数据结构实验一约瑟夫问题
HUNAN UNIVERSITY
课程实习报告
题目：约瑟夫问题
学生姓名刘海龙
学生学号201326010115
专业班级软件1 3 0 1 指导老师李晓鸿
完成日期 2 0 1 4 年11 月18 日
一、需求分析
1.输入的形式和输入值的范围
本程序中，输入的人数n和报数值m均为整数，n、m均大于0，输入的形式为：n，m （n、m输入时用逗号隔开）
2.程序功能
提供用户从键盘输入约瑟夫环的关键数据，人数n和报数值m，并显示出列顺序。
3.输出的形式
在DOS界面上输出这n个数的输出序列。
4.测试数据
①输入（n，m均为正整数，且n>m）
10，3
输出
3 6 9 2 7 1 8 5 10 4
②输入（n，m均为正整数，且n 4，6 输出 2 1 4 3 ③输入（n，m均为正整数，且n=m） 7，7 输出 7 1 3 6 2 4 5 ④输入 (n,m中有浮点数) 8，5.56 输出 输入有误，请重新输入！ ⑤输入（n,m中有负数） -3，-8 输出 输入有误，请重新输入！ ⑥输入（n,m未按格式输入） aA2，3asf 输出 输入有误，请重新输入！ 二、概要设计 抽象数据类型 n（n为正整数）个人的编号为1~n，1相当于唯一的“第一元素”，n相当于唯一的“最后元素”，除最后元素n外，剩下的n-1个编号均有唯一的后继，除第一元素1外，剩下的n-1个编号均有唯一的前驱，符合线性结构，故应以线性表实现该结构。 ADT alist { 数据对象： D={a i| a i∈int，i=1，2，…，n，n≥0}. 数据关系： 基本操作： InitList（&L，size）//构造一个空线性表L。 Append(&L，e) //新元素e入表 Remove(&L，i) //删除表中第i个元素，即将i之后的元素往前移一位。 DesList（&L）//销毁线性表，释放内存空间 } 无论选择哪种数据结构都应有一个结构初始化操作及相应的结构销毁操作，本程序的结构初始化操作为：InitList（&L，size），结构销毁操作为DesList（&L）。 在将n个人的编号存进线性表时，需要一个添加操作，故设计Append(&L， e)，其用于向线性表表尾添加新元素e。 “出列”相当于删除线性表中某个指定的元素，这就需要一个删除操作，故设计Remove(&L，i)，其根据下标索引需要删除的元素，“删除”即相当于将该元素 之后的所有元素向前移动一位。 算法的基本思想 n个人的编号为1,2,3,…,n(n>0)，并且这n个人根据编号大小依序排列，即将这n 个编号依序存入线性表中，报数值m为正整数。 ①．编号为1的人从1开始依序报数，即从线性表的第一个元素起开始访问，并依 序逐个访问它的下一个元素。 ②．当轮到剩余人群中编号最大的人报数时，剩余人中编号最小的作为他的下一位， 继续报数，即当线性表的表尾元素访问完后，将表头元素作为下一个访问对象。 ③．数到m时报数停止，并且数到m的人出列，他的下一位从1开始重新报数。 即访问进行到第m次时停止，将第m次访问到的元素从表中删除，并在DOS界 面上输出对应的编号，然后从它的下一个元素开始新一轮的访问（每轮m次）。 ④．重复步骤2、3，直到出列n个人为止，即当表内元素均被删除为止，此时， 整个出列序列已经输出在DOS界面上。 程序的流程 程序由三个模块组成： （1）输入模块：完成人数和报数值的输入，存入变量n，m中。 （2）功能模块：设计一个实现约瑟夫问题的函数Joseph(&L,m），模拟循环报数，每出列一个元素，通过输出模块将其显示在屏幕上。 （3）输出模块：屏幕上显示出列的元素。 三、详细设计 物理数据类型 输入的人数n与报数值m均应为正整数，为了能够存储和处理，变量n，m采用C 语言中的int定义变量。 因为线性表是对n个人的编号1~n进行操作(编号1~n符合线性结构)，过程中无需添加新的元素，即表内元素最多只有n个，为了减小空间上的开销，线性表采用顺序表来实现其物理结构。线性表的每个元素存储的是n个人的编号1~n中的一个，所以线性表中元素类型定义为整型。 #define DefaultListSize 100 //线性表默认长度为100 typedef int Elem; typedef int ElemType; typedef struct List { Elem* listArray; //存储空间基址 int length; //当前长度 int maxsize; //最大长度 }Alist; void InitList(Alist &L, int size=DefaultListSize) //构造一个空线性表L { L.maxsize = size; //若未传参，size取默认值100 L.listArray = new Elem[L.maxsize]; L.length = 0; } void DesList(Alist &L) //销毁线性表，释放内存空间 { delete[] L.listArray; } bool Append(Alist &L, ElemType e) //新元素e入表 { 若L.length等于L.maxsize，返回false，表满，无法添加 L.listArray[L.length] = e; L.length++; //由于有新的元素入表，故表的长度应该加1 返回true，表示新元素e入表成功 } bool Remove(Alist &L，int i) //删除表中第i个元素，即将i之后的元素往前移一位。{ 若L.length等于0，返回false，表空，没有需要删除的元素 int j; for(j=i;j L.listArray[j - 1] = L.listArray[j]; } L.length--; //由于从表中删除了一个元素，故表的长度应该减1 返回true，表示删除成功 } 算法的具体步骤 约瑟夫问题的实现(函数joseph(&L,m))算法流程图：删除(基本操作Remove(&L，i))的算法流程图： 1.