软件技术基础实验指导书(1)

软件技术基础实验指导书2014年9月1日目录实验一斐波那契数列的实现算法及分析 (3)实验二顺序表的实现与应用 (5)实验三链表的实现和应用 (7)实验四栈的实现和应用 (9)实验五队列 (11)实验六二叉树的创建和遍历 (12)实验七图 (15)实验八哈夫曼树及哈夫曼编码 (16)实验九查找算法的实现 (19)实验十内部排序算法的实现 (26)实验十一迷宫问题 (29)实验十二 B+树程序设计 (30)实验十三四叉树程序设计 (31)实验十四修路方案问题 (32)实验一斐波那契数列的实现算法及分析实验目的：1.掌握分别用递归和非递归方法计算斐波那契（Fibonacci）数列。

2.掌握算法性能测试的方法，并能进行算法分析和比较。

实验环境（硬/软件要求）：Windows 2000, VisualC++ 6.0实验内容：二阶Fibonacci数列的定义如下：F0=1，F1=1, F2=2,F3=3,F4=5,。

，Fi=F（i-1）=F(i-2) （i>=1）.试用递归法和非递归法两种方法写出计算Fn的函数。

实验要求：1.完成计算Fn的递归函数Fib-rec.2.完成计算Fn的非递归数列Fib-ite.3.当n=10,15,20,25,30,35,40,45时测试以上两种算法执行的时间，并把测试结果填写在附表1-1中。

附表1-1 测试表注：表格中填写的是测试时间，单位μm.4.试解释两种算法在执行时间上的不同，并对两种算法进行算法分析。

【C语言源程序】#include <stdio.h>#include <time.h>Long Fib-rec(int n){if（n==0||n==1）return(1)；else return(Fib-rec(n-1) + Fib-rec(n-2) )；}long Fib-ite(int n){long fib1,fib2,fib；int i；fib1=1；fib2=1；for (i=3；i<=n,i + + ){fib=fib1+fib2；fib1=fib2；fib2=fib；}return fib；}void main ( ){clock-t us1, us2；int n；printf(“请输入n：\n”)；scanf(“%d,&n)；us1=clock( )；printf(“递归函数计算结果：%1d\n”,Fib-rec(n) )； us2=clock( )；printf(“递归函数执行时间%1d毫秒\n”，us2-us1)；us1=clock( )；printf(“非递归函数计算结果：%1d\n”,Fib-ite(n) )； us2=clock( )；printf(非递归函数执行时间%1d毫秒\n”，us2-us1)；}实验二顺序表的实现与应用实验目的：1.掌握线性表的概念。

2.熟练掌握线性表的顺序存储结构。

3.熟练掌握线性表在顺序存储结构上的运算。

4.了解测试的思想。

实验环境（硬/软件要求）：Windows 2000,Visual C++6.0实验内容：1.编写算法实现顺序表中元素的逆置。

要求按用户输入的数据建立一个顺序表。

在逆置的过程中使用最少的辅助存储单元。

测试数据为：10,9,8,7,6,5,4,3,2,1。

2.编写算法，在非递减有序的顺序表中，插入一个给定的元素，插入后该顺序表仍然递增有序。

有序表中的数据为：12,16,24,33,45,66,68,89；需要进行测试的插入数据分别是：9,13,25,33,88,91实验要求：1.完成顺序表的结构定义。

