数据结构实验指导书及答案(徐州工程学院).docx

数据结构实验实验指导书及答案信电工程学院 计算机科学和技术教研室 编2011.12数据结构实验所有代码整理作者 郑涛声明：在这里我整理了数据结构实验的所有代码，希望能对大家的数据结构实验的考试有所帮助，大家可以有选择地浏览，特别针对一些重点知识需要加强记忆（ps:重点知识最好让孙天凯给出），希望大家能够在数据结构实验的考试中取得令人满意的成绩，如果有做的不好的地方请大家谅解并欢迎予以指正。实验一 熟悉编程环境实验预备知识：1熟悉本课程的语言编译环境（TC或VC），能够用C语言编写完整的程序，并能够发现和改正错误。2能够灵活的编写C程序，并能够熟练输入C程序。一、实验目的1熟悉C语言编译环境，掌握C程序的编写、编译、运行和调试过程。2能够熟练的将C程序存储到指定位置。二、实验环境 硬件：每个学生需配备计算机一台。 软件：Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求1将实验中每个功能用一个函数实现。2每个输入前要有输入提示（如：请输入2个整数当中用空格分割：），每个输出数据都要求有内容说明（如：280和100的和是：380。）。3函数名称和变量名称等用英文或英文简写（每个单词第一个字母大写）形式说明。四、实验内容1在自己的U盘中建立“姓名+学号”文件夹，并在该文件夹中创建“实验1”文件夹（以后每次实验分别创建对应的文件夹），本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中（以后实验都按照本次要求）。2编写一个输入某个学生10门课程成绩的函数（10门课程成绩放到结构体数组中，结构体包括：课程编号，课程名称，课程成绩）。3编写一个求10门成绩中最高成绩的函数，输出最高成绩和对应的课程名称，如果有多个最高成绩，则每个最高成绩均输出。4编写一个求10门成绩平均成绩的函数。5编写函数求出比平均成绩高的所有课程及成绩。#include#includestruct subject int subject_id; char subject_name20; double subject_grades;struct subject sub10;void input()int i;printf(please input:n);for(i=0;i10;i+)scanf(%d %s %lf,&subi.subject_id,&subi.subject_name,&subi.subject_grades);printf(you just input:n);for(i=0;i3;i+) printf(%d %s %lfn,subi.subject_id,subi.subject_name,subi.subject_grades);void subject_max()int i,flag;double max=sub0.subject_grades;for(i=0;imax)max=subi.subject_grades;flag=i;printf(The high score of subject is %s %lfn,subflag.subject_name,max);void subject_average()int i;double average,sum=sub0.subject_grades;for(i=1;i10;i+)sum+=subi.subject_grades;average=sum/10;printf(subjects average is %lfn,average);void subjct_gtaverage()int i,flag;double average,sum=sub0.subject_grades;for(i=1;i10;i+)sum+=subi.subject_grades;average=sum/10;for(i=0;iaverage)flag=i;printf(subject greater than average is %s %lfn,subflag.subject_name,subflag.subject_grades);int main() input(); subject_max(); subject_average(); subjct_gtaverage(); return 0;实验二 顺序表的基本操作实验预备知识：1熟练运用数组进行程序设计，掌握数组名和指针作为函数参数。2掌握结构体和结构体数组的访问与使用。3熟练实现顺序表类型和变量（如下所示）定于、熟悉顺序表的访问原理（顺序存储、随机访问）。一、实验目的1掌握顺序表的建立、数据元素的插入和删除、掌握数据元素的访问。2能够熟练的使用函数来实现顺序表的各种操作。二、实验环境 硬件：每个学生需配备计算机一台。 软件：Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求1定义一顺序表类型，并定义顺序表。2将教材中顺序表的建立、初始化、插入、删除等函数实现。3顺序表能够存储10名学生的基本信息（包括姓名、学号和成绩）。4由主函数按照用户要求对各个顺序表操作访问。5每次操作之前要有明确的说明，操作后要输出操作结果。6分析顺序表的插入、删除、查找的时间和空间复杂度。四、实验内容1在自己的U盘的“姓名+学号”文件夹中创建“实验2”文件夹，本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中。2完成顺序表操作的如下函数：建立，初始化，增加，插入，删除。