数据结构实验报告实验一线性表链式存储运算的算法实现
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)。
数据结构实验报告-实验：1线性表的顺序存储和操作实现
}
for(inti=pos-1;i<length;i++)
if(listArray[i].equals(obj))returni+1;
return-1;
}
publicbooleanmodify(Object obj,intpos){
if(pos<1||pos>length){
List sort();
}
publicclasssequenceListimplementsList {
finalintmaxSize=10;
privateintlength;
privateObject[]listArray;
publicsequenceList(){//无参数的构造函数的定义
length=0;//线性表初始为空，即长度为0
System.out.println();
list2.preOrder();
System.out.println("线性表list2长度："+list2.size());
}
}
publicinterfaceList {
Object value(intpos);
booபைடு நூலகம்eanadd(Object obj,intpos);
int[] a={20,16,38,42,29};
for(inti=0;i<a.length;i++) list1.add(a[i], i+1);
intn1=(Integer)list1.remove(2);
list1.add(80, 3);
intn2=(Integer)list1.value(4);
实验一 线性表的链式存储
实验一线性表的链式存储【实验时间】【实验地点】【实验目的和要求】1．掌握线性表的结构特点和表示方法；2．掌握线性表链式存储结构特性和基本操作算法；3．掌握用指针实现单链表的建立、输出、插入和删除的算法。
【实验类型】验证性【实验时数】2学时【实验设备】计算机【参考资料】1．数据结构题解2．C程序设计【实验内容】熟练掌握线性表的链式表示和实现方法，利用其定义具体的链表结点；利用链表的结构特点，建立单链表；利用链表结点间的指针关系，实现链表的插入和删除。
[具体要求](1) 建立单链表时，要首先输入链表长度，根据输入值来确定所建链表的结点个数；(2) 在单链表中插入新结点时，要给出结点的插入位置和数据域的值；(3) 在单链表中删除某个结点时，要给出要删结点的位置；(4) 要编写单链表的输出函数，以便能验证程序的执行结果。
【实验分析】1、实验的第一步应该建立单链表结点类型和程序所需的宏或数据类型，例如：#define NULL 0 //宏定义NULL的值为0#define LEN sizeof(struct node) //宏定义LEN，为申请结点空间时做准备typedef struct{ int a;float b;} elemtype; //定义elemtype类型，这里同学们可以根据自己的情况来自行定义。
typedef struct node{elemtype data; //data域为elemtype类型的，它应该包含两个子域：a和bstruct node *next;}NODE , *NODEPTR; //定义了单链表结点类型和单链表结点指针类型2、对单链表的四种操作进行实现。
(1) NODEPTR creatlink() 建立单链表的函数很明显这个函数的返回值时结点指针类型的，所以这个函数应该返回的时建立的单链表的头指针。
同学们可以根据自己的构思，从前往后或从后往前建立单链表。
此外，提醒同学们最好建立带有附加头结点的单链表。
算法与及数据结构实验报告
算法与及数据结构实验报告算法与数据结构实验报告一、实验目的本次算法与数据结构实验的主要目的是通过实际操作和编程实现，深入理解和掌握常见算法和数据结构的基本原理、特性和应用，提高我们解决实际问题的能力和编程技巧。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发环境为 PyCharm。
同时，为了进行算法性能的分析和比较，使用了 Python 的 time 模块来计算程序的运行时间。
三、实验内容1、线性表的实现与操作顺序表的实现：使用数组来实现顺序表，并实现了插入、删除、查找等基本操作。
链表的实现：通过创建节点类来实现链表，包括单向链表和双向链表，并完成了相应的操作。
2、栈和队列的应用栈的实现与应用：用数组或链表实现栈结构，解决了表达式求值、括号匹配等问题。
队列的实现与应用：实现了顺序队列和循环队列，用于模拟排队系统等场景。
3、树结构的探索二叉树的创建与遍历：实现了二叉树的先序、中序和后序遍历算法，并对其时间复杂度进行了分析。
二叉搜索树的操作：构建二叉搜索树，实现了插入、删除、查找等操作。
4、图的表示与遍历邻接矩阵和邻接表表示图：分别用邻接矩阵和邻接表来存储图的结构，并对两种表示方法的优缺点进行了比较。
图的深度优先遍历和广度优先遍历：实现了两种遍历算法，并应用于解决路径查找等问题。
5、排序算法的比较插入排序、冒泡排序、选择排序：实现了这三种简单排序算法，并对不同规模的数据进行排序，比较它们的性能。
快速排序、归并排序：深入理解并实现了这两种高效的排序算法，通过实验分析其在不同情况下的表现。
6、查找算法的实践顺序查找、二分查找：实现了这两种基本的查找算法，并比较它们在有序和无序数据中的查找效率。
四、实验步骤及结果分析1、线性表的实现与操作顺序表：在实现顺序表的插入操作时，如果插入位置在表的末尾或中间，需要移动后续元素以腾出空间。
删除操作同理，需要移动被删除元素后面的元素。
在查找操作中，通过遍历数组即可完成。