根据n的值新建一个长度为n的线性表，将编号1~n依次存入表中。 2.设变量t=0、i=L.length. 3.若i>=1（即线性表中至少还有一个未出列的元素），则t=（t+m-1）%i（即应出列元素的下标）。 4.输出下标为t的元素。 5.将出列元素之后的所有元素往前移一位，实现元素的“删除”；之后，i自减一次（从表中删除了一个元素）。 6.重复步骤3、4、5，直到表中无剩余元素。 算法的时空分析 算法的执行，主要是n个编号的出列，以及每次出列一个编号时，将其之后的编号向前移动一位（以达到“删除”目的），每次出列一个编号的时间代价为常量，记为c1，出列之后，将其之后的编号均前移一位的时间代价与n的大小有关，记为c2n，则整个算法执行的时间代价为：（c1+c2n）*n=c1*n+c2n2，即：Θ（n2）。若采用循环链表实现线性表，则删除的时间代价仅为常数级，相应的算法代价只要Θ（n）。 函数的调用关系图 输入和输出的格式 输入 本程序用于解决约瑟夫环问题。//提示 请输入人数n和报数值m，用逗号隔开，如“10，3”：//提示 等待输入 输出 出列序列为：//提示 //输出结果的位置，每个编号之间间隔两个空格长度 例如： 输入 本程序用于解决约瑟夫环问题。 请输入人数n和报数值m，用逗号隔开，如“10，3”： 12，6 输出 出列序列为： 6 12 7 2 10 8 5 9 1 11 4 3 四、调试分析 本题调试的难点主要是对输入合法性的验证。输入的格式被设计为：“n，m”。 要求先输入一个正整数n，再输入一个逗号，继续输入正整数m，最后按回车结束。其他形式的输入均不合法。scanf()函数的格式为：scanf_s("%f,%f", &n, &m)。scanf()函数按格式正确读入的返回值为2。 初步设计时，根据scanf()函数的返回值，以及成功读入后对n、m的验证（判断n、m是否为负数或浮点数）已能验证需求分析时设计的所有样例。但是当输入格式为“1，2abc”、“4，21sf”的格式时(即整个输入的前部分是正确格式，如“1，2”、“4，21”)，程序会有根据前部分正确格式计算得到的输出（如输入“1，2abc”时，输出“1”；输入“4，21”时，输出“1 4 2 3”）。此时的合法性验证中，只要输入时前部分的正确格式被scanf()读取，就会直接无视后半部分不合法的输入，这显然是不合理。 为了避免上述情况，我重新设计了输入合法性验证模块。 通过查阅资料了解到，scanf()成功按格式读入后，输入的回车‘\n’仍余留在输入缓冲区中。根据这一特点，我首先通过getchar()函数来判断输入缓冲区的余留的第一个字符是否为回车‘\n’，若不是，则证明输入不合法，且该种不合法情况为有多余字符或字符串的输入，这就包括了上述形如“1，2abc”、“4，21sf”的情况，初始值为0的计数变量count在这种情况下加1，在循环的验证中根据count的值来排除这种情况； 若是，则通过检验scanf()的返回值和n、m是否为负数或浮点数来验证其合法性。这样改进后就在原有案例能成功验证的基础上成功规避了上述不合理情况。之后，又设计了多组测试数据，均能正确验证。 改进前的输入及合法性验证模块： void input(ElemType &n1, ElemType &m1) //输入及合法性检查 { float n2, m2; int jud; do { jud = scanf_s("%f,%f", &n2, &m2); if ((jud != 2) || (n2 <= 0) || (m2 <= 0) || (n2 - int(n2)) != 0 || (m2 - int(m2)) != 0) { printf("输入有误，请重新输入！\n"); while (getchar() != '\n'){}; /*清空输入缓冲，可能有字符串输入，所以用了循环*/ } } while ((jud != 2) || (n2 <= 0) || (m2 <= 0) || (n2 - int(n2)) != 0 || (m2 - int(m2)) != 0 ); n1 = int(n2); m1 = int(m2); } 改进后的输入及合法性验证模块： void input(ElemType &n1, ElemType &m1) //输入及合法性检查 { float n2, m2; int jud, count = 0; do { count = 0; jud = scanf_s("%f,%f", &n2, &m2); //按格式成功读入返回2 if (getchar() == '\n') //scanf成功读取后仍会余留回车符 { if ((jud != 2) || (n2 <= 0) || (m2 <= 0) || (n2 - int(n2)) != 0 || (m2 - int(m2)) != 0) { printf("输入有误，请重新输入！\n"); continue; } } else { printf("输入有误，请重新输入！\n"); count++; while (getchar() != '\n'){}; //清空输入缓冲，可能有字符串输入，所以用了循环} } while ((jud != 2) || (n2 <= 0) || (m2 <= 0) || (n2 - int(n2)) != 0 || (m2 - int(m2)) != 0 || count != 0); n1 = int(n2); m1 = int(m2); } 改进前： 输入（前部分为正确格式） 3，5sd 输出 2，3，1 截图： 改进后： 输入（前部分为正确格式） 3，5sd 输出 输入有误，请重新输入！ 截图： 五、测试结果 ①输入（n，m均为正整数，且n>m） 10，3 输出 3 6 9 2 7 1 8 5 10 4 测试截图： ②输入（n，m均为正整数，且n 4，6 输出 2 1 4 3 测试截图： ③输入（n，m均为正整数，且n=m） 7，7 输出 7 1 3 6 2 4 5 测试截图： ④输入 (n,m中有浮点数) 8，5.56 输出 输入有误，请重新输入！ 