单链表实现冒泡排序

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数据结构能力测试集训题目

数据结构能力测试集训题目线性表1.实现顺序表各种基本运算的算法，并基础上设计一个主程序完成如下功能：(1)初始化顺序表L；(2)采用尾插法依次插入a，b，c，d，e；（3）输出顺序表L；（4）输出顺序表L的长度；（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）在第四个元素位置上插入f元素；（9）输出顺序表L；（10）删除顺序表L的第3个元素；（11）输出顺序表L；（12）释放顺序表L。

2.实现单链表各种基本运算的算法，并基础上设计一个主程序完成如下功能：(1)初始化单链表h；(2)采用尾插法依次插入a，b，c，d，e；（3）输出单链表h；（4）输出单链表h的长度；（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）在第四个元素位置上插入f元素；（9）输出单链表h；（10）删除单链表h的第3个元素；（11）输出单链表h；（12）释放单链表h；3.实现双链表各种基本运算的算法，并基础上设计一个主程序完成如下功能：(1)初始化双链表h；(2)采用尾插法依次插入a，b，c，d，e；（3）输出双链表h；（4）输出双链表h的长度；（5）判断双链表h是否为空；（6）输出双链表h的第3个元素；（7）输出元素a的位置；（8）在第四个元素位置上插入f元素；（9）输出双链表h；（10）删除双链表h的第3个元素；（11）输出双链表h；（12）释放双链表h；4.实现循环单链表各种基本运算的算法，并基础上设计一个主程序完成如下功能：(1)初始化循环单链表h；(2)采用尾插法依次插入a，b，c，d，e；（3）输出循环单链表h；（4）输出循环单链表h的长度；（5）判断循环单链表h是否为空；（6）输出循环单链表h的第3个元素；（7）输出元素a的位置；（8）在第四个元素位置上插入f元素；（9）输出循环单链表h；（10）删除循环单链表h的第3个元素；（11）输出循环单链表h；（12）释放循环单链表h；5.实现循环单链表各种基本运算的算法，并基础上设计一个主程序完成如下功能：(1)初始化循环双链表h；(2)采用尾插法依次插入a，b，c，d，e；（3）输出循环双链表h；（4）输出循环双链表h的长度；（5）判断循环双链表h是否为空；（6）输出循环双链表h的第3个元素；（7）输出元素a的位置；（8）在第四个元素位置上插入f元素；（9）输出循环双链表h；（10）删除循环双链表h的第3个元素；（11）输出循环双链表h；（12）释放循环双链表h；6.求集合的并，交，差运算（用有序单链表表示）栈和队列7.实现顺序栈各种基本运算的算法，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以下各种功能：（1）初始化栈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）输出栈长度（6）输出从栈顶到栈底元素（7）输出出栈序列（8）判断栈s是否非空（9）释放栈8.实现链栈各种基本运算的算法，编写一个程序，实现链栈的各种基本算法，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能：（1）初始化链栈s（2）判断链栈s是否非空（3）依次进栈元素a，b，c，d，e（4）判断链栈s是否非空（5）输出链栈长度（6）输出从栈顶到栈底元素（7）输出链栈序列（8）判断链栈s是否非空（9）释放链栈9.实现顺序队列各种基本运算的算法，编写一个程序，实现顺序循环队列各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能：（1）初始化队列q（2）判断队列q是否非空（3）依次进队列元素a，b，c（4）出队一个元素，输出该元素（5）输出队列q的元素的个数（6）依次进队列元素d，e，f（7）输出队列q的元素的个数（8）输出出队序列（9）释放队列10.实现链队各种基本运算的算法，编写一个程序，实现链队的各种基本运算，在此基础上设计一个主程序完成如下功能：（1）初始化链队q（2）判断链队q是否非空（3）依次进链队元素a，b，c（4）出队一个元素，输出该元素（5）输出链队q的元素的个数（6）依次进链队元素d，e，f（7）输出链队q的元素的个数（8）输出出队序列（9）释放链队串11.实现顺序串各种基本运算的算法，编写一个程序实现顺序的基本运算的算法，比在此基础上设计一个主程序完成如下功能：（1）建立s=”abcdefghefghijklmn”和串s1=”xyz”（2）输出串s（3）输出串s的长度（4）在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2（5）输出串s2（6）删除串s第2个字符开始的5个字符而产生的串s2（7）输出串s2（8）将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2（9）输出串s2（10）提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3（11）输出串s3（12）将串s1和串s2连接起来而产生的串s4（13）输出串s412.实现链串个各种基本运算的算法，编写一个程序实现链串的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序完成如下功能；（1）建立s=”abcdefghefghijklmn”和串s1=”xyz”（2）输出串s（3）输出串s的长度（4）在串s的第9个字符位置插入串s1而产生串s2（5）输出串s2（6）删除串s第2个字符开始的5个字符而产生的串s2（7）输出串s2（8）将串s第2个字符开始的5个字符替换成串s1而产生串s2（9）输出串s2（10）提取串s的第2个字符开始的10个字符而产生串s3（11）输出串s3（12）将串s1和串s2连接起来而产生的串s4（13）输出串s413.顺序串的各种模式匹配运算，编写一个程序实现顺序串的各种模式匹配运算，并在此基础上完成如下功能：（1）建立”abcabcdabcdeabcdefabcdefg”目标串s和”abcdeabcdefab”模式串t（2）采用简单匹配算法求t在s中的位置（3）由模式串t求出next值和nextval值（4）采用KMP算法求t在s中的位置（5）采用改进的KMP算法求t在s中的位置查找14.实现顺序查找的算法，编写一个程序输出在顺序表{3，6，2，10，1，8，5，7，4，9}中采用顺序方法查找关键字5的过程。

