数据结构课程设计实验指导书
数据结构实验-实验指导书
实验一线性表操作一、实验目的1熟悉并掌握线性表的逻辑结构、物理结构。
2熟悉并掌握顺序表的存储结构、基本操作和具体的函数定义。
3熟悉VC++程序的基本结构，掌握程序中的用户头文件、实现文件和主文件之间的相互关系及各自的作用。
4熟悉VC++操作环境的使用以及多文件的输入、编辑、调试和运行的全过程。
二、实验要求1实验之前认真准备，编写好源程序。
2实验中认真调试程序，对运行结果进行分析，注意程序的正确性和健壮性的验证。
3不断积累程序的调试方法。
三、实验内容基本题:1对元素类型为整型的顺序存储的线性表进行插入、删除和查找操作。
加强、提高题：2、编写一个求解Josephus问题的函数。
用整数序列1, 2, 3, ……, n表示顺序围坐在圆桌周围的人。
然后使用n = 9, s = 1, m = 5，以及n = 9, s = 1, m = 0，或者n = 9, s = 1, m = 10作为输入数据，检查你的程序的正确性和健壮性。
最后分析所完成算法的时间复杂度。
定义JosephusCircle类，其中含完成初始化、报数出圈成员函数、输出显示等方法。
（可以选做其中之一）加强题：（1）采用数组作为求解过程中使用的数据结构。
提高题：（2）采用循环链表作为求解过程中使用的数据结构。
运行时允许指定任意n、s、m数值，直至输入n = 0退出程序。
实验二栈、队列、递归应用一、实验目的1熟悉栈、队列这种特殊线性结构的特性2熟练掌握栈、队列在顺序存储结构和链表存储结构下的基本操作。
二、实验要求1实验之前认真准备，编写好源程序。
2实验中认真调试程序，对运行结果进行分析，注意程序的正确性和健壮性的验证。
3不断积累程序的调试方法。
三、实验内容基本题（必做）：1分别就栈的顺序存储结构和链式存储结构实现栈的各种基本操作。
2、假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向对尾结点，不设头指针，试设计相应的置队空、入队和出队的程序。
加强题：3设线性表A中有n个字符，试设计程序判断字符串是否中心对称，例如xyzyx和xyzzyx都是中心对称的字符串。
数据结构实验指导书
数据结构实验指导书一、实验目的数据结构是计算机科学中的重要基础课程，通过实验，旨在帮助学生更好地理解和掌握数据结构的基本概念、原理和算法，提高学生的编程能力和问题解决能力。
具体而言，实验的目的包括：1、加深对常见数据结构（如数组、链表、栈、队列、树、图等）的理解，掌握其特点和操作方法。
2、培养学生运用数据结构解决实际问题的能力，提高算法设计和程序实现的能力。
3、增强学生的逻辑思维能力和调试程序的能力，培养学生的创新意识和团队合作精神。
二、实验环境1、操作系统：Windows 或 Linux 操作系统。
2、编程语言：C、C+＋、Java 等编程语言中的一种。
3、开发工具：如 Visual Studio、Eclipse、Code:：Blocks 等集成开发环境（IDE）。
三、实验要求1、实验前，学生应认真预习实验内容，熟悉相关的数据结构和算法，编写好实验程序的代码框架。
2、实验过程中，学生应独立思考，认真调试程序，及时记录实验过程中出现的问题及解决方法。
3、实验完成后，学生应撰写实验报告，包括实验目的、实验内容、实验步骤、实验结果、问题分析与解决等。
四、实验内容（一）线性表1、顺序表的实现与操作实现顺序表的创建、插入、删除、查找等基本操作。
分析顺序表在不同操作下的时间复杂度。
2、链表的实现与操作实现单链表、双向链表的创建、插入、删除、查找等基本操作。
比较单链表和双向链表在操作上的优缺点。
（二）栈和队列1、栈的实现与应用实现顺序栈和链式栈。
利用栈解决表达式求值、括号匹配等问题。
2、队列的实现与应用实现顺序队列和链式队列。
利用队列解决排队问题、广度优先搜索等问题。
（三）树1、二叉树的实现与遍历实现二叉树的创建、插入、删除操作。
实现二叉树的前序、中序、后序遍历算法，并分析其时间复杂度。
2、二叉搜索树的实现与操作实现二叉搜索树的创建、插入、删除、查找操作。
分析二叉搜索树的性能。
