第一篇:數據結構實驗報告十—教學計劃編制問題
問題描述:
若用有向網表示教學計劃,其中頂點表示某門課程,有向邊表示課程之間的先修關系(如果A課程是B課程的先修課程,那么A到B之間有一條有向邊從A指向B)。試設計一個教學計劃編制程序,獲取一個不沖突的線性的課程教學流程。(課程線性排列,每門課上課時其先修課程已經被安排)。
基本要求:
(1)輸入參數:課程總數,每門課的課程號(固定占3位的字母數字串)和直接先修課的課程號。
(2)若根據輸入條件問題無解,則報告適當的信息;否則將教學計劃輸出到用戶指定的文件中。
一、需求分析:
本程序需要基于圖的基本操作來實現
二、概要設計 :
抽象數據類型 :
為實現上述功能需建立一個結點類,線性表類,圖類。
算法的基本思想 :
1、圖的構建:
建立一個結點類,類的元素有字符型變量用來存儲字母,整形變量用來存儲位置,該類型的指針,指向下一個元素。建立一個線性表類,完成線性表的構建。建立一個圖類,完成圖的信息的讀取,(如有n個點,則建立n個線性表,將每個結點與其指向的結點組成一個線性表,并記錄線性表的長度)。
2、Topsort算法:
先計算每個點的入度,保存在數組中。找到第一個入度為0的點,將該點所連的各點的入度減一。再在這些點中找入度為0 的點。如果找到,重復上述操作。如果找不到,則跳出while循環,再搜索其他的點,看入度是否為0。再重復上述操作,如果所有的入度為0的點都被尋找到,但個數少于輸入頂點的個數,說明該圖存在環。程序的流程
程序由三個模塊組成:
輸入模塊: 讀入圖的信息(頂點和邊,用線性表進行存儲)。處理模塊:topsort算法。輸出模塊:將結果輸出。
三、詳細設計
算法的具體步驟: class Node{//結點類 public: string node;int position;//位置 Node* next;bool visit;//是否被訪問
Node(){visit=false;next=NULL;position=0;node=' ';} };class Line{ //線性表類 public: int num;Node* head;Node* rear;Node* fence;Line(){num=0;head=fence=rear=new Node();} void insert(int v,string ch){ //插入元素
Node* current=new Node();
current->node=ch;
current->position=v;
fence->next=current;
fence=current;
num++;} };class Graph{ //圖類 private: int numVertex;int numEdge;Line* line;public: Graph(int v,int e){numVertex=v;numEdge=e;line =new Line[v];} void pushVertex(){ //讀入點
string ch;
for(int i=0;i cout<<“請輸入頂點”< cin>>ch; line[i].head->node=ch; line[i].head->position=i; } } void pushEdge(){ //讀入邊 string ch1,ch2; int pos1,pos2; for(int i=0;i { cout<<“請輸入邊”< cin>>ch1>>ch2; for(int j=0;j if(line[j].head->node==ch1) pos1=j;//找到該字母對應的位置 if(line[j].head->node==ch2){ pos2=line[j].head->position; break; } } line[pos1].insert(pos2,ch2); } } void topsort(){ //拓撲排序 int i; int *d=new int[numVertex]; for(i=0;i d[i]=0;//數組初始化 for(i=0;i Node* p=line[i].head; while(p->next!=NULL){ d[p->next->position]++;//計算每個點的入度 p=p->next; } } int top=-1,m=0,j,k; for(i=0;i if(d[i]==0){ d[i]=top;//找到第一個入度為0的點 top=i; } while(top!=-1){ j=top;top=d[top]; cout< Node* p=line[j].head; while(p->next!=NULL){ k=p->next->position; d[k]--;//當起點被刪除,時后面的點的入度-1 if(d[k]==0){ d[k]=top; top=k; } p=p->next; } } } cout< cout<<“網絡存在回路”< 四、調試分析 略。 五、測試結果 本實驗的測試結果截圖如下: 注:此處由于不會用文件流輸入和輸出,故在命令提示符上直接進行輸入。 六、用戶使用說明(可選) 1、本程序的運行環境為windows 操作系統,執行文件為Untitled1.exe 2、運行程序時 提示輸入數據 并且輸入數據然后回車就可以繼續輸入相應數據,最后即可得到結果。 