北京邮电大学数据结构实验一带头结点的单链表构造

数据结构实验报告实验名称：实验1——单链表的构造学生姓名：XXXXNB班级：XXXX班内序号：学号：XXXX日期：XXXXX1．实验要求根据线性表的抽象数据类型的定义，完成带头结点的单链表的基本功能。

单链表的基本功能：1、构造：使用头插法、尾插法两种方法2、插入：要求建立的链表按照关键字从小到大有序3、删除4、查找5、获取链表长度6、销毁7、其他：可自行定义编写测试main()函数测试线性表的正确性。

2.程序分编程完成单链表的一般性功能如单链表的构造：使用头插法、尾插法两种方法插入：要求建立的链表按照关键字从小到大有序，删除，查找，获取链表长度，销毁用《数据结构》中的相关思想结合C++语言基本知识编写一个单链表结构。

本程序为使用方便，几乎不用特殊的命令，只需按提示输入即可，适合更多的用户使用。

2.1 存储结构单链表的存储结构：2.2 关键算法分析1.头插法自然语言描述：a.在堆中建立新结点b.将a[i]写入到新结点的数据域c.修改新结点的指针域d.修改头结点的指针域,将新结点加入链表中//在构建之初为了链表的美观性构造，进行了排序代码描述：//头插法构造函数template<class T>LinkList<T>::LinkList(T a[], int n){for (int i = n - 1; i >= 1; i--)//冒泡排序，对数组进行从小到大排序{for (int j = 0; j < i; j++){if (a[j]>a[j + 1]){T t = a[j + 1];a[j + 1] = a[j];a[j] = t;}}}front = new Node < T >;//为头指针申请堆空间front->next = NULL;//构造空单链表for (int i = n - 1; i >= 0; i--){Node<T>*s = new Node < T >;//建立新结点s->data = a[i];//将a[i]写入新结点的数据域s->next = front->next;//修改新结点的指针域front->next = s;//修改头结点的指针域，将新结点加入到链表中}}2.尾插法自然语言描述：a.在堆中建立新结点b.将a[i]写入到新结点的数据域c.将新结点加入到链表中d.修改修改尾指针代码描述://尾插法构造函数template<class T>LinkList<T>::LinkList(T a[], int n){front = new Node < T > ;Node<T>*r = front;//命名一个新变量进行转换for (int i = 0; i < n; i++){Node<T>*s = new Node < T > ;s->data = a[i];r->next = s;r = s;}r->next = NULL;}时间复杂度：O(n)3.析构函数自然语言描述：a.新建立一个指针，指向头结点b.移动a中建立的指针c.逐个释放指针代码描述:template<class T>LinkList<T>::~LinkList()//析构函数，销毁链表{Node<T> * p = front;while(p){front = p;p = p->next;delete front;}}4.按位查找函数自然语言描述: a.初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1b.循环以下操作，直到p为空或者j等于1b1：p指向下一个结点b2：j加1c.若p为空，说明第i个元素不存在，抛出异常d.否则，说明p指向的元素就是所查找的元素，返回元素地址代码描述:template<class T>Node<T>* LinkList<T>::Get(int i)//按位查找{Node<T> * p = front;int j=0;while(p){if(j<i){p = p->next;j++;}else break;}if(!p) throw"查找位置非法";else return p;}时间复杂度：O(n)5.按值查找函数自然语言描述：a.初始化工作指针p和计数器j，p指向第一个结点，j=1b.循环以下操作，找到这个元素或者p指向最后一个结点b1.