（四）图1、图的存储结构实现邻接矩阵和邻接表两种图的存储结构。
数据结构课程实验指导书
《数据结构》实验指导书第一部分前言一、实验的目的《数据结构》是计算机学科一门重要的专业基础课程,也是计算机学科的一门核心课程。
本课程的另一重要教学目的是训练学生进行复杂程序设计的技能和培养良好程序设计的习惯，要做到这一点，上机实习是必须的。
数据结构实验是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。
通常，实验课题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。
实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，训练学生实际动手进行程序设计和调试程序的能力，加深对数据结构相关概念和算法的理解。
通过完成本实验课程的实验，学生应学会并掌握本课程的基本和重点知识，深刻理解逻辑结构、物理结构和算法设计之间的关系，初步学会算法分析的方法，并能在一定范围内运用所掌握的分析方法进行算法分析，培养软件工作所需要的动手能力和作为一个软件工作者所应具备的科学工作方法和作风。
二、实验前的准备工作1．每个学生需配备一台计算机，操作系统需Windows2000/XP以上版本，软件需Visual C++6.0以上版本。
2．实验前要求学生按实验要求编写好相关实验程序，准备上机调试运行。
三、实验的步骤（一）建立一个文件夹，如“数据结构”，用来存放自己的所有实验程序，在该文件夹中建立子目录用来存放每个项目（一个子目录一个项目），如“顺序表”，项目中需要的所有文件都存在该文件夹中。
（二）新建一个项目文件1．双击Visual C++ 6.0快捷图标，进入Visual C++ 6.0集成开发环境；或者点击“开始”→“程序”→“Microsoft Visual Studio 6.0”→“Microsoft Visual C++ 6.0”进入Visual C++ 6.0集成开发环境。
2．单击“File”菜单，选择“New”命令3．创建一个项目文件并保存在项目所在文件夹中；3. 创建源程序文件并保存在项目所在文件夹中；4．输入源程序；5．单击“保存”按钮保存源程序。
《数据结构》实验指导书
《数据结构》实验指导书软件学院2011年9月概述实习目的和要求《数据结构》在计算机科学中是一门实践性较强的专业基础课, 上机实习是对学生的一种全面综合训练, 是与课堂听讲、自习和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。
实习着眼于原理与应用的结合, 使学生学会把学到的知识用于解决实际问题, 起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。
同时, 通过本课程的上机实习, 使学生在程序设计方法及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统和严格的训练。
实习包括的步骤1. 简要描述题目要求, 对问题的描述应避开算法及所涉及的数据类型, 只是对所需完成的任务做出明确的陈述, 例如输入数据的类型、值的范围以及输入的形式, 输出数据的类型、值的范围以及输出的形式。
2. 选定数据结构, 写出算法, 根据自顶向下发展算法的方法, 首先描述算法的基本思想, 然后进行算法细化, 再对所设计的算法的时间复杂性和空间复杂性进行简单分析。
3. 准备好上机所需的程序, 选定一种程序设计语言（如C 语言）, 手工编好上机程序, 并进行反复检查, 使程序中的逻辑错误和语法错误减少到最低程度。
对程序中有疑问的地方, 应做出标记, 以便在上机时给予注意。
4．上机输入和调试程序, 在调试程序过程中除了系统的问题以外, 一般应自己独立解决。
在程序调试通过后, 打印输出程序清单和运行结果。
5．上机结束后, 总结和整理实习报告。
实习报告的内容1．简述题目要解决的问题是什么, 并说明输入和输出数据的形式。
2．简述存储结构和算法的基本思想。
3．列出调试通过的源程序。
4．列出上面程序对应的运行结果。
分析程序的优缺点、时空性能以及改进思想, 写出心得体会。