七、實驗心得(可選) 1、本實驗是在圖的遍歷問題的基礎上做的,圖的構建大部分是采用圖 的遍歷問題中的代碼(不過要將結點類中的char改為string型),自己另外寫了topsort函數,就完成了整個程序。 2、topsort函數中一開始采用的方法是找到一個入度為0的點,完成 相應的操作后,重新進行搜索,后來改進代碼,先搜索入度為0的 點后面連接的點,這樣減少了算法復雜度。 附錄(實驗代碼): #include Node(){visit=false;next=NULL;position=0;node=' ';} };class Line{ //線性表類 public: int num;Node* head;Node* rear;Node* fence;Line(){num=0;head=fence=rear=new Node();} void insert(int v,string ch){ //插入元素 Node* current=new Node(); current->node=ch; current->position=v; fence->next=current; fence=current; num++;} };class Graph{ //圖類 private: int numVertex;int numEdge;Line* line;public: Graph(int v,int e){numVertex=v;numEdge=e;line =new Line[v];} void pushVertex(){ //讀入點 string ch; for(int i=0;i cout<<“請輸入頂點”< cin>>ch; line[i].head->node=ch; line[i].head->position=i; } } void pushEdge(){ //讀入邊 string ch1,ch2; int pos1,pos2; for(int i=0;i { cout<<“請輸入邊”< cin>>ch1>>ch2; for(int j=0;j if(line[j].head->node==ch1) pos1=j;//找到該字母對應的位置 if(line[j].head->node==ch2){ pos2=line[j].head->position; break; } } line[pos1].insert(pos2,ch2); } } void topsort(){ //拓撲排序 int i; int *d=new int[numVertex]; for(i=0;i d[i]=0;//數組初始化 for(i=0;i Node* p=line[i].head; while(p->next!=NULL){ d[p->next->position]++;//計算每個點的入度 p=p->next; } } int top=-1,m=0,j,k; for(i=0;i if(d[i]==0){ d[i]=top;//找到第一個入度為0的點 top=i; } while(top!=-1){ j=top;top=d[top]; cout< Node* p=line[j].head; while(p->next!=NULL){ k=p->next->position; d[k]--;//當起點被刪除,時后面的點的入度-1 if(d[k]==0){ d[k]=top; top=k; } p=p->next; } } } cout< cout<<“網絡存在回路”< 《數據結構與算法設計》 迷宮問題實驗報告 ——實驗二 專業:物聯網工程 班級:物聯網1班 學號:15180118 姓名:劉沛航 一、實驗目的 本程序是利用非遞歸的方法求出一條走出迷宮的路徑,并將路徑輸出。首先由用戶輸入一組二維數組來組成迷宮,確認后程序自動運行,當迷宮有完整路徑可以通過時,以0和1所組成的迷宮形式輸出,標記所走過的路徑結束程序;當迷宮無路徑時,提示輸入錯誤結束程序。 二、實驗內容 用一個m*m長方陣表示迷宮,0和1分別表示迷宮中的通路和障礙。設計一個程序對于任意設定的迷宮,求出一條從入口到出口的通路,或得出沒有通路的結論。 三、程序設計 1、概要設計 (1)設定棧的抽象數據類型定義 ADT Stack{ 數據對象:D={ai|ai屬于CharSet,i=1、2…n,n>=0} 數據關系:R={ 操作結果:構造一個空棧 Push(&S,e) 初始條件:棧已經存在 操作結果:將e所指向的數據加入到棧s中 Pop(&S,&e) 初始條件:棧已經存在 操作結果:若棧不為空,用e返回棧頂元素,并刪除棧頂元素 Getpop(&S,&e) 初始條件:棧已經存在 操作結果:若棧不為空,用e返回棧頂元 StackEmpty(&S) 初始條件:棧已經存在 操作結果:判斷棧是否為空。