线性表的链式存储结构实验报告
实验报告课程名称：数据结构与算法分析实验名称：链表的实现与应用实验日期：班级：数媒1401 姓名：范业嘉学号一、实验目的掌握线性表的链式存储结构设计与基本操作的实现。
二、实验内容与要求⑴定义线性表的链式存储表示；⑵基于所设计的存储结构实现线性表的基本操作；⑶编写一个主程序对所实现的线性表进行测试；⑷线性表的应用：①设线性表L1和L2分别代表集合A和B，试设计算法求A和B的并集C，并用线性表L3代表集合C；②（选做）设线性表L1和L2中的数据元素为整数，且均已按值非递减有序排列，试设计算法对L1和L2进行合并，用线性表L3保存合并结果，要求L3中的数据元素也按值非递减有序排列。
⑸设计一个一元多项式计算器，要求能够：①输入并建立多项式；②输出多项式；③执行两个多项式相加；④执行两个多项式相减；⑤（选做）执行两个多项式相乘。
三、数据结构设计1.按所用指针的类型、个数、方法等的不同，又可分为：线性链表（单链表）静态链表循环链表双向链表双向循环链表2.用一组任意的存储单元存储线性表中数据元素，用指针来表示数据元素间的逻辑关系。
四、算法设计1.定义一个链表void creatlist(Linklist &L,int n){int i;Linklist p,s;L=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode));p=L;L->next=NULL;for(i=0;i<n;i++){s=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode));scanf("%d",&s->data);s->next=NULL;p->next=s; p=s;}}2.（1）两个链表的合并void Mergelist(Linklist &La,Linklist &Lb,Linklist &Lc) {Linklist pa,pb,pc;pa=La->next;pb=Lb->next;Lc=pc=La;while(pa&&pb){if(pa->data<=pb->data){pc->next=pa;pc=pa;pa=pa->next;}else {pc->next=pb;pc=pb;pb=pb->next;} }pc->next=pa?pa:pb;free(Lb);}（2）两个链表的并集Linklist unionlist(Linklist &La,Linklist &Lb){Linklist p1,p2,head,q,s;int flag;head=q=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode));p1=La->next;while(p1){flag=0;p2=Lb->next;while(p2){if(p1->data==p2->data){flag=1;break;}p2=p2->next;}if(flag==0){s=(Linklist)malloc(sizeof(Lnode));s->data=p1->data;q->next=s;q=s;}p1=p1->next;}q->next=Lb->next;return head;}3.（1）一元多项式的加法List addpoly(List pa,List pb) //一元多项式的加法{int n;List pc,s,p;pa=pa->next;pb=pb->next;pc=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));pc->next=NULL;p=pc;while(pa!=NULL&&pb!=NULL){if(pa->expn>pb->expn){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pa->expn;s->coef=pa->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pa=pa->next;}else if(pa->expn<pb->expn){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pb->expn;s->coef=pb->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pb=pb->next;}else{n=pa->coef+pb->coef;if(n!=0){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pa->expn;s->coef=n;s->next=NULL;p->next=s;p=s;}pb=pb->next;pa=pa->next;}}while(pa!=NULL){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pa->expn;s->coef=pa->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pa=pa->next;}while(pb!=NULL){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pb->expn;s->coef=pb->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pb=pb->next;}return pc;}（2）一元多项式的减法List subpoly(List pa,List pb) //一元多项式的减法{int n;List pc,s,p;pa=pa->next;pb=pb->next;pc=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));pc->next=NULL;p=pc;while(pa!