判断p指向的结点是不是要查找的值，如果是，返回j;b2.否则p指向下一个结点,并且j的值加一c.如果找到最后一个结点还没有找到要查找的元素，返回查找失败信息代码描述:template<class T>int LinkList<T>::Locate(T x)//按值查找{Node<T> * p = front->next;int j = 1;while(p){if(p->data == x) return j;else{p = p->next;j++;}}return -1;}时间复杂度：O(n)6.插入函数自然语言描述：a.在堆中建立新结点b.将要插入的结点的数据写入到新结点的数据域c.修改新结点的指针域d.修改前一个指针的指针域，使其指向新插入的结点的位置代码描述:template<class T>void LinkList<T>::Insert(int i,T x)//插入函数{Node<T> * p = Get(i-1);if(p){Node<T> * s = new Node<T>;s->data = x;s->next = p->next;p->next = s;}else throw"插入位置非法";}时间复杂度：O(n)7.按位删除函数自然语言描述：a.从第一个结点开始，查找要删除的位数i前一个位置i-1的结点b.设q指向第i个元素c.将q元素从链表中删除d.保存q元素的数据e.释放q元素代码描述:template<class T>T LinkList<T>::Delete(int i)//删除函数{Node<T> *p = Get(i-1);Node<T> *q = p->next;T x=q->data;p->next = q->next;delete q;return x;}8.遍历打印函数自然语言描述: a.判断该链表是否为空链表，如果是，报错b.如果不是空链表，新建立一个temp指针c.将temp指针指向头结点d.打印temp指针的data域e.逐个往后移动temp指针，直到temp指针的指向的指针的next域为空代码描述:template<class T>void LinkList<T>::PrintList()//打印链表{Node<T> * p = front->next;while(p){cout<<p->data<<' ';p = p->next;}cout<<endl;}9.获取链表长度函数自然语言描述：a.判断该链表是否为空链表，如果是，输出长度0b.如果不是空链表，新建立一个temp指针，初始化整形数n为0c.将temp指针指向头结点d.判断temp指针指向的结点的next域是否为空，如果不是，n加一，否则return ne.使temp指针逐个后移，重复d操作，直到temp指针指向的结点的next 域为0，返回n代码描述:template<class T>int LinkList<T>::GetLength()//分析链表长度{Node<T> * p = front;int i=0;while(p){p = p->next;i++;}return i-1;}2.3 其他异常处理采用try catch 函数处理异常如在插入时的异常处理：template<class T>void LinkList<T>::Insert(int i, T x){Node<T>*p = front;if (i != 1) p = Get(i - 1);try{if (p){Node<T>*s = new Node < T > ;s->data = x;s->next = p->next;p->next = s;}else throw i;}catch (int i){cout << "插入到位置 " << i << " 处" << "为错误位置"<<endl;}}3. 程序运行结果主函数流程图：测试截图：初始化链表，菜单创建执行功能：4. 总结.调试时出现了一些问题如：异常抛出的处理，书中并未很好的提及异常处理，通过查阅资料，选择用try catch 函数对解决。

排序的实验报告范文

排序的实验报告范文数据结构实验报告实验名称：实验四排序学生姓名：班级：班内序号：学号：日期：2022年12月21日实验要求题目2使用链表实现下面各种排序算法，并进行比较。