测试截图： ⑤输入（n,m中有负数） -3，-8 输出 输入有误，请重新输入！ 测试截图： ⑥输入（n,m未按格式输入） aA2，3asf 输出 输入有误，请重新输入！ 测试截图： 六、用户使用说明 1、本程序的运行环境为Win7 64位操作系统，执行文件为Exp1josephus.exe 2、运行程序时 提示输入人数和报数值，注意人数和报数值均应为正整数，输入不合法时要求重新输入，在输入时，两者用逗号隔开。 本程序用于解决约瑟夫环问题。 请输入人数n和报数值m，用逗号隔开，如“10，3”： 输出 出列序列为： 七、实验心得 ①．需求分析中的测试案例设计要尽量考虑全面，案例的输入形式应能基本覆盖所有可 能的情况，对各种极端输入应都能进行正确的合法性验证。在设计时切记谨慎。 针对我在调试时遇到的情况可知，合法性验证绝非易事，特别是在有一定输入格式的时候。在scanf()从输入的部分中读取到正确格式时，还要考虑是否有未被读到的部分，若有，即使scanf()获取到正确格式的输入，该种情况也是不合法的，要及时规避。 若感觉输入合法性验证的设计繁琐复杂，可先查阅资料，了解相应的输入输出函数的具体运作，不保证能解决困难，但一定会有所收获。 ②．在设计每个问题的求解算法必须基于抽象数据类型的基本操作来实现，直接基于物 理数据结构来实现是不可取的。 ③．设计算法的基本思想时，应遵照题目具体要求，明白最后到底要得到什么或输出什 么，再开始设计算法，并通过算法实现或者得到最后结果，只有经过这样的流程设计出的算法才是正确的。 八、附录 注：由于本程序是用C写的，为避免误会，所有基本操作函数名首字母大写，并有注释说明。 #include #include #define DefaultListSize 100 typedef int Elem; typedef int ElemType; typedef struct List { Elem* listArray; //线性表的基地址 int length; //线性表的当前长度 int maxsize; //线性表的最大长度 }Alist; void InitList(Alist &L, int size = DefaultListSize) //结构初始化操作，构造一个空线性表L { L.maxsize = size; L.listArray = new Elem[L.maxsize]; L.length = 0; } void DesList(Alist &L) //结构销毁化操作，销毁线性表，释放内存空间 { delete[] L.listArray; } bool Append(Alist &L, ElemType e) //添加操作，新元素e入表 { if (L.length == L.maxsize) return false; L.listArray[L.length] = e; L.length++; return true; } bool Remove(Alist &L, int i) /*删除操作，删除表中第i个元素，即将i之后的元素往前移一位。*/ { if (L.length == 0) return false; int j; for (j = i; j < L.length; j++) { L.listArray[j - 1] = L.listArray[j]; } L.length--; return true; } void creatlist(Alist &L, ElemType n) //将元素存入线性表 { for (int i = 1; i <= n; i++) { Append(L, i); } } void input(ElemType &n1, ElemType &m1) //输入及合法性验证 { float n2, m2; int jud, count = 0; do { count = 0; jud = scanf_s("%f,%f", &n2, &m2); //按格式成功读入返回2 if (getchar() == '\n') //scanf成功读取后仍会余留回车符 { if ((jud != 2) || (n2 <= 0) || (m2 <= 0) || (n2 - int(n2)) != 0 || (m2 - int(m2)) != 0) { printf("输入有误，请重新输入！\n"); continue; } } else { printf("输入有误，请重新输入！\n"); count++; while (getchar() != '\n'){}; /*清空输入缓冲，可能有字符串输入，所以用了循环*/ } } while ((jud != 2) || (n2 <= 0) || (m2 <= 0) || (n2 - int(n2)) != 0 || (m2 - int(m2)) != 0 || count != 0); n1 = int(n2); m1 = int(m2); } void display(Alist &L, int a) { printf("%d ", L.listArray[a]); } void joseph(Alist &L, ElemType m) //解决约瑟夫环问题的核心代码 { int i, t; t = 0; for (i = L.length; i >= 1; i--) { t = (t + m - 1) % i; display(L, t); Remove(L, t + 1); } } void main() { int n, m; Alist L; printf("本程序用于解决约瑟夫环问题。