2.完成顺序表的就地逆置函数和主函数。

3.完成在非递减有序表中的插入数据的函数和主函数。

【C语言源程序】#include <stdio.h>#define maxsize 1024typedef int datatype;/*datatype可为任何类型，这里假设为int*//*线性表可能的最大长度，这里假设为1024*/typedef struct{ datatype data[maxsize]；Int length;} sequenlist;void setNull(sequenlist *L) /*顺序表的就地逆置*/{ L->length=0; }void reverse(sequenlist *L){ int i,j;datatype t;for(i=0,j=L->length-1;i<j;i++,j--){ t=L->data[i];L->data[i]=L->data[j];L->data[j]=t; }}void insert(sequenlist *L,int x) /*x插入到递增有序的顺序表L中*/{ int i,k;i=0;while((i<=L->length-1)&&(x>=L->data[i])) i++;/*找正确的插入位置*/for(k=L->length-1;k>=i;k- -) L->data[k+1]=L->data[k];/*元素从后往前依次后移*/L->data[i]=x;/*x插入到正确的位置*/L->length ++;}void main( ){ sequenlist L1,L2;int i,x;datatype data;/*测试顺序表的逆置函数*/setNull(&L1);printf(“请输入逆置顺序表的初始数据，以-1表示结束\n”);scanf(“%d”,&data);while(data!= -1){ L1.data[L1.length]=data;L1.length ++;scanf(“%d”,&data);}reverse(&L1);printf(“逆置后的顺序表如下\n”);for(i=0;i<=L1.length-1;i++) printf(“%d”,L1.data[i]);printf(“\n”);/*测试有序表的插入函数*/setNull(&L2);printf(“请输入非递减有序顺序表的初始数据，以-1表示结束\n”); scanf(“%d”,&data);while(data!=-1){ L2.data[L2.length]=data;L2.length ++;scanf(“%d”,&data);}printf(“请输入要插入的数据\n”);scanf(“%d”,&x);insert(&L2,x);printf(“逆置后的顺序表如下\n”);for(i=0;i<=L2.length-1;i ++)printf(“%d”,L2.data[i] );printf(“\n”);}实验三链表的实现和应用实验目的：1.掌握链表的概念。

2.熟练掌握线性表的链式存储结构。

3.熟练掌握线性表在链式存储结构上的运算。

实验环境（硬/软件要求）：1.编写算法，根据用户输入的字符数据用尾插入法创建一个带头结构的单链表，“#”作为数据输入的结束符。

测试数据共有4组，分别是：1、“#”；2.“a#”；3.“ab#”；4.“abcd#”。

2.编写算法，实现在带有头结点的单链表中按序号查找的函数。

假设单链表中包含6个数据元素，测试数据是：1.查找第0个；2。

查找第1个；3.查找第2个；4.查找第6个；5.查找第7个。

实验要求：1.完成链表存储结构的类型设计。

2.完成链表带头结点尾插入法函数。

3.完成按序号查找函数。

4.编写主函数完成实验内容的要求。

【C语言源程序】#include<stdio.h>#include<stdlib.h>typedef char datatypetypedef struct node{ datatype data;struct node *next;}linklist;linklist *createlist( ) /*尾插入法建立带头结点的单链表，返回表头指针*/{ char ch;linklist *head,* s,* r;head=(linklist*)malloc(sizeof(linklist)); /*生成头结点head*/r=head;printf(“请输入字符产生的链接表，以#结束\n”); /*尾指针指向头结点*/ch=getchar();while(ch!= ‘#’) /*为输入结束符*/{ s=(linklist*)malloc(sizeof(linklist));/*生成新结点*s*/s->data=ch;r-=next=s; /*新结点插入表尾*/r=s; /*尾指针r指向新的表尾*/ch=getchar( ); /*读入下一个结点的值*/}r->next=NULL;return head; /*返回表头指针*/} /*createlist*//*在带头结点的单链表head中查找第i个结点，若找到，则返回该结点的存储位置；否则返回NULL*/linklist *get(linklist *head ,int i){ int j;linklist *p;p=head;j=0; /*从头结点开始扫描*/while ((p->next!=NULL)&&(j<i)){ p=p->next; /*扫描下一个结点*/j++;}if(i==j) return p; /*找到第i个结点*/else return NULL; /*找不到，i<=0或i>n*/} /*GET*/void main ( ){linklist *head,*r;int num;head=createlist( );printf(“链表信息为：”）r=head->next;while(r）{printf(“%c”,r->data);r=r->next;}printf(“\n”);printf(“请输入要查询的序号：\n”);scanf(“%d”,&num);r=get(head,num);if(r==NULL)printf(“没有查到\n”);printf(“查找的结果为：%c\n,r->data”);}【运行测试】请输入字符所产生的链表，以#结束abcdefg#链表信息为：abcdefg请输入要查的序号：3查找的结果为：c实验四栈的实现和应用实验目的：1.掌握栈的定义。

2.掌握栈基本操作的实现，并能用于解决实际问题。