#include stdio.h#include malloc.h#include string.h#define LIST_INIT_SIZE 1#define LISTINCREMENT 1struct stuchar name6;char num3;int cj;struct sqliststruct stu *elem;int length;int listsize;void main()struct sqlist* initlist_hc();void cshlist_hc(struct sqlist *l);void listinsert_hc(struct sqlist *l);void listdelete_hc(struct sqlist *l);void listhb_hc(struct sqlist *l1,struct sqlist *l2,struct sqlist *l3);struct sqlist *l1,*l2,*l3;char f;int i, k=0;printf(请选择对顺序表的操作，操作菜单如下：n);for(i=0;i80;i+)printf(*);printf(建立顺序表(C)n);printf(初始化顺序表(N)n);printf(顺序表中插入元素(I)n);printf(顺序表中删除元素(D)n);printf(合并顺序表(H)n);printf(退出系统(E)n);for(i=0;ielem=(struct stu*)malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(struct stu);if(!l-elem)printf(出错!n);l-length=0;l-listsize=LIST_INIT_SIZE;printf(请输入信息以-1结束:n);scanf(%s %s %d,x,y,&z);while(z!=-1)if(l-length=l-listsize)newbase=(struct stu*)realloc(l-elem,(l-listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(struct stu);if(!newbase)printf(出错!n);l-elem=newbase;l-listsize+=LISTINCREMENT;strcpy(,x);strcpy(l-eleml-length.num,y);l-eleml-length.cj=z;scanf(%s %s %d,x,y,&z);if(z!=-1)l-length+;printlist_hc(l);void listinsert_hc(struct sqlist *l)int i,j;struct stu *newbase;void printlist_hc(struct sqlist *l);if(l-length=l-listsize)newbase=(struct stu*)realloc(l-elem,(l-listsize+LISTINCREMENT)*sizeof(struct stu);if(!newbase)printf(出错!n);l-elem=newbase;l-listsize+=LISTINCREMENT;printf(输入要插入信息的位置:);scanf(%d,&j);j-;for(i=l-length;i=j;i-)strcpy(l-elemi+1.name,);strcpy(l-elemi+1.num,l-elemi.num);l-elemi+1.cj=l-elemi.cj;printf(输入插入信息:n);scanf(%s %s %d,,l-elemj.num,&l-elemj.cj);l-length+;printlist_hc(l);void listdelete_hc(struct sqlist *l)void printlist_hc(struct sqlist *l);int i,j;printf(输入删除信息的位置:);scanf(%d,&j);j-;printf(删除的信息为:%s,%s,%dn,,l-elemj.num,l-elemj.cj);for(i=j+1;ilength;i+)strcpy(,);strcpy(l-elemi-1.num,l-elemi.num);l-elemi-1.cj=l-elemi.cj;l-length-;printlist_hc(l);void listhb_hc(struct sqlist *l1,struct sqlist *l2,struct sqlist *l3)void printlist_hc(struct sqlist *l);struct stu *p1,*p2,*p3;struct stu *p1_last,*p2_last;p1=l1-elem;p2=l2-elem;l3-length=l1-length+l2-length+1;l3-listsize=l1-length+l2-length+2;p3=l3-elem=(struct stu*)malloc(l3-listsize*sizeof(struct stu);if(!l3-elem)printf(出错!n);p1_last=l1-elem+l1-length;p2_last=l2-elem+l2-length;while(p1=p1_last&p2cjp2-cj)strcpy(p3-name,p1-name);strcpy(p3-num,p1-num);p3-cj=p1-cj;p1+;p3+;else strcpy(p3-name,p2-name);strcpy(p3-num,p2-num);p3-cj=p2-cj;p2+;p3+;while(p1name,p1-name);strcpy(p3-num,p1-num);p3-cj=p1-cj;p1+;p3+;while(p2name,p2-name);strcpy(p3-num,p2-num);p3-cj=p2-cj;p2+;p3+;printlist_hc(l3);void printlist_hc(struct sqlist *l)int i;printf(当前表中信息如下:n);for(i=0;ilength;i+)printf(%s,%s,%dn,,l-elemi.num,l-elemi.cj);实验三 单链表的基本操作实验预备知识：1熟练运用指针进行程序设计，掌握结构体指针。2掌握使用结构体指针访问结构体变量。3掌握指针作为函数的参数使用。4理解单链表的含义、目的和处理方法。一、实验目的1掌握线性表的链式存贮结构及基本操作，深入了解链表的基本特性，以便在实际问题背景下灵活运用它们。2巩固该存贮结构的构造方法，深入理解和灵活掌握链表的插入、删除等操作。二、实验环境 硬件：每个学生需配备计算机一台。操作系统：DOS或Windows； 软件：DOS或Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求1定义一链表类型，并定义带有头结点的单链表。2将教材中链表的建立、初始化、插入、删除等函数实现。3链表能够存储10名学生的基本信息（包括姓名、学号和成绩）。4由主函数按照用户要求对各个链表操作访问。5每次操作之前要有明确的说明，操作后要输出操作结果。