\n"); printf("请输入人数n和报数值m，用逗号隔开，如“10，3”：\n"); input(n, m); //输入n、m并进行合法性验证 InitList(L, n); //构造一个空线性表L creatlist(L, n); //将元素存入线性表 printf("出列序列为：\n"); joseph(L, m); //约瑟夫环问题的实现 DesList(L); //释放内存空间 system("Pause>>NULL"); } 实验2 查找算法的实现和应用?实验目的 1. 熟练掌握静态查找表的查找方法； 2. 熟练掌握动态查找表的查找方法; 3. 掌握hash表的技术. ?实验内容 1.用二分查找法对查找表进行查找； 2.建立二叉排序树并对该树进行查找； 3.确定hash函数及冲突处理方法，建立一个hash表并实现查找。 程序代码 #include cout<<"Not present!"; } return 0; } 结果 二叉排序树 #include 《数据结构课程实验》大纲 一、《数据结构课程实验》的地位与作用 “数据结构”是计算机专业一门重要的专业技术基础课程，是计算机专业的一门核心的关键性课程。本课程较系统地介绍了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构和实现算法，介绍了常用的多种查找和排序技术，并做了性能分析和比较，内容非常丰富。本课程的学习将为后续课程的学习以及软件设计水平的提高打下良好的基础。 由于以下原因，使得掌握这门课程具有较大的难度： （1）内容丰富，学习量大，给学习带来困难； （2）贯穿全书的动态链表存储结构和递归技术是学习中的重点也是难点； （3）所用到的技术多，而在此之前的各门课程中所介绍的专业性知识又不多，因而加大了学习难度； （4）隐含在各部分的技术和方法丰富，也是学习的重点和难点。 根据《数据结构课程》课程本身的技术特性，设置《数据结构课程实验》实践环节十分重要。通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征, 目的是提高学生组织数据及编写大型程序的能力。实验学时为18。 二、《数据结构课程实验》的目的和要求 不少学生在解答习题尤其是算法设计题时，觉得无从下手，做起来特别费劲。实验中的内容和教科书的内容是密切相关的，解决题目要求所需的各种技术大多可从教科书中找到，只不过其出现的形式呈多样化，因此需要仔细体会，在反复实践的过程中才能掌握。 为了帮助学生更好地学习本课程，理解和掌握算法设计所需的技术，为整个专业学习打好基础，要求运用所学知识，上机解决一些典型问题，通过分析、设计、编码、调试等各环节的训练，使学生深刻理解、牢固掌握所用到的一些技术。数据结构中稍微复杂一些的算法设计中可能同时要用到多种技术和方法，如算法设计的构思方法，动态链表，算法的编码，递归技术，与特定问题相关的技术等，要求重点掌握线性链表、二叉树和树、图结构、数组结构相关算法的设计。在掌握基本算法的基础上，掌握分析、解决实际问题的能力。 三、《数据结构课程实验》内容 课程实验共18学时，要求完成以下六个题目： 实习一约瑟夫环问题（2学时） 重庆文理学院软件工程学院实验报告册 专业：_____软件工程__ _ 班级：_____软件工程2班__ _ 学号：_____201258014054 ___ 姓名：_____周贵宇___________ 课程名称：___ 数据结构 _ 指导教师：_____胡章平__________ 2013年 06 月 25 日 实验序号 1 实验名称实验一线性表基本操作实验地点S-C1303 实验日期2013年04月22日 实验内容1.编程实现在顺序存储的有序表中插入一个元素（数据类型为整型）。 2.编程实现把顺序表中从i个元素开始的k个元素删除（数据类型为整型）。 3.编程序实现将单链表的数据逆置，即将原表的数据（a1,a2….an）变成 (an,…..a2,a1)。（单链表的数据域数据类型为一结构体，包括学生的部分信息：学号，姓名，年龄） 实验过程及步骤1. #include { ElemType elem[MAXSIZE]; /*线性表占用的数组空间*/ int last; /*记录线性表中最后一个元素在数组elem[ ]中的位置（下标值），空表置为-1*/ }SeqList; #include "common.h" #include "seqlist.h" void px(SeqList *A,int j); void main() { SeqList *l; int p,q,r; int i; l=(SeqList*)malloc(sizeof(SeqList)); printf("请输入线性表的长度:"); scanf("%d",&r); l->last = r-1; printf("请输入线性表的各元素值:\n"); for(i=0; i<=l->last; i++) { scanf("%d",&l->elem[i]); } px(l,i); printf("请输入要插入的值:\n"); 数据结构实验报告全集 实验一线性表基本操作和简单程序 1 ．实验目的 （1 ）掌握使用Visual C++ 6.0 上机调试程序的基本方法； （2 ）掌握线性表的基本操作：初始化、插入、删除、取数据元素等运算在顺序存储结构和链表存储结构上的程序设计方法。 2 ．实验要求 （1 ）认真阅读和掌握和本实验相关的教材内容。 （2 ）认真阅读和掌握本章相关内容的程序。 （3 ）上机运行程序。 （4 ）保存和打印出程序的运行结果，并结合程序进行分析。 （5 ）按照你对线性表的操作需要，重新改写主程序并运行，打印出文件清单和运行结果 实验代码： 1）头文件模块 #include iostream.h>// 头文件 #include nodetype *create()// 建立单链表，由用户输入各结点data 域之值， // 以0 表示输入结束 { elemtype d;// 定义数据元素d nodetype *h=NULL,*s,*t;// 定义结点指针 int i=1; cout<<" 建立一个单链表"< 数据结构实验报告 一．