=NULL&&pb!=NULL){if(pa->expn>pb->expn){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pa->expn;s->coef=pa->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pa=pa->next;}else if(pa->expn<pb->expn){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pb->expn;s->coef=-pb->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pb=pb->next;}else{n=pa->coef-pb->coef;if(n!=0){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pa->expn;s->coef=n;s->next=NULL;p->next=s;p=s;}pb=pb->next;pa=pa->next;}}while(pa!=NULL){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pa->expn;s->coef=pa->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pa=pa->next;}while(pb!=NULL){s=(List)malloc(sizeof(struct Linklist));s->expn=pb->expn;s->coef=-pb->coef;s->next=NULL;p->next=s;p=s;pb=pb->next;}return pc;}（3）一元多项式的乘法void mulpolyn(polynomail pa,polynomail pb,polynomail &pc) {LNode *p,*q,*s,*hc;p=pa->next;q=pb->next;hc=pc;while(p!=NULL){while(q!=NULL){s=(polynomail)malloc(sizeof(LNode));hc->next=s;hc=hc->next;hc->coef=q->coef*p->coef;hc->expn=q->expn+p->expn;q=q->next;}p=p->next;q=pb->next;}hc->next=NULL;}五、测试结果2.3.六、心得体会（包括对于本次实验的小结，实验过程中碰到的问题等）1.首先书上给的链表输入是倒序的，写的时候想都没想就抄上去了，结果运行时发现问题，可是上网百度依然没有把问题解决，导致最后输出链表倒序的，并且链表的合并并集依旧是倒序的。
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。
数据结构实验报告线性表(数组、链表)的操作
}
//查找第i个元素,并由e返回其值
int GetElem(LinkList&L,int i, int &e) {
LinkList p=L->next;
int j=1;
while (p && j<i) {
p=p->next; ++j;
}
if (!p||j>i) return 0;
e=p->data;
LNode *q=L->next;while(q){cout<<q->data<<" ";q=q->next;}
cout<<endl;
int choice;
cout<<"请选择功能:"<<endl;
cout<<"1.插入元素"<<endl;
cout<<"2.删除元素"<<endl;
cout<<"3.查找元素"<<endl;
LinkList p=L->next;
int j=1;
while (p && j<i) {
p=p->next; ++j;
}
if (!p||j>i) return 0;
e=p->data;
cout<<"该元素的值为"<<e<<"\n";
return 1;
}
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昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告
（ 201 —201 学年第一学期）
课程名称：数据结构开课实验室：年月日
一.实验内容：
线性表链式存储运算的算法实现，实现链表的建立、链表的数据插入、链表的数据删除、链表的数据输出。
二.实验目的：
1.掌握线性表链式存储结构的C语言描述及运算算法的实现；
2.分析算法的空间复杂度和插入和删除的时间复杂度；
3.总结比较线性表顺序存储存储与链式存储的各自特点。
三.主要程序代码分析：
LinkList creatListR1() 序运行结果：
五.实验总结：
通过线性表链式存储运算的算法实现的上机实验，我了解了链式的基本原理和方法，能编程对数据进行链式存储。
由于顺序储存是用物理位置上的邻接关系来表示结点间的逻
辑关系，其插入或删除运算不方便，而且当表长变化较大时，难以确定合适的存储规模，为了解决这些问题，我们采用链接方式存储线性表。
所以，当线性表的长度变化较大，难以估计其存储规模时，以采用动态链表作为存储结构为好；如果对于频繁进行插入删除的线性表，以采用链表做存储结构。
链接存储是最常用的存储方法之一，它不仅可以表示线性表，还可以用来表示各种非线性的数据结构。