实验一线性表一. 目的与要求本次实习的主要目的是为了使学生熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储结构和链式存储结构上的实现, 提高分析和解决问题的能力。
要求仔细阅读并理解下列例题, 上机通过, 并观察其结果, 然后独立完成后面的实习题。
数据结构-实验指导书
《数据结构》实验指导书计算机专业实验中心编2020年7月25日目录《数据结构》上机实验内容和要求............................. 错误!未定义书签。
实验一、顺序表的实现及应用................................. 错误!未定义书签。
实验二、链表的实现及应用................................... 错误!未定义书签。
实验三、栈的实现及应用..................................... 错误!未定义书签。
实验四、队列的实现及应用................................... 错误!未定义书签。
实验五、二叉树操作及应用................................... 错误!未定义书签。
实验六、图的遍历操作及应用................................. 错误!未定义书签。
实验七、查找算法的实现..................................... 错误!未定义书签。
实验八、排序算法的实现..................................... 错误!未定义书签。
《数据结构》上机实验内容和要求通过上机实验加深对课程内容的理解，增加感性认识，提高程序设计、开发及调试能力。
本实验指导书适用于16学时《数据结构》实验课，实验项目具体内容如下：实验报告要求请按照实验教师要求，按时提交实验报告电子版文件。
实验报告格式可个性化定义，内容包括但不限于以下内容：1、题目、姓名、学号、班级（首页）2、需求分析：陈述程序设计的任务，强调程序要做什么，明确规定：（1）输入的形式和输出值的范围；（2）输出的形式；（3）程序所能达到的功能；（4）测试数据：包括正确的输入输出结果和错误的输入及输出结果。
3、概要设计：说明用到的数据结构定义、主程序的流程及各程序模块之间的调用关系。
数据结构实验指导书(本科正式)
《数据结构》实验指导书实验一线性表【实验目的】1、掌握用Turbo c上机调试线性表的基本方法；2、掌握线性表的基本操作，插入、删除、查找以及线性表合并等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的运算；3、运用线性表解决线性结构问题。
【实验学时】4 学时【实验类型】设计型【实验内容】1、顺序表的插入、删除操作的实现；2、单链表的插入、删除操作的实现；3、两个线性表合并算法的实现。
(选做)【实验原理】1、当我们在线性表的顺序存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，必须先将线性表中第i个元素之后的所有元素依次后移一个位置，以便腾出一个位置，再把新元素插入到该位置。
若是欲删除第i个元素时，也必须把第i个元素之后的所有元素前移一个位置；2、当我们在线性表的链式存储结构上的第i个位置上插入一个元素时，只需先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将新元素插入即可。
若是欲删除第i个元素时，也必须先确定第i个元素前一个元素位置，然后修改相应指针将该元素删除即可；3、详细原理请参考教材。
【实验步骤】一、用C语言编程实现建立一个顺序表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素1、通过键盘读取元素建立线性表；2、指定一个元素，在此元素之前插入一个新元素；3、指定一个元素，删除此元素。
二、用C语言编程实现建立一个单链表，并在此表中插入一个元素和删除一个元素1、通过键盘读取元素建立单链表；2、指定一个元素，在此元素之前插入一个新元素；3、指定一个元素，删除此元素。