排序算法：1、插入排序2、冒泡排序3、快速排序4、简单选择排序5、其他要求：1、测试数据分成三类：正序、逆序、随机数据。

2、对于这三类数据，比较上述排序算法中关键字的比较次数和移动次数（其中关键字交换计为3次移动）。

3、对于这三类数据，比较上述排序算法中不同算法的执行时间，精确到微秒（选作）。

4、对2和3的结果进行分析，验证上述各种算法的时间复杂度。

编写测试main()函数测试线性表的正确性。

2、程序分析2.1存储结构说明：本程序排序序列的存储由链表来完成。

其存储结构如下图所示。

(1)单链表存储结构：结点地址：1000HA[2]结点地址：1000H1080H……头指针地址：1020HA[0]头指针地址：1020H10C0H……地址：1080HA[3]地址：1080HNULL……地址：10C0HA[1]地址：10C0H1000H……（2）结点结构tructNode{intdata;Node某ne某t;};示意图：intdataNode某ne某tintdataNode某ne某t2.2关键算法分析一：关键算法(一)直接插入排序voidLinkSort::InertSort()直接插入排序是插入排序中最简单的排序方法，其基本思想是：依次将待排序序列中的每一个记录插入到一个已排好的序列中，直到全部记录都排好序。

（1）算法自然语言1.将整个待排序的记录序列划分成有序区和无序区，初始时有序区为待排序记录序列中的第一个记录，无序区包括所有剩余待排序的记录；2.将无须去的第一个记录插入到有序区的合适位置中，从而使无序区减少一个记录，有序区增加一个记录；3.重复执行2，直到无序区中没有记录为止。

（2）源代码voidLinkSort::InertSort()//从第二个元素开始，寻找前面那个比它大的{Node某P=front->ne某t;//要插入的节点的前驱while(P->ne某t){Node某S=front;//用来比较的节点的前驱while(1){if(P->ne某t->data<S->ne某t->data)//P的后继比S的后继小则插入{inert(P,S);break;}S=S->ne某t;if(S==P)//若一趟比较结束，且不需要插入{P=P->ne某t;break;}}}}(3)时间和空间复杂度最好情况下，待排序序列为正序，时间复杂度为O（n）。

基于链表的冒泡排序算法研究

冒泡排序是一种较简单的交换类排序算法．在文献【一】ｌ４中讨论了其在顺序表上的实现过程．它通过对相邻元素的交换，逐步将待排序列变成有序序列．法的主要思想是：其算反
复扫描待排序记录序列，在扫描过程中顺次比较相邻的两个
｛
ｌｋｉ＊ｎ，＊；ｅｄ用来记录排好序的最后一个结ｉｌｔｅｄｎｓｑ／ｎ／
ｅｅｙｅｅ；ｌｍｔｐｔｍｐｐｈａ一ｎｘ；＝一ｎｘ；＝ｅｄ＞ｅｔｐ＞ｅｔｑ
点的地址，ｑ保持前驱与后继的关系Ｐ，
元素的大小，若逆序就交换位置．
在排序的研究上近几年来也有一些新的方法和结果产
ｅｄＮＬ；￣序前ｅｄ指向链尾ＮＬｎ＝ＵＬ／／ｎＵＬ
员为ｅｄ则结束循环ｎ，
ｆｐｈａ一ｎｘ；ｐ点总是从链表的头结点开始＝ｅｄ＞ｅｔ／结／ｑｐ＞ｅｔ／＝一ｎｘ／ｑ总是指向 ” 指结点 ” ；Ｐ所的下一结点
算法时间复杂度和空间复杂度．和顺序表上实现的不同之处是需要标记链尾结点的地址．中未提及的概念及术语参见文
｝
ｐ；＝ｑ
趟扫描过程中最大的元素已经沉到链尾并记住了该元素的地址，以这次扫描最大的元素不再参加排序，所将剩下的元素进行排序，排序的过程中保证使得后一结点元素的数据域大于前一结点元素的数据域．这样反复的扫描，并不断缩小排序
空间，直到整个序列有序位置为止．这样看来，在排序中，只需
意两个相邻元素的顺序，保证前一结点元素的数据域小于后

