析、实验总结等内容。
三、实验原理1.队列：队列是一种先进先出(FIF0)的数据结构。
在队列中，数据元素按照进入队列的顺序排列，首元素是最先进入的元素，尾元素是最后进入的元素。
队列的基本操作有：初始化队列、入队、出队、判空、判满等。
2.栈：栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构。
在栈中，数据元素按照进入栈的顺序排列，但是只能从栈顶进出，即最后进入的元素最先出栈。
栈的基本操作有：初始化栈、入栈、出栈、判空、判满等。
四、实验步骤1.实现队列的基本操作：1.初始化队列：创建一个空队列，并设置相关指针。
2.入队：将新元素插入到队尾。
3.出队：将队头元素删除，并返回其值。
4.判空：判断队列是否为空。
5.判满：判断队列是否已满。
2.实现栈的基本操作：1.初始化栈：创建一个空栈，并设置相关指针。
2.入栈：将新元素压入栈顶。
3.出栈：将栈顶元素弹出，并返回其值。
4.判空：判断栈是否为空。
5.判满：判断栈是否已满。
3.编写测试代码，验证队列和栈的基本操作是否正确。
4.进行性能测试，分析队列和栈的时间复杂度。
五、实验结果与分析1.队列的时间复杂度：●初始化队列：O(1)●入队：O(1)●出队：O(1)●判空：O(1)●判满：O(1)2.栈的时间复杂度：●初始化栈：O(1)●入栈：O(1)●出栈：O(1)●判空：O(1)●判满：O(1)3.根据实验结果可以看出，队列和栈的基本操作的时间复杂度都是O(1)，即常数时间复杂度，具有高效性。
数据结构入门基础实验
一、线性表——上机实验题1.实验目的：（1）掌握顺序表的基本操作的实现方法。
（2）应用顺序表的基本操作算法实现集合A=AUB算法。
（3）掌握链式线性表的基本操作的实现方法。
（4）利用链表的基本操作算法实现集合A=A∩B算法。
2.实验内容：2.1 编写一个程序algo1-1.cpp，实现顺序表的各种基本运算，并在此基础上设计一个主函数完成如下功能：（1）初始化顺序表L；（2）依次插入a，b，c，d，e元素；（3）输出顺序表L；（4）输出顺序表L长度；（5）判断顺序表L是否为空；（6）输出顺序表L的第3个元素；（7）输出元素‘a’的位置；（8）在第4个元素位置上插入‘f’元素；（9）输出顺序表L；（10）删除L的第3个元素；（11）输出顺序表L；（12）释放顺序表L。
2.2编写一个程序algo1-2.cpp，可利用以上基本操作算法，实现A=AUB算法。
2.3编写一个程序algo1-3.cpp，实现单链表的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序exp1-2.cpp完成如下功能：（1）初始化单链表H；（2）依次插入a，b，c，d，e元素；（3）输出单链表H；（4）输出单链表H长度；（5）判断单链表H是否为空；（6）输出单链表H的第3个元素；（7）输出元素‘a’的位置；（8）在第4个元素位置上插入‘f’元素；（9）输出单链表H；（10）删除H的第3个元素；（11）输出单链表H；（12）释放单链表H。
2.4 编写一个程序algo1-4.cpp，可利用以上基本操作算法，实现递增有序的两个单链表A、B的交集运算A=A∩B。
二、栈和队列——上机实验题1.实验目的：（1）掌握顺序栈和链栈的各种基本运算（2）掌握循环队列的各种基本运算（3）利用栈先进后出的特点，解决一些实际问题。
2.实验内容：2.1编写一个程序algo2-1.cpp，实现顺序栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主函数完成如下功能：（1）初始化顺序栈S；（2）判断栈S是否非空；（3）依次进栈元素a，b，c，d，e；（4）判断栈S是否非空；（5）输出栈的长度；（6）输出从栈顶到栈底元素；（7）元素出栈，输出出栈序列；（8）判断栈S是否非空；（9）释放栈。
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判断是否分配失败，失败则exit
S.top=S.base;初始化栈顶
初始化存储容量
置空栈：S.top=S.base;栈顶重新指向栈底
判栈空：if(S.top==S.base)；
判栈满：if(S.top-S.base>=S.stacksize)；看栈首尾差距是否>=栈当前存储大小
实验报告二
实验课名称：数据结构与程序设计实验
实验名称：顺序栈，链栈，循环队列，链队列
班级：
学号：
姓名：
时间：
一、问题描述
（1）顺序栈
顺序栈的C语言描述
基本运算的算法——置空栈、判栈空、进栈、出栈、读栈顶、输出栈、判栈满
（2）链栈
链栈的C语言描述
基本运算的算法——置空栈、判栈空、进栈、出栈、读栈顶
（3）循环队列
循环队列的C语言描述
基本运算的算法——置空队、判队空、进队、出队、读队头元素、输出循环队列
（4）链队列
链队列的C语言描述