题目要求 1）编程实现二叉排序树，包括生成、插入，删除； 2）对二叉排序树进行先根、中根、和后根非递归遍历； 3）每次对树的修改操作和遍历操作的显示结果都需要在屏幕上用树的形状表示出来。 4）分别用二叉排序树和数组去存储一个班(50人以上)的成员信息(至少包括学号、姓名、成绩3项),对比查找效率，并说明在什么情况下二叉排序树效率高,为什么? 二．解决方案 对于前三个题目要求，我们用一个程序实现代码如下 #include 苏州科技学院 数据结构（C语言版） 实验报告 专业班级测绘1011 学号10201151 姓名XX 实习地点C1 机房 指导教师史守正 目录 封面 (1) 目录 (2) 实验一线性表 (3) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (3) 二、源程序及注释（打包上传） (3) 三、运行输出结果 (4) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (6) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (6) 实验二栈和队列 (7) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (8) 二、源程序及注释（打包上传） (8) 三、运行输出结果 (8) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (10) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (10) 实验三树和二叉树 (11) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (11) 二、源程序及注释（打包上传） (12) 三、运行输出结果 (12) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (12) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (12) 实验四图 (13) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (13) 二、源程序及注释（打包上传） (14) 三、运行输出结果 (14) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (15) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (16) 实验五查找 (17) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (17) 二、源程序及注释（打包上传） (18) 三、运行输出结果 (18) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (19) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (19) 实验六排序 (20) 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述 (20) 二、源程序及注释（打包上传） (21) 三、运行输出结果 (21) 四、调试和运行程序过程中产生的问题及采取的措施 (24) 五、对算法的程序的讨论、分析，改进设想，其它经验教训 (24) 实验一线性表 一、程序设计的基本思想，原理和算法描述： 程序的主要分为自定义函数、主函数。自定义函数有 InitList_Sq、Out_List、ListInsert_Sq、ListDelete_Sq、LocateElem_Sq 、compare。主函数在运行中调用上述的自定义函数，每个自定义函数实现程序的每部分的小功能。 1.程序设计基本思想 用c语言编译程序，利用顺序存储方式实现下列功能：根据键盘输入数据建立一个线性表，并输出该线性表；然后根据屏幕菜单的选择，可以进行数据的插入、删除、查找，并在插入或删除数据后，再输出线性表；最后在屏幕菜单中选择结束按钮，即可结束程序的运行。 2．原理 线性表通过顺序表现，链式表示，一元多项式表示，其中链式表示又分为静态链表，双向链表，循环链表等，在不同的情况下各不相同，他可以是一个数字，也可以是一个符号，通过符号或数字来实现程序的运行。 3.算法描述 华北电力大学 实验报告| | 实验名称数据结构实验 课程名称数据结构 | | 专业班级：学生姓名： 学号：成绩： 指导教师：实验日期：2015/7/3 实验报告说明： 本次实验报告共包含六个实验，分别为：简易停车场管理、约瑟夫环（基于链表和数组）、二叉树的建立和三种遍历、图的建立和两种遍历、hash-telbook和公司招工系统。 编译环境：visual studio 2010 使用语言：C++ 所有程序经调试均能正常运行 实验目录 实验一约瑟夫环（基于链表和数组） 实验二简易停车场管理 实验三二叉树的建立和三种遍历 实验四图的建立和两种遍历 实验五哈希表的设计 实验一：约瑟夫环 一、实验目的 1.熟悉循环链表的定义和有关操作。 二、实验要求 1.认真阅读和掌握实验内容。 2．用循环链表解决约瑟夫问题。 3.输入和运行编出的相关操作的程序。 4.保存程序运行结果 , 并结合输入数据进行分析。 三、所用仪器设备 1.PC机。 2.Microsoft Visual C++运行环境。 四、实验原理 1.约瑟夫问题解决方案： 用两个指针分别指向链表开头和下一个，两指针依次挪动，符合题意就输出结点数据，在调整指针，删掉该结点。 