6分析顺序表链表的插入、删除、查找的时间和空间复杂度。四、实验内容1在自己的U盘的“姓名+学号”文件夹中创建“实验3”文件夹，本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中。2完成链表操作的如下函数：建立，初始化，增加，插入，删除。/链表插入、删除、合并#include stdio.h#includestring.h#includemalloc.h#define LEN sizeof(struct lnode_hc)#define LEN1 sizeof(struct hc_stu)struct hc_stuchar name3;char num3;int cj;struct lnode_hcstruct hc_stu *data;struct lnode_hc *next; ;void main()struct lnode_hc *jll();void cshl(struct lnode_hc *head);void crl(struct lnode_hc *head);void scl(struct lnode_hc *head);void hbl(struct lnode_hc *h1,struct lnode_hc *h2,struct lnode_hc *h3);struct lnode_hc *h1,*h2,*h3;char f;int i, k=0;printf(请选择对链表的操作，操作菜单如下：n);for(i=0;i80;i+)printf(*);printf(建立链表(C)n);printf(初始化链表(N)n);printf(链表中插入元素(I)n);printf(链表中删除元素(D)n);printf(合并链表(H)n);printf(退出系统(E)n);for(i=0;inext=NULL;return (head);void cshl(struct lnode_hc *head)void printl(struct lnode_hc *head);char x3,y3;int z;struct lnode_hc *p1=head,*p2;printf(请输入信息以-1结束:n);scanf(%s %s %d,x,y,&z);while(z!=-1)p2=(struct lnode_hc*)malloc(LEN);if(!p2)printf(出错!n);p2-data=(struct hc_stu*)malloc(LEN1);if(!p2-data)printf(出错!n);strcpy(p2-data-name,x);strcpy(p2-data-num,y);p2-data-cj=z;p2-next=NULL;p1-next=p2;p1=p2;scanf(%s %s %d,x,y,&z);printl(head);void crl(struct lnode_hc *head)void printl(struct lnode_hc *head);int j;struct lnode_hc *p,*p1=head;printf(请输入要插入信息的位置:);scanf(%d,&j);while(j-1)p1=p1-next;p=(struct lnode_hc*)malloc(LEN);if(!p)printf(出错!n);p-data=(struct hc_stu*)malloc(LEN1);if(!p-data)printf(出错!n);printf(请输入要插入的信息:n);scanf(%s %s %d,p-data-name,p-data-num,&p-data-cj);p-next=p1-next;p1-next=p;printl(head);void scl(struct lnode_hc *head)void printl(struct lnode_hc *head);int j;struct lnode_hc *p1=head,*p2=head-next;printf(请输入要删除信息的位置:);scanf(%d,&j);while(j1)p1=p1-next;p2=p2-next;j-;printf(删除的信息为:%s,%s,%dn,p2-data-name,p2-data-num,p2-data-cj);p1-next=p2-next;free(p2);printl(head);void hbl(struct lnode_hc *h1,struct lnode_hc *h2,struct lnode_hc *h3)struct lnode_hc *p1,*p2,*p3;p1=h1-next;p2=h2-next;h3=p3=h1;while(p1&p2)if(p1-data-cjp2-data-cj)p3-next=p1;p3=p1;p1=p1-next;else p3-next=p2;p3=p2;p2=p2-next;p3-next=p1?p1:p2;free(h2);printl(h3);void printl(struct lnode_hc *head)struct lnode_hc *p=head-next;printf(当前表中元素如下:n);while (p-next!=NULL)printf(%s,%s,%dn,p-data-name,p-data-num,p-data-cj);p=p-next;printf(%s,%s,%dn,p-data-name,p-data-num,p-data-cj);实验四 栈的基本操作实验预备知识：1熟练运用线性结构进行数据处理，熟练使用指针进行数据访问。2掌握递归程序设计思想。3掌握堆栈和队列的应用背景与场合。4理解堆栈和队列的数据类型。一、实验目的1掌握栈的抽象数据类型。2掌握实现栈的各种操作的算法。3理解栈与递归的关系。二、实验环境 硬件：每个学生需配备计算机一台。操作系统：DOS或Windows； 软件：DOS或Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求1用描述栈的每种操作在顺序栈或链栈上的实现。2.将建栈、初始化栈、判断栈是否非空、求栈的长度、输出从栈顶到栈底的元素分别定义为5个子函数，通过主函数实现对上述子函数的调用。3. 输入数据：数据域（data）设定为整型。四、实验内容1在自己的U盘的“姓名+学号”文件夹中创建“实验4”文件夹，本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中。