若棧為空,返回1,否則返回0 Destroy(&S) 初始條件:棧已經存在 操作結果:銷毀棧s }ADT Stack (2)設定迷宮的抽象數據類型定義 ADT yanshu{ 數據對象:D={ai,j|ai,j屬于{‘ ’、‘*’、‘@’、‘#’},0<=i<=M,0<=j<=N} 數據關系:R={ROW,COL} ROW={ InitMaze(MazeType &maze, int a[][COL], int row, int col){ 初始條件:二維數組int a[][COL],已經存在,其中第1至第m-1行,每行自第1到第n-1列的元素已經值,并以值0表示障礙,值1表示通路。 操作結果:構造迷宮的整形數組,以空白表示通路,字符‘0’表示障礙 在迷宮四周加上一圈障礙 MazePath(&maze){ 初始條件:迷宮maze已被賦值 操作結果:若迷宮maze中存在一條通路,則按如下規定改變maze的狀態;以字符‘*’表示路徑上的位置。字符‘@’表示‘死胡同’;否則迷宮的狀態不變 } PrintMaze(M){ 初始條件:迷宮M已存在 操作結果:以字符形式輸出迷宮 } }ADTmaze (3)本程序包括三個模塊 a、主程序模塊 void main(){ 初始化; 構造迷宮; 迷宮求解; 迷宮輸出; } b、棧模塊——實現棧的抽象數據類型 c、迷宮模塊——實現迷宮的抽象數據類型 2、詳細設計 (1)坐標位置類型: typedef struct{ int row;//迷宮中的行 int col;//......的列 }PosType;//坐標 (2)迷宮類型: typedef struct{ int m,n;int arr[RANGE][RANGE];}MazeType;//迷宮類型 void InitMaze(MazeType &maze, int a[][COL], int row, int col)//設置迷宮的初值,包括邊緣一圈的值 Bool MazePath(MazeType &maze,PosType start, PosType end)//求解迷宮maze中,從入口start到出口end的一條路徑 //若存在,則返回true,否則返回false Void PrintMaze(MazeType maze)//將迷宮打印出來 (3)棧類型: typedef struct{ int step;//當前位置在路徑上的“序號” PosType seat;//當前的坐標位置 DirectiveType di;//往下一個坐標位置的方向 }SElemType;//棧的元素類型 typedef struct{ SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;棧的基本操作設置如下: Void InitStack(SqStack & S) //初始化,設S為空棧(S.top=NUL)Void DestroyStack(Stack &S)//銷毀棧S,并釋放空間 Void ClearStack(SqStack & S)//將棧S清空 Int StackLength(SqStack &S)//返回棧S的長度 Status StackEmpty(SqStack &S)?、若S為空棧(S.top==NULL),則返回TRUE,否則返回FALSE Statue GetTop(SqStack &S,SElemType e) //r若棧S不空,則以e待會棧頂元素并返回TRUE,否則返回FALSE Statue Pop(SqStack&S,SElemType e)//若分配空間成功,則在S的棧頂插入新的棧頂元素s并返回TRUE //否則棧不變,并返回FALSE Statue Push(SqStack&S,SElemType &e)//若分配空間程控,則刪除棧頂并以e帶回其值,則返回TRUE //否則返回FALSE Void StackTraverse(SqStack &S,Status)(*Visit)(SElemType e))//從棧頂依次對S中的每個節點調用函數Visit 4求迷宮路徑的偽碼算法: Status MazePath(MazeType &maze,PosType start, PosType end){ //求解迷宮maze中,從入口start到出口end的一條路徑 InitStack(s);PosType curpos = start;int curstep = 1;//探索第一部 do{ if(Pass(maze,curpos)){ //如果當前位置可以通過,即是未曾走到的通道塊 FootPrint(maze,curpos);//留下足跡 e = CreateSElem(curstep,curpos,1);//創建元素 Push(s,e);if(PosEquare(curpos,end))return TRUE;curpos =NextPos(curpos,1);//獲得下一節點:當前位置的東鄰 curstep++;//探索下一步 }else{ //當前位置不能通過 if(!StackEmpty(s)){ Pop(s,e);while(e.di==4 &&!StackEmpty(s)){ MarkPrint(maze,e.seat);Pop(s,e);//留下不能通過的標記,并退回步 } if(e.di<4){ e.di++;Push(s,e);//換一個方向探索 curpos = NextPos(e.seat,e.di);//設定當前位置是該方向上的相塊 }//if }//if }//else }while(!StackEmpty(s));return FALSE;} //MazePath 四、程序調試分析 1.