三、用C语言编程实现两个按递增顺序排列线性表的合并1、编程实现合并按递增顺序排列的两个顺序表算法；2、编程实现合并按递增顺序排列的两个单链表算法。
【思考问题】结合实验过程，回答下列问题：1、何时采用顺序表处理线性结构的问题为最佳选择；2、何时采用链表处理线性结构的问题为最佳选择。
【实验报告要求】1、根据对线性表的理解，如何创建顺序表和单链表；2、实现顺序表插入和删除操作的程序设计思路；3、实现链表插入和删除操作的程序设计思路；4、实现两表合并操作的程序设计思路；5、调试程序过程中遇到的问题及解决方案；6、本次实验的结论与体会。
《数据结构》实验指导书(新)
数据结构实验指导书实验一线性表[实验目的]1．了解顺序表的结构特点及有关概念，掌握顺序表建立、插入、删除的基本操作算法。
2．了解单链表的结构特点及有关概念，掌握单链表建立、插入、删除的基本操作算法。
[实验内容]1．顺序表的实践。
1)建立4个元素的顺序表list[]={2，3，4，5}，实现顺序表建立的基本操作。
2)在list[]={2，3，4，5}的元素4和5之间插入一个元素9，实现顺序表插入的基本操作。
3)在list[]={2，3，4，9，5}中删除指定位置（i=3）上的元素9，实现顺序表的删除的基本操作。
2．单链表的实践。
1)建立一个包括头结点和3个结点的（4，2，1）的单链表，实现单链表建立的基本操作。
2)在已建好的单链表中的指定位置（x=2）插入一个结点3，实现单链表插入的基本操作。
3)在一个包括头结点和4个结点的（4，2，3，1）的单链表的指定位置删除一个结点，实现单链表删除的基本操作。
[实验要点及说明]线性表（linear list）是n（n≥0）个数据元素a1，a2，…a n组成的有限序列。
其中n 称为数据元素的个数或线性表的长度，当n=0时称为空表，n>0时称为非空表。
通常将非空的线性表记为（a1，a2，…,a n），其中的数据元素a i（1≤i≤n）是一个抽象的符号，a i是第i个数据元素,称i为数据元素a i在线性表中的位置。
其具体含义在不同情况下是不同的，即它的数据类型可以根据具体情况而定，本书中，我们将它的类型设定为elemtype，表示某一种具体的已知数据类型。
顺序表也称为线性表的顺序存储结构。
其存储方式为：在内存中用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的数据元素，但该连续存储空间的大小要大于或等于顺序表的长度。
一般让线性表中第一个元素存放在连续存储空间第一个位置，第二个元素紧跟着第一个之后，其余依此类推。
可定义顺序表如下：#define maxnumelemtype list[maxnum];int num=-1;线性表的链式存贮结构，也称为链表。
《数据结构课程设计方案》指导书
《数据结构课程设计》指导书一、实习目的数据结构课程设计是一项综合性设计活动，要求在教师的指导下，利用本课程内的以及到目前为止所学到的有关知识和技术解决一些不太复杂但却是综合性的问题。
从规模来说，课程设计是在平时作业的基础上进一步扩大的大作业。
在设计中，要求学生要全面考虑相互联系的各个方面及问题。
通过课程设计，使学生对整个课程的知识体系有较深入的理解，在运用本课程的知识解决实际问题方面得到锻炼，对锻炼学生的实践能力以及运用本课程的知识、方法解决更为复杂的实际问题有较好的启发和指导作用，从而为后续课程的学习、毕业设计环节以及将来的实际工作打好坚实的基础。
通过对给定问题的求解，使学生在运用《数据结构》、程序设计以及迄今为止所学课程中的各种基本技术和理论，在建立问题模型、构造求解算法、设计数据结构、编程及上机调试等方面得到全面的锻炼，从而能更深刻地理解《数据结构》的精髓，为后续软件课程的学习及软件设计能力的提高奠定良好的基础。
二、数据结构课程设计要求1.学生必须仔细阅读《数据结构》课程设计方案，认真主动完成课设的要求。
有问题及时主动通过各种方式与教师联系沟通。
2.学生要发挥自主学习的能力，充分利用时间，安排好课设的时间计划，并在课设过程中不断检测自己的计划完成情况，及时向教师汇报。
