第一篇：數據結構實驗報告2.3
計科101 馮康 201000814128
題目三：舞伴問題
【實驗目的】
1、掌握棧和隊列的順序存儲結構和鏈式存儲結構，以便在實際中靈活應用。
2、掌握棧和隊列的特點，即后進先出和先進先出的原則。
3、掌握棧和隊列的基本運算，如：入棧與出棧，入隊與出隊等運算在順序存儲結構和鏈式存儲結構上的實現。【問題描述】
假設在周末舞會上，男士們和女士們進入舞廳時，各自排成一隊。跳舞開始時，依次從男隊和女隊的隊頭上各出一人配成舞伴。若兩隊初始人數不相同，則較長的那一隊中未配對者等待下一輪舞曲。現要求寫一算法模擬上述舞伴配對問題。
【實驗要求】
利用隊列實現，存儲結構采用順序或鏈式均可
【編程思路】
男女配對問題的原則是先入先出進行配對，因此該問題具體有典型的先進先出特性，可用隊列作為算法的數據結構。在算法中，假設男士和女士的記錄存放在一個數組中作為輸入，然后依次掃描該數組的各元素，并根據性別來決定是進入男隊還是女隊。當這兩個隊列構造完成之后，依次將兩隊當前的隊頭元素出隊來配成舞伴，直至某隊列變空為止。如果某組有剩余則參與第二輪的配對，并將第一個需要配對學生的信息返回；如果完全配對，則返回信息，不再進行下一輪的配對。
開始時男士和女士的記錄存放在一個結構體數組中作為輸入，另外需要構建兩個隊列來保存男隊和女隊。無論是結構體數組還男女隊列的元素或結點都采取結構體類型。作為輸入的結構體數組可以事先創建即初始化時便將數據保存進去，也可以在程序運行時創建。
男女隊列的存儲類型可以采取順序或鏈式結構。二者的原理基本一致，但在操作上卻有所不同：
1、順序存儲結構的長度確定，存儲容量有限。開辟空間很大的話又浪費存儲空間，一種解決方案是采用循環隊列，可是本題目是將所用元素都存儲完成以后才進行刪除，采用循環隊列便失去了意義。
2、鏈式存儲結構長度不固定，輸入數據可以不固定。相比于順序存儲結構操作簡單。由于，輸入數據是放在結構體數組中的，其最大長度已確定，間接限制了隊列的最大長度，故采用順序存儲結構。確定好存儲的類型之后，將結點的類型定義如下：
結點類型：結構體Node
結構體的數據成員：string型變量Name用來保存姓名
Char型變量Sex用來保存性別
typedef struct
計科101 馮康 201000814128 { Node*base;int Front;int Rear;}LinkQueue;用此結構體創建結構體變量來完成隊列的各項操作。接下來進行隊列的創建、出隊列和判斷隊列是否為空等，具體操作將在代碼解析中介紹。【代碼解析】
男女隊列創建函數：void Creat(LinkQueue&p,LinkQueue&q,Node s[])
注：p、q分別是操縱男女隊列的結構體，s[]為保存男女學生信息的數組
通過 p.base=new Node[n]和q.base=new Node[n]分別為為男女隊列開辟數組空間，空間大小n由主函數中輸入。為了程序的健壯性，需要判空。代碼如下：
if(!p.base&&!q.base){
cout<<“操作失敗！”< exit(1);} 如果開辟內存空間成功，則將隊列中的各個元素進行賦初值： p.Front=p.Rear=0;q.Front=q.Rear=0;根據性別信息將n個男女學生對號入座放入上面開辟的空間中: for(int i=0;i if(s[i].Sex==0) { p.base[p.Rear].Name=s[i].Name; p.base[p.Rear].Sex=s[i].Sex; p.Rear++; } else { q.base[q.Rear].Name=s[i].Name; q.base[q.Rear].Sex=s[i].Sex; q.Rear++; } } 進行男女學生配對及確定下一輪要進行跳舞學生信息。其函數為：LinkQueue*Dance(LinkQueue&p,LinkQueue&q)一直進行循環，將男女生進行配對。最后的結束條件是至少有一個隊列為空： while(p.Front!=p.Rear&&q.Front!=q.Rear)//循環結束條件 { cout< p.Front++;q.Front++;//進行學生配對 } if(p.Front!=p.Rear) return &p;//如果男生隊列有剩余則將男生隊列返回 計科101 馮康 201000814128 } else if(q.Front!=q.Rear) return &q;//如果女生隊列有剩余則將女生隊列返回 else return NULL;//如果男女學生剛好配對則返回空指針 【測試數據】 【實驗體會】 對于面向過程編程而言，程序=數據+算法，在編寫程序之前首先要對題目要求進行分析和思考。等把問題弄明白后，就要根據事件發展過程，依靠程序來模仿事件，進而形成編程思路，最后確定算法。一般而言，在編程思路路形成以后，根據程序執行過程選擇最優算法，當這些都完成以后，編寫代碼及調試就沒有太大麻煩了，所以首先要形成編程思路。