五、代码 1、基于链表 #include 班级：：学号： 实验一线性表的基本操作 一、实验目的 1、掌握线性表的定义； 2、掌握线性表的基本操作，如建立、查找、插入和删除等。 二、实验容 定义一个包含学生信息（学号，，成绩）的顺序表和链表（二选一），使其具有如下功能： (1) 根据指定学生个数，逐个输入学生信息； (2) 逐个显示学生表中所有学生的相关信息； (3) 根据进行查找，返回此学生的学号和成绩； (4) 根据指定的位置可返回相应的学生信息（学号，，成绩）； (5) 给定一个学生信息，插入到表中指定的位置； (6) 删除指定位置的学生记录； (7) 统计表中学生个数。 三、实验环境 Visual C++ 四、程序分析与实验结果 #include typedef int Status; // 定义函数返回值类型 typedef struct { char num[10]; // 学号 char name[20]; // double grade; // 成绩 }student; typedef student ElemType; typedef struct LNode { ElemType data; // 数据域 struct LNode *next; //指针域 }LNode,*LinkList; Status InitList(LinkList &L) // 构造空链表L { L=(struct LNode*)malloc(sizeof(struct LNode)); L->next=NULL; return OK; 数据结构实验报告(2015级)及答案 《数据结构》实验报告 专业__信息管理学院______ 年级__2015级___________ 学号___ _______ 学生姓名___ _ _______ 指导老师____________ 华中师范大学信息管理系编 I 实验要求 1．每次实验中有若干习题，每个学生至少应该完成其中的两道习题。 2．上机之前应作好充分的准备工作，预先编好程序，经过人工检查无误后，才能上机，以提高上机效率。 3．独立上机输入和调试自己所编的程序，切忌抄袭、拷贝他人程序。 4．上机结束后，应整理出实验报告。书写实验报告时，重点放在调试过程和小节部分，总结出本次实验中的得与失，以达到巩固课堂学习、提高动手能力的目的。 II 实验内容 实验一线性表 【实验目的】 1．熟悉VC环境，学习如何使用C语言实现线性表的两种存储结构。 2．通过编程、上机调试，进一步理解线性表的基本概念,熟练运用C语言实现线性表基本操作。 3．熟练掌握线性表的综合应用问题。 【实验内容】 1．一个线性表有n个元素（n 的顺序不变。设计程序实现。要求：采用顺序存储表示实现；采用链式存储表示方法实现；比较两种方法的优劣。 2. 从单链表中删除指定的元素x，若x在单链表中不存在，给出提示信息。 要求： ①指定的值x由键盘输入； ②程序能处理空链表的情况。 3．设有头结点的单链表，编程对表中的任意值只保留一个结点，删除其余值相同的结点。 要求： ①该算法用函数（非主函数）实现； ②在主函数中调用创建链表的函数创建一个单链表， 并调用该函数，验证算法的正确性。 LinkedList Exchange（LinkedList HEAD，p）∥HEAD是单链表头结点的指针，p是链表中的一个结点。本算法将p所指结点与其后 继结点交换。 {q=head->next；∥q是工作指针，指向链表中当前待处理结点。 pre=head；∥pre是前驱结点指针，指向q的前驱。 while（q!=null && q!=p）{pre=q；q=q->next；} ∥ 长春大学计算机学院网络工程专业 数据结构实验报告 实验名称：实验二栈和队列的操作与应用 班级：网络14406 姓名：李奎学号：041440624 实验地点：日期： 一、实验目的： 1．熟练掌握栈和队列的特点。 2．掌握栈的定义和基本操作，熟练掌握顺序栈的操作及应用。 3．掌握链队的入队和出队等基本操作。 4．加深对栈结构和队列结构的理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。 二、实验内容、要求和环境： 注：将完成的实验报告重命名为：班级+学号+姓名+（实验二），（如：041340538张三（实验二）），发邮件到：ccujsjzl@https://www.sodocs.net/doc/9f4637014.html,。提交时限：本次实验后24小时之内。 阅读程序，完成填空，并上机运行调试。 1、顺序栈，对于输入的任意一个非负十进制整数，打印输出与其等值的八进制数 (1)文件SqStackDef. h 中实现了栈的顺序存储表示 #define STACK_INIT_SIZE 10 /* 存储空间初始分配量*/ #define STACKINCREMENT 2 /* 存储空间分配增量*/ typedef struct SqStack { SElemType *base; /* 在栈构造之前和销毁之后，base 的值为NULL */ SElemType *top; /* 栈顶指针*/ int stacksize; /* 当前已分配的存储空间，以元素为单位*/ }SqStack; /* 顺序栈*/ (2)文件SqStackAlgo.h 中实现顺序栈的基本操作（存储结构由SqStackDef.h 定义） Status InitStack(SqStack &S) { /* 构造一个空栈S */ S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if(!S.base) exit(OVERFLOW); /* 存储分配失败*/ S.top=S.base; S.stacksize=STACK_INIT_SIZE; return OK; } int StackLength(SqStack S) { // 返回S 的元素个数，即栈的长度, 编写此函数 2009级数据结构实验报告 实验名称：约瑟夫问题 学生姓名：李凯 班级：21班 班内序号：06 学号：09210609 日期：2010年11月5日 1．