基本运算的算法——置空队、判队空、进队、出队、读队头元素
二、数据结构设计
1.顺序栈
typedef struct{ //定义栈的数据结构
SElemType *base; //栈底指针
3.循环队列
typedef struct{
QElemType *base;
int rear;//队尾
int front;//队首
int count;//队内元素数目
int size;//队列存储大小
}sqQueue;
为了方便循环队列判定队满队空，故加了一个数据域存储当前元素个数。
4.链队列
typedef struct QNode{//结点结构体
SElemType *top; //栈顶指针
int stacksize; //栈当前存储大小
}sqstack;
2.链栈
typedef struct StackNode{
SElemType data;//数据域
struct StackNode *next;//结点指针
}StackNode,*LinkStack;
将队首指向空
置空队列：
判空队列：if(!Q.front->next)
入队：分配新结点q的内存
判q空，若空则exit
q的数据域赋值给e
q指向空
队尾指向q
出队：判空，若空返回error
定义p并赋值为队首结点
将其数据赋值给e
将队首指向p的下一个
判队尾是否为p，若为则将队首赋给队尾
释放p
读取队头元素：判空，若空返回error
p指向新结点
新节点指向空
出栈：判栈空，若空返回error
定义结点指针p和q，通过while(p->next)循环使p指向栈顶，q指向栈顶前一个
把p的数据域赋值给e
释放p
q的指针指向空
读取栈顶元素：判栈空，若空返回error
定义结点指针p，通过while(p->next)循环使其指向栈顶结点
把p的数据域赋值给e
3)循环队列
构造空队列：malloc分配内存；
判断是否分配失败，失败则exit
初始化队首、队尾、队内元素个数为0
初始化队列存储空间
置空队列：将队首、队尾、队内元素个数重新置0
判空队列：if(Q.count==0)
入队：判队满，若满，realloc重新分配内存
if判断是否分配成功，不成功则退出
更新队列存储的值
进栈：判栈满；若满realloc重新分配内存
判断是否分配失败，失败则exit
S.top=S.base+S.stacksize;赋值新栈顶
S.stacksize+=stackincrement;赋值给新的当前存储大小
*S.top++=e;进栈元素赋值给top后，top上移
出栈：判栈空，若空返回error
队尾赋值为e
队尾后移
队列元素个数加1
出对：判队空，若空则返回error
取队首元素
队首后移
队内元素个数减1
读取队头元素：判队空，若空则返回error
队首的值赋值给e
输出队列：for循环输出队首，循环次数为队内元素个数
每循环一次，队首后移
4)链队列
构造空队列：malloc分配队首队尾指针同一内存
判空，若空则exit
√
链队列
5
1 2 3 4 5
5
5
队列为空
√
六、实验收获与思考
1.因为做的是验证型的实验，所以完成后对顺序栈、链栈、循环队列和链队列的数据结构有了更加清晰的了解，对他们所涉及到的基本的一些操作也熟悉了很多；
2.加的注释比之前要合理一些
3.写代码的速度有所提高
4.注意到了回车键会干扰到字符型数据的输入，采用getchar()吞掉了
置空栈：暂存S的下一个节点指针到p
while（p）循环q=p把p赋值给q
p=p->next;p指向下一个
释放q
通过该循环则从第一个结点开始逐个释放到最后一个
进栈：定义结点指针p，通过while(p->next)循环使其指向栈顶结点
malloc分配结点内存；
判断是否分配失败，失败则exit
新节点的数据域赋值e；
QElemType data;//数据域
struct QNode *next;//指针域
}QNode,*QueuePtr;//结点，节点指针
typedef struct{//队列结构体
QueuePtr front;//头指针
QueuePtr rear;//尾指针
}LinkQueue;
三、算法设计
1)顺序栈
将队首下一个结点
2.链栈
3.循环队列
5.链队列
五、运行测试与分析
输入
输出
实际
顺序栈
5
asdfg
g f d s a
g
栈不为
g
f d s a
（因置空没有数据显示）
√
链栈
5
asdfg
g
g
栈为空
√
循环队列
5
5 4 3 2 1
5 4 3 2 1
5
5
4 3 2 1
（因置空没有数据显示）
教师评分：
教师签字：
e=*--S.top;，下移top指针后赋值给e
读取栈顶元素：判栈空，若空返回error
e=*(S.top-1);顶元素赋值给e
输出栈：for循环输出，须满足条件top>base
2)链栈
构造空栈：malloc分配内存；
判断是否分配失败，失败则exit
S->next=NULL;使指针指向空
判栈空：if(!S->next)判断s是否指向空指针