首先呢,想自己讀入數據的,回來發現那樣,很麻煩,所以還是事先定義一個迷宮。 2.棧的元素類型 一開始有點迷惑,后來就解決了 3.本題中三個主要算法;InitMaze,MazePath和PrintMaze的時間復雜度均為O(m*n)本題的空間復雜度也是O(m*n) 五、用戶使用說明 1.本程序運行在windows系列的操作系統下,執行文件為:Maze_Test.exe。 六、程序運行結果 1.建立迷宮: 2.通過1功能建立8*8的迷宮后,通過2功能繼續建立迷宮內部: 通過建立自己設定單元數目建立迷宮內墻。3.通過3功能觀察已建立的迷宮結構: 4.通過4功能確立迷宮起點和終點: (此處像我們隨機選擇4,4和2,7分別為起點終點) 5.執行5功能,判斷是否有路徑走出迷宮: 這種情況無法走出迷宮。 我們再次觀察圖像設4,4和1,6分別為起點終點,再運行5功能。 觀察到可以成功解開迷宮步數從1依次開始。 七、程序清單 #include // 列值 #define MAXLENGTH 25 // 設迷宮的最大行列為25 typedef int MazeType[MAXLENGTH][MAXLENGTH];// 迷宮數組[行][列] typedef struct // 棧的元素類型 { int ord;// 通道塊在路徑上的"序號" PosType seat;// 通道塊在迷宮中的"坐標位置" int di;// 從此通道塊走向下一通道塊的"方向"(0~3表示東~北)}SElemType; // 全局變量 MazeType m;// 迷宮數組 int curstep=1;// 當前足跡,初值為1 #define STACK_INIT_SIZE 10 // 存儲空間初始分配量 #define STACKINCREMENT 2 // 存儲空間分配增量 // 棧的順序存儲表示 typedef struct SqStack { SElemType *base;// 在棧構造之前和銷毀之后,base的值為NULL SElemType *top; int stacksize; // 構造一個空棧S int InitStack(SqStack *S){ // 為棧底分配一個指定大小的存儲空間 (*S).base =(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));if(!(*S).base) (*S).top =(*S).base; return 1; // 棧底與棧頂相同表示一個空棧 (*S).stacksize = STACK_INIT_SIZE;exit(0);}SqStack;// 順序棧 // 棧頂指針 // 當前已分配的存儲空間,以元素為單位 } // 若棧S為空棧(棧頂與棧底相同的),則返回1,否則返回0。int StackEmpty(SqStack S){ if(S.top == S.base) else } // 插入元素e為新的棧頂元素。int Push(SqStack *S, SElemType e){ if((*S).top-(*S).base >=(*S).stacksize)// 棧滿,追加存儲空間 { } *((*S).top)++=e;return 1;} // 若棧不空,則刪除S的棧頂元素,用e返回其值,并返回1;否則返回0。int Pop(SqStack *S,SElemType *e){ if((*S).top ==(*S).base) 左 return 1;} // 定義墻元素值為0,可通過路徑為1,不能通過路徑為-1,通過路徑為足跡 // 當迷宮m的b點的序號為1(可通過路徑),return 1;否則,return 0。int Pass(PosType b){ if(m[b.x][b.y]==1) else return 0;return 1;return 0;*e = *--(*S).top; // 這個等式的++ * 優先級相同,但是它們的運算方式,是自右向 (*S).base =(SElemType *)realloc((*S).base ,(*S).top =(*S).base+(*S).stacksize;(*S).stacksize += STACKINCREMENT;((*S).stacksize + STACKINCREMENT)* sizeof(SElemType));exit(0);if(!