剛開始的時候我直接在開發環境下一邊看題一邊寫代碼，瞪了半天什么也沒寫出來，于是我便先開始在紙上畫畫寫寫，將事件的整個過程畫下來，然后考慮怎么才能運用代碼來實現，一邊思考一邊寫一些粗略的代碼，最后從上到下執行代碼看看是不是符合題目要求。有沒有什么漏 3 計科101 馮康 201000814128 洞。等這些完成以后，再在開發環境下將代碼完善、編譯和調試。雖然說代碼還有許多要改進的的地方，有的功能還不夠完善，可畢竟是自己親自寫出來的，對于程序的條理有了一個清晰的了解，對編程也有了更加深刻的認識。【附錄代碼】 #include cout<<“操作失敗！”< exit(1);} p.Front=p.Rear=0;q.Front=q.Rear=0;for(int i=0;i if(s[i].Sex==0) { p.base[p.Rear].Name=s[i].Name; p.base[p.Rear].Sex=s[i].Sex; p.Rear++; } else { q.base[q.Rear].Name=s[i].Name; q.base[q.Rear].Sex=s[i].Sex; q.Rear++; 計科101 馮康 201000814128 } } } LinkQueue*Dance(LinkQueue&p,LinkQueue&q){ while(p.Front!=p.Rear&&q.Front!=q.Rear){ cout< p.Front++; q.Front++;} if(p.Front!=p.Rear) return &p; else if(q.Front!=q.Rear) return &q; else return NULL;} int main(){ Node s[100];cout<<“輸入性別:0表示男生，表示女生”< cout<<“No”< cin>>s[i].Name; cout<<“No”< cin>>s[i].Sex;} LinkQueue p,q;Creat(p,q,s);LinkQueue*t=Dance(p,q);if(t!=NULL) cout<<“下一輪開始人員的名字是：”< cout<<“男女搭配剛好完成！”< return 0;} 注意：實驗結束后提交一份實驗報告電子文檔 電子文檔命名為“學號+姓名”，如：E01214058宋思怡 《數據結構》實驗報告 （一）學號：姓名：專業年級： 實驗名稱：線性表 實驗日期：2014年4月14日 實驗目的： 1、熟悉線性表的定義及其順序和鏈式存儲結構； 2、熟練掌握線性表在順序存儲結構上實現基本操作的方法； 3、熟練掌握在各種鏈表結構中實現線性表基本操作的方法； 4、掌握用 C/C++語言調試程序的基本方法。 實驗內容： 一、編寫程序實現順序表的各種基本運算，并在此基礎上設計一個主程序完成如下功能： （1）初始化順序表L； （2）依次在L尾部插入元素-1,21,13,24,8； （3）輸出順序表L； （4）輸出順序表L長度； （5）判斷順序表L是否為空； （6）輸出順序表L的第3個元素； （7）輸出元素24的位置； （8）在L的第4個元素前插入元素0； （9）輸出順序表L； （10）刪除L的第5個元素； （11）輸出順序表L。 源代碼 調試分析（給出運行結果界面） 二、編寫程序實現單鏈表的各種基本運算，并在此基礎上設計一個主程序完成如下功能： ???? ???? 小結或討論: （1）實驗中遇到的問題和解決方法 （2）實驗中沒有解決的問題 （3）體會和提高 南京信息工程大學實驗（實習）報告 實驗（實習）名稱數據結構實驗（實習）日期 2011-11-2得分指導教師周素萍 系公共管理系專業信息管理與信息系統年級10級班次1姓名常玲學號2010230700 3實驗一順序表的基本操作及C語言實現 【實驗目的】 1、順序表的基本操作及 C 語言實現 【實驗要求】 1、用 C 語言建立自己的線性表結構的程序庫，實現順序表的基本操作。 2、對線性表表示的集合，集合數據由用戶從鍵盤輸入（數據類型為整型），建立相應的順序表，且使得數據按從小到大的順序存放，將兩個集合的并的結果存儲在一個新的線性表集合中，并輸出。 【實驗內容】 1、根據教材定義的順序表機構，用 C 語言實現順序表結構的創建、插入、刪除、查找等操作； 2、利用上述順序表操作實現如下程序：建立兩個順序表表示的集合（集合中無重 復的元素），并求這樣的兩個集合的并。 【實驗結果】 [實驗數據、結果、遇到的問題及解決] 一． Status InsertOrderList(SqList &va,ElemType x) { } 二． Status DeleteK(SqList &a,int i,int k) {//在非遞減的順序表va中插入元素x并使其仍成為順序表的算法 int i;if(va.length==va.listsize)return(OVERFLOW);for(i=va.length;i>0,x } //注意i的編號從0開始 int j;if(i<0||i>a.length-1||k<0||k>a.length-i)return INFEASIBLE;for(j=0;j<=k;j++)a.elem[j+i]=a.elem[j+i+k];a.length=a.length-k;return OK; 三．