实验要求 1）功能描述：有n个人围城一个圆圈，给任意一个正整数m，从第一个人开始依次报数，数到m时则第m个人出列，重复进行，直到所有人均出列为止。请输出n个人的出列顺序。 2）输入描述：从源文件中读取。 输出描述：依次从显示屏上输出出列顺序。 2. 程序分析 1）存储结构的选择 单循环链表 2）链表的ADT定义 ADT List{ 数据对象：D={a i|a i∈ElemSet,i=1,2,3,…n,n≧0} 数据关系：R={< a i-1, a i>| a i-1 ,a i∈D,i=1,2,3,4….,n} 基本操作： ListInit(&L)；//构造一个空的单链表表L ListEmpty(L); //判断单链表L是否是空表，若是，则返回1，否则返回0. ListLength(L); //求单链表L的长度 GetElem（L，i）；//返回链表L中第i个数据元素的值； ListSort(LinkList [内容要求] 1、存储结构：顺序表、单链表或其他存储结构，需要画示意图，可参考书上P59 页图2-9 2.2 关键算法分析 结点类： template 数据结构(C语言版) 实验报告 专业班级学号姓名 实验1 实验题目：单链表的插入和删除 实验目的： 了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求： 建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤： 1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测 试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序： （1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码: #include"" #include"" #include"" #include"" typedef struct node . . 示意图： head head head 心得体会： 本次实验使我们对链表的实质了解更加明确了，对链表的一些基本操作也更加熟练了。另外实验指导书上给出的代码是有一些问题的，这使我们认识到实验过程中不能想当然的直接编译执行，应当在阅读并完全理解代码的基础上再执行，这才是实验的意义所在。 实验2 实验题目：二叉树操作设计和实现 实验目的： 掌握二叉树的定义、性质及存储方式，各种遍历算法。 实验要求： 采用二叉树链表作为存储结构，完成二叉树的建立，先序、中序和后序以及按层次遍历 的操作，求所有叶子及结点总数的操作。 实验主要步骤： 1、分析、理解程序。 2、调试程序，设计一棵二叉树，输入完全二叉树的先序序列，用#代表虚结点（空指针）， 如ABD###CE##F##，建立二叉树，求出先序、中序和后序以及按层次遍历序列，求 所有叶子及结点总数。 实验代码 #include"" #include"" #include"" #define Max 20 ertex=a; irstedge=NULL; irstedge; G->adjlist[i].firstedge=s; irstedge; R[i] 留在原位 图实验一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template #include 数据结构实验报告-答案 数据结构(C语言版)实验报告专业班级学号姓名实验1实验题目：单链表的插入和删除实验目的：了解和掌握线性表的逻辑结构和链式存储结构，掌握单链表的基本算法及相关的时间性能分析。 实验要求：建立一个数据域定义为字符串的单链表，在链表中不允许有重复的字符串；根据输入的字符串，先找到相应的结点，后删除之。 实验主要步骤：1、分析、理解给出的示例程序。 2、调试程序，并设计输入数据（如：bat，cat，eat，fat，hat，jat，lat，mat，#），测试程序的如下功能：不允许重复字符串的插入；根据输入的字符串，找到相应的结点并删除。 3、修改程序：（1）增加插入结点的功能。 （2）将建立链表的方法改为头插入法。 程序代码:#include“stdio.h“#include“string.h“#include“stdlib.h“#include“ctype. h“typedefstructnode//定义结点{chardata[10];//结点的数据域为字符串structnode*next;//结点的指针域}ListNode;typedefListNode*LinkList;//自定义LinkList单链表类型LinkListCreatListR1();//函数，用尾插入法建立带头结点的单链表LinkListCreatList(void);//函数，用头插入法建立带头结点的单链表ListNode*LocateNode();//函数，按值查找结点voidDeleteList();//函数，删除指定值的结点voidprintlist();//函数，打印链表中的所有值voidDeleteAll();//函数，删除所有结点，释放内存 《数据结构》实验报告 实验序号：1 实验项目名称：概论 附源程序清单： 1. #include 2. #include 邻接矩阵的实现 1. 实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现2. 实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历3．