单链表上容易实现的排序方法

单链表上容易实现的排序方法嘿，朋友们！今天咱来聊聊单链表上那些容易实现的排序方法。

你想想啊，单链表就像是一串珠子，每个珠子都有它自己的位置和信息。

那怎么把这些珠子排得整整齐齐呢？咱先说冒泡排序吧！这就好像是在一群小朋友里，让矮个子一个一个地慢慢往前站，把高个子往后挤。

每次都把最大的那个“珠子”给浮到最上面去。

虽然它比较简单直接，但有时候可能会有点慢悠悠的哦！就像你着急出门，却发现钥匙找半天，是不是有点让人着急呀？再来看看插入排序。

这就像是玩扑克牌的时候整理手牌，拿到一张牌，就看看该把它插到哪里合适。

嘿，这多形象呀！它可以一点点地把链表变得有序，虽然可能步骤多了点，但效果还是不错的哟！还有选择排序呢！这就好像是在一群选手中挑出最厉害的那个，然后把其他的依次排好。

是不是挺有意思的？它也能完成排序的任务呢！那咱为啥要用这些排序方法呀？这还用问吗？就像你收拾房间，总不能让东西乱七八糟地堆着吧！把链表排好序，才能更方便我们查找和使用其中的数据呀！不然找个数据都得费半天劲，那多麻烦呀！这些排序方法各有各的特点和用处。

就像不同的工具，有的适合干这个，有的适合干那个。

我们得根据具体情况来选择合适的排序方法，可不能瞎用哦！不然可能会事倍功半呢！比如说，如果链表的数据量不是特别大，那冒泡排序或者插入排序可能就挺合适的。

但要是数据量大得吓人，那可能就得考虑更高效的方法啦！总之呢，单链表上的排序方法就像是我们生活中的各种小技巧，学会了它们，就能让我们的编程之路更加顺畅。

所以呀，大家可得好好掌握这些方法哦！可别小瞧了它们，它们能帮我们解决大问题呢！现在，你是不是对单链表上的排序方法有了更清楚的认识啦？。

算法练习题

算法练习题一、基础算法1. 编写一个程序，实现一个冒泡排序算法。

2. 实现一个选择排序算法。

3. 实现一个插入排序算法。

4. 编写一个函数，计算一个整数数组中的最大值和最小值。

5. 编写一个函数，实现二分查找算法。

6. 编写一个函数，实现快速排序算法。

7. 编写一个函数，判断一个整数是否为素数。

8. 编写一个函数，实现反转一个整数数组。

9. 编写一个函数，计算两个整数数组的交集。

10. 编写一个函数，判断一个字符串是否为回文。

二、数据结构11. 实现一个单链表的基本操作，包括插入、删除、查找。

12. 实现一个双向链表的基本操作，包括插入、删除、查找。

13. 实现一个栈的基本操作，包括压栈、出栈、查看栈顶元素。

14. 实现一个队列的基本操作，包括入队、出队、查看队首元素。

15. 实现一个二叉树的基本操作，包括插入、删除、查找。

16. 实现一个二叉搜索树的基本操作，包括插入、删除、查找。

17. 实现一个哈希表的基本操作，包括插入、删除、查找。

三、搜索与图论18. 编写一个程序，实现深度优先搜索（DFS）算法。

19. 编写一个程序，实现广度优先搜索（BFS）算法。

20. 编写一个程序，求解迷宫问题。

21. 编写一个程序，计算一个有向图的拓扑排序。

22. 编写一个程序，计算一个无向图的欧拉回路。

23. 编写一个程序，计算一个加权无向图的最小树（Prim算法）。

24. 编写一个程序，计算一个加权有向图的最短路径（Dijkstra算法）。

25. 编写一个程序，计算一个加权有向图的所有顶点对的最短路径（Floyd算法）。

四、动态规划26. 编写一个程序，实现背包问题。

27. 编写一个程序，计算最长公共子序列（LCS）。

28. 编写一个程序，计算最长递增子序列（LIS）。

29. 编写一个程序，实现编辑距离（Levenshtein距离）。

30. 编写一个程序，实现硬币找零问题。

31. 编写一个程序，实现矩阵链乘问题。

北京师范大学数据结构教学资料第九章排序

第九章排序（基础知识）8.1 【答案】以关键字序列(265，301，751，129，937，863，742，694，076，438)为例，分别写出执行以下排序算法的各趟排序结束时，关键字序列的状态。