// 將合并逆置后的結果放在C表中，并刪除B表 Status ListMergeOppose_L(LinkList &A,LinkList &B,LinkList &C) { LinkList pa,pb,qa,qb;pa=A;pb=B;qa=pa;qb=pb;// 保存pa的前驅指針 // 保存pb的前驅指針 pa=pa->next;pb=pb->next;A->next=NULL;C=A;while(pa&&pb){} while(pa){} qa=pa;pa=pa->next;qa->next=A->next;A->next=qa;if(pa->data data){} else{} qb=pb;pb=pb->next;qb->next=A->next;//將當前最小結點插入A表表頭 A->next=qb;qa=pa;pa=pa->next;qa->next=A->next;//將當前最小結點插入A表表頭 A->next=qa; } } pb=B;free(pb);return OK;qb=pb;pb=pb->next;qb->next=A->next;A->next=qb; 順序表就是把線性表的元素存儲在數組中，元素之間的關系直接通過相鄰元素的位置來表達。 優點：簡單，數據元素的提取速度快； 缺點：（1）靜態存儲，無法預知問題規模的大小，可能空間不足，或浪費存儲空間；（2）插入元素和刪除元素時間復雜度高——O（n） 求兩個集合的并集 該算法是求兩個集合s1和s2的并集，并將結果存入s引用參數所表示的集合中帶回。首先把s1集合復制到s中，然后把s2中的每個元素依次插入到集合s中，當然重復的元素不應該被插入，最后在s中就得到了s1和s2的并集，也就是在s所對應的實際參數集合中得到并集。 數據結構實驗報告 一． 題目要求 1）編程實現二叉排序樹，包括生成、插入，刪除； 2）對二叉排序樹進行先根、中根、和后根非遞歸遍歷； 3）每次對樹的修改操作和遍歷操作的顯示結果都需要在屏幕上用樹的形狀表示出來。4）分別用二叉排序樹和數組去存儲一個班(50人以上)的成員信息(至少包括學號、姓名、成績3項),對比查找效率，并說明在什么情況下二叉排序樹效率高,為什么? 二． 解決方案 對于前三個題目要求，我們用一個程序實現代碼如下 #include typedefintElemType; //數據類型 typedefint Status; //返回值類型 //定義二叉樹結構 typedefstructBiTNode{ ElemType data; structBiTNode *lChild, *rChild;//左右子樹域 }BiTNode, *BiTree;intInsertBST(BiTree&T,int key){//插入二叉樹函數 if(T==NULL){ T =(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); T->data=key; T->lChild=T->rChild=NULL; return 1;} else if(key InsertBST(T->rChild,key);} else return 0;} BiTreeCreateBST(int a[],int n){//創建二叉樹函數 BiTreebst=NULL;inti=0;while(i //數據域 InsertBST(bst,a[i]); i++;} returnbst;} int Delete(BiTree&T) { BiTreeq,s; } if(!(T)->rChild){ //右子樹為空重接它的左子樹 q=T;T=(T)->lChild;free(q);}else{ if(!(T)->lChild){ //若左子樹空則重新接它的右子樹 q=T;T=(T)->rChild;}else{ q=T;s=(T)->lChild;while(s->rChild){ q=s;s=s->rChild;} (T)->data=s->data;//s指向被刪除結點的前驅 if(q!=T) q->rChild=s->lChild; else q->lChild=s->lChild; free(s);} } return 1; //刪除函數，在T中刪除key元素 intDeleteBST(BiTree&T,int key){ if(!T)return 0;else{ if(key==(T)->data)return Delete(T); else{ if(key<(T)->data) returnDeleteBST(T->lChild,key); else returnDeleteBST(T->rChild,key); } } } intPosttreeDepth(BiTree T){//求深度 