(*S).base)return 0;return 1;} void FootPrint(PosType a) // 使迷宮m的a點的序號變為足跡(curstep),表示經過 { m[a.x][a.y]=curstep;} // 根據當前位置及移動方向,返回下一位置 PosType NextPos(PosType c,int di){ PosType direc[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};// {行增量,列增量} // 移動方向,依次為東南西北 c.x+=direc[di].x;c.y+=direc[di].y;return c;} // 使迷宮m的b點的序號變為-1(不能通過的路徑)void MarkPrint(PosType b){ m[b.x][b.y]=-1;} // 若迷宮maze中存在從入口start到出口end的通道,則求得一條 // 存放在棧中(從棧底到棧頂),并返回1;否則返回0 int MazePath(PosType start,PosType end){ SqStack S;PosType curpos;SElemType e; InitStack(&S);curpos=start;do { if(Pass(curpos)){// 當前位置可以通過,即是未曾走到過的通道塊 FootPrint(curpos);// 留下足跡 e.ord=curstep;e.seat.x=curpos.x;e.seat.y=curpos.y;e.di=0;Push(&S,e);// 入棧當前位置及狀態 curstep++;// 足跡加1 if(curpos.x==end.x&&curpos.y==end.y)// 到達終點(出口) } else return 1;curpos=NextPos(curpos,e.di);{// 當前位置不能通過 } if(!StackEmpty(S)){ } Pop(&S,&e);// 退棧到前一位置 curstep--;while(e.di==3&&!StackEmpty(S))// 前一位置處于最后一個方向(北){ } if(e.di<3)// 沒到最后一個方向(北){ } e.di++;// 換下一個方向探索 Push(&S,e);curstep++;// 設定當前位置是該新方向上的相鄰塊 curpos=NextPos(e.seat,e.di); MarkPrint(e.seat);// 留下不能通過的標記(-1)Pop(&S,&e);// 退回一步 curstep--;}while(!StackEmpty(S));return 0;} // 輸出迷宮的結構 void Print(int x,int y){ int i,j; for(i=0;i } } void main(){ PosType begin,end;int i,j,x,y,x1,y1,n,k;for(j=0;j //清屏函數 printf(“***************************************************nnn”);printf(“ 1請輸入迷宮的行數,列數n”);printf(“ 2請輸入迷宮內墻單元數n”);printf(“ 3迷宮結構如下n”);printf(“ 4輸入迷宮的起點和終點n”);printf(“ 5輸出結果n”);printf(“ 0退出n”);printf(“nn請選擇 ”);scanf(“%d”,&n);switch(n){ case 1:{ printf(“請輸入迷宮的行數,列數(包括外墻):(空格隔開)”); scanf(“%d%d”, &x, &y); for(j=1;j { for(i=1;i for(j=1;j // 迷宮左邊列的周邊即左邊墻 m[j][y-1]=0;// 迷宮右邊列的周邊即右邊墻 for(i=0;i // 迷宮上面行的周邊即上邊墻 m[x-1][i]=0;// 迷宮下面行的周邊即下邊墻 物 聯 網 班 -15180118-劉沛 航 } }break; case 2: {printf(“請輸入迷宮內墻單元數:”); scanf(“%d”,&j); printf(“請依次輸入迷宮內墻每個單元的行數,列數:(空格隔開)n”); for(i=1;i<=j;i++) { scanf(“%d%d”,&x1,&y1); } m[x1][y1]=0; }break; case 3:{ Print(x,y);printf(“劉沛航建立的迷宮,定義墻元素值為0,可通過路徑為1,輸入0退出”);scanf(“%d”,&k);}break; case 4:{ printf(“請輸入起點的行數,列數:(空格隔開)”); scanf(“%d%d”,&begin.x,&begin.y); printf(“請輸入終點的行數,列數:(空格隔開)”); scanf(“%d%d”,&end.x,&end.y);}break; case 5:{ if(MazePath(begin,end))// 求得一條通路 { } else printf(“此迷宮沒有從入口到出口的路徑,謝謝使用劉沛航的程序n”);printf(“輸入0退出”);scanf(“%d”,&k);}break;} }while(n!=0);} printf(“此迷宮從入口到出口的一條路徑如下,謝謝使用劉沛航的程序:n”);Print(x,y);// 輸出此通路 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。 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:數據結構迷宮問題實驗報告
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