2定义两个堆栈：数据栈和操作栈。3实现如下堆栈处理函数。建栈、初始化栈、判断栈是否非空、求栈的长度、输出从栈顶到栈底的元素#include stdio.h#include stdlib.h#include malloc.h#include string.h#define STACK_INIT_SIZE 1#define STACKINCREMENT 1#define ERROR 0typedef structchar *base;char *top;int stacksize;hc_sqstack;void main()hc_sqstack *initstack_hc();void cshstack_hc(hc_sqstack *s);void push_hc(hc_sqstack *s);void pop_hc(hc_sqstack *s);void printstack_hc(hc_sqstack *s);hc_sqstack *s;char f;printf(建立栈(C)n);printf(初始化栈(N)n);printf(入栈元素(I)n);printf(出栈元素(D)n);printf(退出(E)nn);doprintf(输入要做的操作:);flushall();f=getchar();if(f=C)s=initstack_hc();else if(f=I)push_hc(s);printstack_hc(s);else if(f=N)cshstack_hc(s);printstack_hc(s);else if(f=D)pop_hc(s);printstack_hc(s);while(f!=E);printf(n作者:黄晨);hc_sqstack *initstack_hc()hc_sqstack *s;s=(hc_sqstack*)malloc(sizeof(hc_sqstack);if(!s)exit(ERROR);return(s);void cshstack_hc(hc_sqstack *s)char e;s-base=(char*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(char);if(!s-base)exit(ERROR);s-top=s-base;s-stacksize=STACK_INIT_SIZE;printf(输入要栈的元素以#结束:n);flushall();e=getchar();while(e!=#)if(s-top-s-base=s-stacksize)s-base=(char*)realloc(s-base,(s-stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(char);if(!s-base)exit(ERROR);s-top=s-base+s-stacksize;s-stacksize+=STACKINCREMENT;*s-top+=e;flushall();e=getchar();void push_hc(hc_sqstack *s)char e;printf(输入要入栈顶元素:);flushall();e=getchar();if(s-top-s-base=s-stacksize)s-base=(char*)realloc(s-base,(s-stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(char);if(!s-base)exit(ERROR);s-top=s-base+s-stacksize;s-stacksize+=STACKINCREMENT;*s-top+=e;void pop_hc(hc_sqstack *s)if(s-top=s-base) exit(ERROR);printf(出栈的元素为:%cn,*-s-top);void printstack_hc(hc_sqstack *s)char *t=s-top-1;printf(当前栈中元素为:n);while(t!=s-base)printf(%cn,*t-);printf(%cn,*t);栈的操作1、 入栈#include stdio.h#include stdlib.h#include malloc.h#include string.h#define STACK_INIT_SIZE 1#define STACKINCREMENT 1#define ERROR 0typedef structchar *base;char *top;int stacksize;hc_sqstack;void main()hc_sqstack *initstack_hc();void cshstack_hc(hc_sqstack *s);void push_hc(hc_sqstack *s);void printstack_hc(hc_sqstack *s);hc_sqstack *s;char f;printf(建立栈(C)n);printf(初始化栈(N)n);printf(入栈元素(I)n);printf(退出(E)nn);doprintf(输入要做的操作:);flushall();f=getchar();if(f=C)s=initstack_hc();else if(f=I)push_hc(s);printstack_hc(s);else if(f=N)cshstack_hc(s);printstack_hc(s);while(f!=E);hc_sqstack *initstack_hc()hc_sqstack *s;s=(hc_sqstack*)malloc(sizeof(hc_sqstack);if(!s)exit(ERROR);return(s);void cshstack_hc(hc_sqstack *s)char e;s-base=(char*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(char);if(!s-base)exit(ERROR);s-top=s-base;s-stacksize=STACK_INIT_SIZE;printf(输入要栈的元素以#结束:n);flushall();e=getchar();while(e!