3.课程设计按照教案要求需要两周时间完成（2周共十天）。
三、实习基本内容本次课程设计完成如下模块（共23个模块，学生可以在其中至少挑选5-6个功能块完成，其中8、9、10、13在做5个以下不算数但已经做了5个以上算数）1 【校园导游程序】问题描述：用无向网表示你所在学校的校园景点平面图，图中顶点表示主要景点，存放景点的编号、名称、简介等信息，图中的边表示景点间的道路，存放路径长度等信息。
要求能够回答有关景点介绍、游览路径等问题。
基本要求：查询各景点的相关信息；查询图中任意两个景点间的最短路径；查询图中任意两个景点间的所有路径；增加、删除、更新有关景点和道路的信息。
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数据结构课程设计
指
导
书
东华大学计算机科学与技术学院
2017年1月
目录
1.前言 (1)
1.1指导思想 (1)
1.2设计任务 (1)
1.3参考进度 (2)
1.4成绩评定 (2)
1.5注意事项 (3)
1.6参考书目 (3)
2．个人任务 (4)
2.1 排序算法设计 (4)
2.2 应用算法设计 (4)
3 小组任务 (6)
3.1 有向图问题 (6)
3.2 最小生成树问题 (6)
3.3 关键路径问题 (6)
1.前言
《数据结构》是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课程，其主要任务是培养学生的算法设计能力及良好的程序设计习惯。
通过学习，要求学生掌握典型算法的设计思想及程序实现，能够根据实际问题选取合适的存储方案、设计出简洁、高效、实用的算法，并为后续课程的学习及软件开发打下良好的基础。
1.1指导思想
本次课程设计的指导思想是：
1、学习获取知识的方法；
2、提高发现问题、分析问题和解决实际问题的能力；
3、加强创新意识和创新精神；
4、加强团队的分工与合作；
5、掌握面向实际背景思考问题的方法。
1.2设计任务
本次课程设计任务主要分为个人任务和小组任务两种。
个人基本任务：
在DHU-OJ平台上按要求完成“个人任务”部分的设计任务，其中选做题不是必须完成的任务。
小组任务：
完成“小组任务”部分的设计任务，其中选做题不是必须完成的任务。
1.1要求
1、每项目小组人员为3~5名。
2、每项目小组提交一份课程设计报告，内容包括：课题名称，课题参加人
员名单和分工，课题的目的，课题内容，需求分析、概要设计、主要代码
分析、测试结果、课题特色和创新之处、收获与体会、使用说明。
3、每人必须在完成个人任务的基础上提交个人任务的设计报告，内容包括：
任务名称、目的、具体内容、需求分析、概要设计、主要代码分析、测试
结果、收获与体会。
无论是个人任务还是小组任务希望各小组团队合作，小组成员之间应互相讨论，互相启发。
1.3参考进度
第1天，布置任务。
第1-3天，完成个人任务
第3-5天，完成小组任务。
1.4成绩评定
采用小组考核和个人考核两级考核方法。
小组考核
1、圆满完成树形的全部内容的小组成绩为优。
2、树形选做题任务未完成的小组成绩为良。
3、未通过验收的项目为不及格。
个人考核：
1、全部完成并经过良好测试才能评优。
2、个人未完成选做题任务的为良；
3、个人只完成所有个人任务的一半左右的为及格；
4、否则，为不及格；
5、个人成绩的评定还受项目组成绩影响。
小组成绩折算成个人成绩方法：
小组交实验报告时同时交一份成员贡献表，表格式如下页所示。
上表中，如果成员数为4，则贡献度总和为400。
如果小组成绩为80分，则折算到个人的成绩如下：
张三：80*120/100=96分
李四：80*90/100=72分
王五：80*90/100=72分
钱六：80*100/100=80分
如果某小组无此表格，则每个成员的贡献度按100计算。
如果某小组的贡献度平均值大于100，则降低组长的贡献度，使得平均值
为100。
1.5注意事项
1、迟到3次或缺席一次，成绩下降一个档次，迟到6次或缺席2次，成绩
再下降一个档次，依次类推。
2、上机时发现玩游戏一次，成绩下降一个档次，玩游戏二次，成绩再下降
一个档次，依次类推。
3、课程设计开始前，各班的同学在班内自由组合，形成小组，每小组自行
