数据结构之实验大纲

《数据结构》课程实验大纲

课程名称：数据结构课程编号：04516017

英文名称：Data Structure

课程类型:学科基础平台课（必修）

实验学时：32

适用对象:软件工程、网络工程专业本科

先修课程：《C/C++程序设计》

一、课程简介

《数据结构》主要讨论各种数据结构的逻辑结构、存储结构及有关操作的算法。目的是使学生学会分析和研究计算机处理的数据结构的特点，以便为应用中涉及到的数据选择适当的逻辑结构、存储结构及相应的算法，并初步了解对算法的时间复杂度分析和空间复杂度的分析方法。

二、实验课程性质、目的和任务

《数据结构》是计算机各相关专业的一门专业课，通过实验，使学生加深对理论的理解和掌握，提高系统分析及制作各种应用软件的能力。

三、实验课程基本要求

（1）掌握C语言的基本语句和程序设计方法。

（2）掌握根据实际问题, 选择适当的数据表示方法, 并进行算法设计的方法。

（3）学会独立调试程序。

四、实验课程内容及要求

必须仔细理解《数据结构》实验内容，认真主动完成实验的要求。有问题及时主动通过各种方式与教师联系沟通，要发挥自主学习的能力，充分利用时间，安排好实验的时间计划，并在实验过程中不断检测自己的计划完成情况，及时的向教师汇报。

五、实验课程说明及建议

《数据结构》中的算法需要通过高级程序语言来实现，本课程实验是在VC6.0环境下使用C语言来实现，所以要求学生有较好的C语言基础。试验的最后章节最好有一个综合实验，能够让学生体会到数据结构的应用。

六、各实验环节学时分配

七、考核方式

根据程序设计的具体步骤和实验基本要求，综合评定分为优、良、中、及格、不及格五个等级。并折合入总成绩，占总成绩的20%。

八、推荐实验教材和实验参考书

教材：《数据结构》（c语言版），严蔚敏、吴伟民编著，清华大学出版社

参考书：《C程序设计》谭浩强清华大学出版社

九、实验内容

实验1、多个数的求和、平均、最大值、最小值（1学时）

（1）实验目的

通过该实验，让学生对上学期所学C语言的相关内容进行回顾和熟悉，特别是顺序结构、循环结构和分支结构，熟悉C中对数组相关操作的实现。

（2）实验内容

通过键盘输入整数，直到遇到一个负数为止，该负数不考虑在内，求所输整数的合、平均值、最大值和最小值，并在屏幕上输出。

（3）验收/测试用例

输入：1、3、5、10、16、-1

输出：总和 = 35；平均值 = 7；最大值 = 10；最小值 = 1

实验2、集合的交、并差（1学时）

（1）实验目的

通过该实验，进一步让学生熟练掌握循环结构、循环控制条件、分支结构和数组/链表基本操作的实现，掌握函数参数设定的有关内容，体会到用数组存储集合时，需要记录集合元素的个数，否则输出结果会出现数据越界现象。

（2）实验内容

通过键盘，分别输入两个数据元素类型为正整数的集合A和B，以负数输入为结束条件，输出两个集合的交、并、差。从程序完善性上考虑，集合元素输入时，要有检查元素重复的功能。集合可以用数组也可以用链表存储。

（3）验收/测试用例

输入： A={1,2,3,4,5} B={3,4,5,6,7}

输出 A交B={3， 4， 5} A并B={1，2，3，4，5，6，7} A-B={1, 2}

实验3、顺序表的基本操作（6学时）

（1）实验目的

通过该实验，深入理解顺序表的逻辑结构、物理结构等概念，掌握顺序表基本操作的编程实现，注意顺序表插入、删除等操作过程中数据元素的移动现象，培养学生编写程序时，要考虑程序的强壮性，熟练掌握通过函数参数返回函数结果的办法。

（2）实验内容

编程实现顺序表下教材第二章定义的线性表的基本操作，最好用菜单形式对应各个操作，使其编程一个完整的小软件。

（3）参考界面

（3）验收/测试用例

通过菜单调用各个操作，测试点：

●没有初始化前进行其他操作，程序是否能控制住；

●初始化一个顺序表；

●插入数据(位置，数据)，要测插入位置不合法的情况（0,1）、（2,1），

正确插入4个数据（1，2）、（1，1）、（3,3）；

●显示顺序表中的数据，屏幕输出1， 2， 3；

●判空，屏幕输出顺便表非空；

●顺便表长度，屏幕输出3；

●获取指定位置元素，要测指定位置在【1，3】范围之外的情况和之内的情

况；

●定位，输入：4，输出：不存在，输入2，输出位置为2；

●求直接前驱，要测求第一个元素的前驱、不存在顺序表中的元素的直接前

驱，其他元素的直接前驱；

●求直接后继，要测最后一个元素的后继、不存在顺序表中的元素的直接后

继，其他元素的直接后继；

●删除，要测位置在【1，3】范围之外的情况和之内的情况；

●清空操作后再测长度；

●销毁顺序表

实验4、链表的基本操作（4学时）

（1）实验目的

通过该实验，深入理解链表的逻辑结构、物理结构等概念，掌握链表基本操作的编程实现，熟练掌握C语言中指针的操作。和实验3对比，掌握线性结构两种不同存储方式的区别。

（2）实验内容

编程实现链表下教材第二章定义的线性表的基本操作，最好用菜单形式对应各个操作，使其编程一个完整的小软件。

（3）参考界面

（4）验收/测试用例

同实验4

实验5、顺序栈的基本操作（2学时）

（1）实验目的

通过该实验，让学生掌握栈的相关基本概念，认识栈是插入和删除集中在一端进行的线性结构，掌握栈的“先入后出”操作特点。栈在进行各类操作时，栈底指针固定不动，掌握栈空、栈满的判断条件。

（2）实验内容

用顺序存储结构，实现教材定义的栈的基本操作，提供数制转换功能，将输入的十进制整数转换成二进制。

（3）参考界面

（4）验收/测试用例

通过菜单调用各个操作，测试点：

●没有初始化前进行其他操作，程序是否能控制住；

●初始化一个栈；

●判栈空，屏幕显示栈为空；

●3个数入栈， 1、2、3；