设计与编码MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template int vertexNum, arcNum; }; #endif MGraph.cpp #include 2011~2012第一学期数据结构实验报告 班级：信管一班 学号：201051018 姓名：史孟晨 实验报告题目及要求 一、实验题目 设某班级有M（6）名学生，本学期共开设N（3）门课程，要求实现并修改如下程序（算法）。 1. 输入学生的学号、姓名和 N 门课程的成绩（输入提示和输出显示使用汉字系统）， 输出实验结果。（15分） 2. 计算每个学生本学期 N 门课程的总分，输出总分和N门课程成绩排在前 3 名学 生的学号、姓名和成绩。 3. 按学生总分和 N 门课程成绩关键字升序排列名次，总分相同者同名次。 二、实验要求 1．修改算法。将奇偶排序算法升序改为降序。（15分） 2．用选择排序、冒泡排序、插入排序分别替换奇偶排序算法,并将升序算法修改为降序算法；。（45分）） 3．编译、链接以上算法，按要求写出实验报告（25）。 4. 修改后算法的所有语句必须加下划线，没做修改语句保持按原样不动。 5．用A4纸打印输出实验报告。 三、实验报告说明 实验数据可自定义，每种排序算法数据要求均不重复。 (1) 实验题目：《N门课程学生成绩名次排序算法实现》； (2) 实验目的：掌握各种排序算法的基本思想、实验方法和验证算法的准确性； (3) 实验要求：对算法进行上机编译、链接、运行； (4) 实验环境（Windows XP-sp3,Visual c++)； (5) 实验算法（给出四种排序算法修改后的全部清单）； (6) 实验结果（四种排序算法模拟运行后的实验结果）； (7) 实验体会（文字说明本实验成功或不足之处）。 三、实验源程序（算法） Score.c #include "stdio.h" #include "string.h" #define M 6 #define N 3 struct student { char name[10]; int number; int score[N+1]; /*score[N]为总分,score[0]-score[2]为学科成绩*/ }stu[M]; void changesort(struct student a[],int n,int j) {int flag=1,i; struct student temp; while(flag) { flag=0; for(i=1;i 《用哈夫曼编码实现文件压缩》 实验报告 课程名称数据结构 实验学期2015至2016学年第一学期 学生所在系部计算机学院 年级2014专业班级物联B142班 学生姓名杨文铎学号201407054201 任课教师白磊 实验成绩 用哈夫曼编码实现文件压缩 1、了解文件的概念。 2、掌握线性表的插入、删除的算法。 3、掌握Huffman树的概念及构造方法。 4、掌握二叉树的存储结构及遍历算法。 5、利用Haffman树及Haffman编码，掌握实现文件压缩的一般原理。 微型计算机、Windows系列操作系统、Visual C++6.0软件 根据ascii码文件中各ascii字符出现的频率情况创建Haffman树，再将各字符对应的哈夫曼编码写入文件中，实现文件压缩。 本次实验采用将字符用长度尽可能短的二进制数位表示的方法，即对于文件中出现的字符，无须全部都用S为的ascii码进行存储，根据他们在文件中出现的频率不同，我们利用Haffman算法使每个字符能以最短的二进制数字符进行存储，已达到节省存储空间，压缩文件的目的，解决了压缩需要采用的算法，程序的思路已然清晰: 1、统计需压缩文件中的每个字符出现的频率 2、将每个字符的出现频率作为叶子节点构建Haffman树，然后将树中结点引向 其左孩子的分支标“0”，引向其右孩子的分支标“1”；每个字符的编码 即为从根到每个叶子的路径上得到的0、1序列，这样便完成了Haffman 编码，将每个字符用最短的二进制字符表示。 3、打开需压缩文件，再将需压缩文件中的每个ascii码对应的haffman编码按bit 单位输出。 4、文件压缩结束。 （1）构造haffman树的方法一haffman算法 构造haffman树步骤： I.根据给定的n个权值{w1，w2，w3…….wn}，构造n棵只有根结点的二叉 树，令起权值为wj。 II.在森林中选取两棵根结点权值最小的树作左右子树，构造一棵新的二叉树，置新二叉树根结点权值为其左右子树根结点权值之和。 III.在森林中删除这两棵树，同时将得到的二叉树加入森林中。 IV.重复上述两步，知道只含一棵树为止，这棵树即哈夫曼树。 对于haffman的创建算法，有以下几点说明： a）这里的Haffman树采用的是基于数组的带左右儿子结点及父结点下标作为 图实验 一，邻接矩阵的实现 1.实验目的 （1）掌握图的逻辑结构 （2）掌握图的邻接矩阵的存储结构 （3）验证图的邻接矩阵存储及其遍历操作的实现 2.实验内容 （1）建立无向图的邻接矩阵存储 （2）进行深度优先遍历 （3）进行广度优先遍历 3．设计与编码 MGraph.h #ifndef MGraph_H #define MGraph_H const int MaxSize = 10; template { int i, j, k; vertexNum = n, arcNum = e; for(i = 0; i < vertexNum; i++) vertex[i] = a[i]; for(i = 0;i < vertexNum; i++) for(j = 0; j < vertexNum; j++) arc[i][j] = 0; for(k = 0; k < arcNum; k++) { cout << "Please enter two vertexs number of edge: "; cin >> i >> j; arc[i][j] = 1; arc[j][i] = 1; } } template数据结构实验
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