(1) 直接插入排序(2)希尔排序(3)冒泡排序(4)快速排序(5) 直接选择排序(6) 堆排序(7) 归并排序(8)基数排序上述方法中，哪些是稳定的排序?哪些是非稳定的排序?对不稳定的排序试举出一个不稳定的实例。

8.2 【答案】上题的排序方法中，哪些易于在链表(包括各种单、双、循环链表)上实现?8.3 【答案】当R[low..high]中的关键字均相同时，Partion返回值是什么?此时快速排序的的运行时间是多少?能否修改Partion,使得划分结果是平衡的(即划分后左右区间的长度大致相等)?8.4 【答案】若文件初态是反序的，则直接插入，直接选择和冒泡排序哪一个更好?8.5 【答案】若文件初态是反序的，且要求输入稳定，则在直接插入、直接选择、冒泡和快速排序中就选选哪种方法为宜?6. 用快速排序算法，对下列数组排序60 56 65 99 22 16 88 100a[0] a[1] a[2] a[3] a[4] a[5] a[6] a[7]取a[0]为支点（pivot），列出第一轮升序排序后的元素顺序。

8.6 【答案】有序数组是堆吗?8.7 【答案】高度为h的堆中，最多有多少个元素?最少有多少个元素?在大根堆中，关键字最小的元素可能存放在堆的哪些地方?8.8 【答案】判别下列序列是否为堆(小根堆或大根堆)，若不是，则将其调整为堆：(1) (100,86,73,35,39,42,57,66,21);(2) (12,70,33,65,24,56,48,92,86,33);(3) (103,97,56,38,66,23,42,12,30,52,06,20);(4) (05,56,20,23,40,38,29,61,35,76,28,100).8.9 【答案】将两个长度为n的有序表归并为一个长度为2n的有序表，最小需要比较n次，最多需要比较2n-1次，请说明这两种情况发生时，两个被归并的表有何特征?7. 将序列101 45 21 532 22 5 232 14 存放在一静态链表中（见下图），并对其按照链式基数排序法进行升序排序。

计算机编程实验报告

实验名称：计算机编程实践实验时间：2023年X月X日实验地点：计算机实验室实验教师：XXX实验目的：1. 熟悉编程环境，掌握基本的编程技巧。

2. 通过实际编程，加深对数据结构和算法的理解。

3. 培养团队协作能力，提高编程实践能力。

实验内容：本次实验主要围绕以下内容展开：1. 简单的C语言编程练习。

2. 数据结构（链表）的应用。

3. 算法（排序算法）的设计与实现。

实验步骤：一、简单C语言编程练习1. 创建一个C语言程序，实现以下功能：- 输入两个整数，输出它们的和、差、积、商。

- 输入一个字符串，统计其中字母、数字和空格的数量。

2. 编写一个函数，用于计算一个整数的阶乘。

二、数据结构（链表）的应用1. 设计一个单向链表，实现以下功能：- 创建链表。

- 在链表的指定位置插入一个节点。

- 删除链表中的指定节点。

- 遍历链表，打印链表中的所有元素。

2. 实现一个循环链表，实现以下功能：- 创建循环链表。

- 在循环链表的指定位置插入一个节点。

- 删除循环链表中的指定节点。

- 遍历循环链表，打印链表中的所有元素。

三、算法（排序算法）的设计与实现1. 实现冒泡排序算法，对一组整数进行排序。

2. 实现选择排序算法，对一组整数进行排序。

实验结果：一、简单C语言编程练习1. 编写程序，实现输入两个整数，输出它们的和、差、积、商。

2. 编写程序，实现输入一个字符串，统计其中字母、数字和空格的数量。

3. 编写函数，计算一个整数的阶乘。

二、数据结构（链表）的应用1. 创建单向链表，实现插入、删除和遍历功能。

2. 创建循环链表，实现插入、删除和遍历功能。