inthr,hl,max;if(!T==NULL){ hl=PosttreeDepth(T->lChild);hr=PosttreeDepth(T->rChild);max=hl>hr?hl:hr;return max+1;} else return 0; } void printtree(BiTreeT,intnlayer){//打印二叉樹 if(T==NULL)return;printtree(T->rChild,nlayer+1);for(inti=0;i ”);} printf(“%dn”,T->data);printtree(T->lChild,nlayer+1);} void PreOrderNoRec(BiTree root)//先序非遞歸遍歷 { BiTree p=root;BiTreestack[50];intnum=0;while(NULL!=p||num>0){ while(NULL!=p) { printf(“%d ”,p->data); stack[num++]=p; p=p->lChild; } num--; p=stack[num]; p=p->rChild;} printf(“n”);} void InOrderNoRec(BiTree root)//中序非遞歸遍歷 { BiTree p=root; } intnum=0;BiTreestack[50];while(NULL!=p||num>0){ while(NULL!=p){ stack[num++]=p; p=p->lChild;} num--;p=stack[num];printf(“%d ”,p->data);p=p->rChild;} printf(“n”);void PostOrderNoRec(BiTree root)//后序非遞歸遍歷 { BiTree p=root;BiTreestack[50];intnum=0;BiTreehave_visited=NULL; while(NULL!=p||num>0){ while(NULL!=p) { stack[num++]=p; p=p->lChild; } p=stack[num-1]; if(NULL==p->rChild||have_visited==p->rChild) { printf(“%d ”,p->data); num--; have_visited=p; p=NULL; } else { p=p->rChild; } } printf(“n”);} int main(){//主函數 printf(“ ---------------------二叉排序樹的實現-------------------”);printf(“n”);int layer;inti;intnum;printf(“輸入節點個數:”);scanf(“%d”,&num);printf(“依次輸入這些整數（要不相等）”);int *arr=(int*)malloc(num*sizeof(int));for(i=0;i scanf(“%d”,arr+i);} BiTreebst=CreateBST(arr,num);printf(“n”);printf(“二叉樹創建成功!”);printf(“n”);layer=PosttreeDepth(bst);printf(“樹狀圖為:n”);printtree(bst,layer);int j;int T;int K;for(;;){ loop: printf(“n”);printf(“ ***********************按提示輸入操作符************************:”);printf(“n”);printf(“ 1:插入節點 2:刪除節點 3:打印二叉樹 4:非遞歸遍歷二叉樹 5:退出”);scanf(“%d”,&j); switch(j){ case 1: printf(“輸入要插入的節點:”); scanf(“%d”,&T); InsertBST(bst,T); printf(“插入成功!”);printf(“樹狀圖為:n”); printtree(bst,layer); break; case 2: } printf(“輸入要刪除的節點”);scanf(“%d”,&K);DeleteBST(bst,K);printf(“刪除成功!”);printf(“樹狀圖為:n”);printtree(bst,layer);break;case 3: layer=PosttreeDepth(bst);printtree(bst,layer);break;case 4: printf(“非遞歸遍歷二叉樹”);printf(“先序遍歷:n”);PreOrderNoRec(bst);printf(“中序遍歷:n”);InOrderNoRec(bst); printf(“后序遍歷:n”); PostOrderNoRec(bst); printf(“樹狀圖為:n”); printtree(bst,layer); break;case 5: printf(“程序執行完畢!”); return 0;} goto loop;} return 0;對于第四小問，要儲存學生的三個信息，需要把上面程序修改一下，二叉樹結構變為 typedefintElemType; //數據類型 typedefstring SlemType; typedefint Status; //返回值類型 //定義二叉樹結構 typedefstructBiTNode{ SlemType name;ElemType score;ElemType no; //數據域 structBiTNode *lChild, *rChild;//左右子樹域 }BiTNode, *BiTree;參數不是key,而是另外三個 intInsertBST(BiTree&T,intno,intscore,string name){//插入二叉樹函數 if(T==NULL){ T =(BiTree)malloc(sizeof(BiTNode)); T->no=no;T->name=name;T->score=score; T->lChild=T->rChild=NULL; return 1;} else if(no InsertBST(T->rChild,no,score,name);} else return 0;} 其他含參函數也類似 即可完成50個信息存儲 用數組存儲50個信息，查看以往代碼 #include int main(){ cout<<“ 歡迎來到學生管理系統”< cout<<“該學號信息已經存在，添加失敗”< break;} cout<<“重新輸入添加的學號”< for(int n=m+1;n<20;n++){ if(ptr[m].average() student a; a=ptr[m]; ptr[m]=ptr[n]; ptr[n]=a; }} ptr[m].show();} break;case 4: cout<<“謝謝使用”< 二叉排序樹儲存數據界面（儲存學生信息略） 創建二叉樹： 插入節點： 刪除節點： 非遞歸遍歷： 退出： 數組儲存學生信息界面 分析查找效率： 因為二叉樹查找要創建二叉樹，而數組查找只創建一個數組，二叉樹的創建時間比較長，所以對于數據量較少的情況下數組的查找效率比較高。但當數據量增加時，二叉樹的查找優勢就顯現出來。所以數據量越大的時候，二叉樹的查找效率越高。 四． 總結與改進 這個實驗工作量還是很大的，做了很久。樹狀圖形輸出還是不美觀，還需要改進。 一開始打算用棧實現非遞歸，但是根據書里面的偽代碼發現部分是在C++編譯器里運行不了的（即使補充了頭文件和數據的定義），所以之后參考了網上的數組非遞歸，發現其功能和棧相似。 遞歸遍歷的實現比非遞歸的遍歷真的簡單很多。 開始時只看到前三問，所以沒有寫到儲存學生數據的代碼，里面還可以用clock（）函數加一個計算查找所要數據時間的代碼，讓二叉樹查找與數組查找到效率比較更加直觀。 實驗報告4 排序 一、實驗目的 1、掌握常用的排序方法，并掌握用高級語言實現排序算法的方法。 2、深刻理解排序的定義和各種排序方法的特點，并能加以靈活應用。 3、了解各種方法的排序過程及其依據的原則，并掌握各種排序方法的時間復雜度的分析方法。 二、實驗要求及內容 要求編寫的程序所能實現的功能包括： 1、從鍵盤輸入要排序的一組元素的總個數 2、從鍵盤依次輸入要排序的元素值 3、對輸入的元素進行快速排序 4、對輸入的元素進行折半插入排序 三、實驗代碼及相關注釋 #include typedef struct { int key;}RedType; typedef struct { RedType r[100];int length;}SqList; //1 快速排序的結構體 typedef struct { int data[100]; int last;}Sequenlist;//2 折半插入排序的結構體 int Partition(SqList &L, int low, int high) //1 尋找基準 { L.r[0]=L.r[low];//子表的第一個記錄作基準對象 int pivotkey = L.r[low].key;//基準對象關鍵字 while(low while(low L.r[low] = L.r[high];//小于基準對象的移到區間的左側 while(low L.r[high] = L.r[low];//大于基準對象的移到區間的右側 } L.r[low] = L.r[0];return low;} void QuickSort(SqList &L, int low, int high) //1 快速排序 { //在序列low-high中遞歸地進行快速排序 if(low < high) { int pivotloc= Partition(L, low, high); //尋找基準 QuickSort(L, low, pivotloc-1);//對左序列同樣遞歸處理 QuickSort(L, pivotloc+1, high);//對右序列同樣遞歸處理 } } Sequenlist *Sqlset() //2 輸入要折半插入排序的一組元素 { Sequenlist *L; int i; L=(Sequenlist *)malloc(sizeof(Sequenlist)); L->last=0; cout<<“請輸入要排序的所有元素的總個數：”; cin>>i; cout< cout<<“請依次輸入所有元素的值：”; if(i>0) { for(L->last=1;L->last<=i;L->last++) cin>>L->data[L->last]; L->last--; } return(L);} middlesort(Sequenlist *L) //2 折半插入排序 { int i,j,low,high,mid;for(i=1;i<=L->last;i++){ L->data[0]=L->data[i]; low=1; high=i-1; while(low<=high) { mid=(low+high)/2; if(L->data[0] high=mid-1;//插入點在前半區 else low=mid+1;//插入點在后半區 } for(j=i;j>high+1;j--){ L->data[j]=L->data[j-1];} //后移 L->data[high+1]=L->data[0];//插入 } return 0;} int main(){ gg: cout<<“請選擇功能（1.快速排序 2.折半插入排序 3.退出程序）：”;int m;cin>>m;cout< if(m==1){ SqList L;int n;cout<<“請輸入要排序的所有元素的總個數：”;cin>>n;cout< cin>>L.r[i].key; } cout< QuickSort(L,1,L.length); for(int j=1;j<=L.length;j++) { cout< } cout< cout< } if(m==2){ Sequenlist *L; int i; L=Sqlset(); cout< middlesort(L); cout<<“折半插入排序后為：”; for(i=1;i<=L->last;i++) { cout< } cout< cout< goto gg;} if(m==3){ exit(0); cout< 四、重要函數功能說明 1、Sequenlist *Sqlset() 輸入要折半插入排序的一組元素 2、int Partition(SqList &L, int low, int high) 尋找快速排序的基準 3、void QuickSort(SqList &L, int low, int high) 快速排序 4、middlesort(Sequenlist *L) 折半插入排序 五、程序運行結果 下圖僅為分別排序一次，可多次排序，后面有相關截圖： 六、實驗中遇到的問題、解決及體會 1、起初編寫快速排序的程序時，我是完全按照老師PPT上的算法敲上去的，然后建立了一個SqList的結構體，調試運行時出現錯誤，仔細查看才意識到Partition函數中L中應該包含元素key，而我建立結構體時沒有注意，然后我將key這個元素補充進去，繼續調試，又出現錯誤，提示我Partition沒有定義，我就覺得很奇怪，我明明已經寫了函數定義，為什么會這樣，當我又回過頭來閱讀程序時，我發現QuickSort函數中調用了Partition函數，但是我的Partition函數的定義在QuickSort函數的后面，于是我將Partition函數放到了QuickSort函數的前面，再次調試運行，就可以正常運行，得出結果了。這讓我懂得，編程一定要認真仔細，不可大意馬虎，否則又會花很多時間回過頭來檢查修改程序，得不償失。 運行程序錯誤截圖： 2、本來我是編寫了兩個程序，分別實現快速排序和折半插入排序的功能，但我后來想我是否可以將其合二為一，于是我想到用if選擇語句用來實現不同的功能，從鍵盤輸入功能選項m，if（m==1），可以進行快速排序，if（m==2），可以進行折半插入排序，于是我繼續思考，我是否可以在一次運行程序中，多次對含有不同元素的序列進行排序，于是我用了goto語句，每次排序一次后，自動循環到選擇語句，當不需要在排序的時候，可以從鍵盤輸入3，退出程序，這樣一來，程序變得更加實用和清晰明朗。這讓我懂得，想要編出好的程序，要善于思考，在實現所需功能的前提下，多想問題，看是否能使程序更加實用簡便。 修改程序前兩個運行結果截圖 （兩個程序，調試運行兩次，每次只能進行一次排序） 1、快速排序程序運行結果截圖： 2、折半插入排序程序結果截圖： 程序重要模塊修改截圖： 修改程序后運行截圖： （一個程序，調試運行一次，可多次進行不同序列的不同排序）第二篇：數據結構實驗報告
第三篇：數據結構實驗報告
第四篇：數據結構實驗報告
第五篇：數據結構實驗報告
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