推荐小组长一人，在课程设计开始的第一天上交组长名单、小组组员名单，名单上注明班级、学号、姓名。
1.6参考书目
1、严蔚敏等著，数据结构（C语言版），清华大学出版社
2、翁惠玉等著，数据结构：题解与拓展
3、余腊生等著，数据结构：基于C++模版类的实现
2．个人任务
2.1 排序算法设计
1、对于顺序存储的线性表，请实现以下功能：
1）实现直接插入排序算法；（OJ个人任务1）
2）实现二路归并排序算法；（OJ个人任务2）
3）实现希尔排序算法；（OJ个人任务3）
4）实现快速排序算法；（OJ个人任务4）
5）实现堆排序算法；（OJ个人任务5）
6）实现冒泡排序算法；（OJ个人任务6）
7）实现直接选择排序算法。
（OJ个人任务7）
2、已知一顺序存储的线性表，每个元素都是整数。
在使用顺序表ADT的基础上，试设计用最少时间把所有值为负数的元素移到全部正数值元素前边的算法：例：（x,-x,-x,x,x,-x …x）变为（-x,-x,-x…x,x,x）。
（OJ个人任务8）
3、选做题：对上述五个排序算法，使用两个长度为一千万的线性表分别测试其性能，记录其运行时间（生成线性表的时间不计算在内）。
1）线性表内的元素值随机生成；
2）线性表的第i个元素值为i，即本来就有序。
2.2 应用算法设计
1、已知长度为n的线性表A采用顺序存储结构，请写一时间复杂度为0(n)、空间复杂度为0(1)的算法，该算法删除线性表中所有值为item的数据元素。
要求：线性表元素个数n很大，而值为item的数据元素个数很少，要求移动元素个数尽量少；删除后的数组元素与原数组元素不必保持顺序一致。
（OJ个人任务9）
2、设带头结点的单链表的头指针为head，结点结构由data和next两个域构成，其中data域为字符型。
在使用单链表ADT的基础上，设计一算法判断该链表的前n个字符是否中心对称。
例如xyx, xyyx都是中心对称。
（OJ个人任务10）
3、在二叉树中查找值为x的结点，在使用二叉树ADT的基础上，请编写一算法用以打印值为x的结点的所有祖先，假设值为x的结点不多于1个。
算法设计参见OJ平台的“二叉树ADT模板设计”中的题目17。
（OJ个人任务11）
4、要求设计一个非递归算法，在使用二叉树ADT的基础上，实现二叉树的后序遍历。
算法设计参见OJ平台的“二叉树模板简单应用算法设计”中的题目5。
（OJ 个人任务12）
3 小组任务
3.1 有向图问题
1、键盘输入数据，建立一个有向图的邻接表，并输出该邻接表。
（OJ小组任务1）
2、采用邻接表存储实现有向图的深度优先遍历。
（OJ小组任务2）
3、试写一算法，判断以邻接表方式存储的有向图中是否存在由顶点Vi到顶点Vj 的路径。
（OJ小组任务3）
4、在使用图的邻接表ADT的基础上，设计一个算法，按照深度优先搜索的思想找出从指定结点出发且长度为m的所有简单路径。
并将此算法加入到邻接表ADT 中，在邻接表ADT中提供一个公有的成员函数FindPath(start, m)。
（OJ小组任务4）
3.2 最小生成树问题
1、若要在n个城市之间建设通信网络，只需要架设n-1条线路即可。
如何以最低的经济代价建设这个通信网，是一个无向网的最小生成树问题。
2、设无向网的顶点数不超过30个，并为简单起见，网中边的权值设成小于100的整数。
3、请参考“图的邻接矩阵ADT模版设计”中的题目3“构造一个有权图”，使用构造函数，构造一个具有结点和边的无向网。
（OJ小组任务5）
4、利用普里姆（Prim）算法求无向网的最小生成树，并以文本形式输出生成树中各条边以及它们的权值。
（OJ小组任务6）
3.3 关键路径问题
1、建立有向网的邻接表存储结构，并对其进行拓扑排序，判断是否为AOE网。
（OJ 小组任务7）
2、在1的基础上，如果建立的有向网为AOE网，按拓扑序列的次序求出各顶点事件的最早发生时间ve，按拓扑序列的逆序求出各顶点事件的最迟发生时间vl。
（OJ小组任务8）
3、在2的基础上，根据各个顶点的Ve和Vl值，求每条弧s（活动）的最早开始时间e[s]和最迟开始时间l[s]。
（OJ小组任务9）
4、在3的基础上，获取关键路径。
（OJ小组任务10）。