=#)if(s-top-s-base=s-stacksize)s-base=(char*)realloc(s-base,(s-stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(char);if(!s-base)exit(ERROR);s-top=s-base+s-stacksize;s-stacksize+=STACKINCREMENT;*s-top+=e;flushall();e=getchar();void push_hc(hc_sqstack *s)char e;printf(输入要入栈顶元素:);flushall();e=getchar();if(s-top-s-base=s-stacksize)s-base=(char*)realloc(s-base,(s-stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(char);if(!s-base)exit(ERROR);s-top=s-base+s-stacksize;s-stacksize+=STACKINCREMENT;*s-top+=e;void printstack_hc(hc_sqstack *s)char *t=s-top-1;printf(当前栈中元素为:n);while(t!=s-base)printf(%cn,*t-);printf(%cn,*t);实验五 队列的基本操作实验预备知识：1熟练运用线性结构进行数据处理，熟练使用指针进行数据访问。2掌握递归程序设计思想。3掌握堆栈和队列的应用背景与场合。4理解堆栈和队列的数据类型。一、实验目的1掌握队列的抽象数据类型。2掌握队列的各种操作的算法。3. 掌握队列的链式存贮结构及基本操作，深入了解链队列的基本特性，以便在实际问题背景下灵活运用它们。二、实验环境 硬件：每个学生需配备计算机一台。操作系统：DOS或Windows； 软件：DOS或Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求1用描述栈的每种操作在顺序栈或链栈上的实现。2用描述每种操作在链队列上的实现。3将建队列、初始化队列、判断队列是否非空、求队列的长度、输出队列的元素分别定义为5个子函数，通过主函数实现对上述子函数的调用。4. 输入数据：数据域（data）设定为整型。四、实验内容1在自己的U盘的“姓名+学号”文件夹中创建“实验4”文件夹，本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中。4实现如下链队列处理函数。建队列、初始化队列、判断队列是否非空、求队列的长度、输出队列的元素#include stdio.h#include stdlib.h#include malloc.h#include string.h#define MAXQSIZE 5#define ERROR 0#define OK 1typedef structchar *base;int front;int rear;int length;hc_sqqueue;void main()hc_sqqueue *initqueue_hc();int cshqueue_hc(hc_sqqueue *q);int enqeue_hc(hc_sqqueue *q,char e);int deqeue_hc(hc_sqqueue *q);int printqueue_hc(hc_sqqueue *q);hc_sqqueue *q;char f,e;printf(建立队列(C)n);printf(初始化队列(N)n);printf(入队列元素(I)n);printf(出队列元素(D)n);printf(退出(E)nn);doprintf(输入要做的操作:);flushall();f=getchar();if(f=C)q=initqueue_hc();else if(f=N)cshqueue_hc(q);printqueue_hc(q);else if(f=I)printf(输入要的入队的元素:);flushall();e=getchar();enqeue_hc(q,e);printqueue_hc(q);else if(f=D)deqeue_hc(q);printqueue_hc(q);while(f!=E);hc_sqqueue *initqueue_hc()hc_sqqueue *q;q=(hc_sqqueue*)malloc(sizeof(hc_sqqueue);if(!q)exit(ERROR);return(q);int cshqueue_hc(hc_sqqueue *q)char e;int enqeue_hc(hc_sqqueue *q,char e);q-base=(char*)malloc(MAXQSIZE*sizeof(char);if(!q-base)exit(ERROR);q-front=q-rear=0;q-length=0;printf(输入元素以#结束:n);flushall();e=getchar();while(e!=#)enqeue_hc(q,e);if(q-length=MAXQSIZE)return(ERROR);else flushall();e=getchar();return(OK);int enqeue_hc(hc_sqqueue *q,char e)if(q-length=MAXQSIZE)return(ERROR);q-baseq-rear=e;q-rear=(q-rear+1)%MAXQSIZE;q-length+;return(OK);int deqeue_hc(hc_sqqueue *q)if(q-length=0)return (ERROR);printf(出队的元素为:%cn,q-baseq-front);q-front=(q-front+1)%MAXQSIZE;q-length-;return (OK);int printqueue_hc(hc_sqqueue *q)int t=q-front;if(q-length=0)printf(队空!n);return(ERROR);if(q-length=MAXQSIZE)printf(队满!n);printf(当前队列中元素为:n);doprintf(%cn,q-baset);t=(t+1)%MAXQSIZE;while(t!=q-rear);return(OK);实验六 二叉树建立及遍历操作实验预备知识：1熟练指针进行数据访问。2掌握二叉树的存储结构和处理方法。3掌握二叉树三种遍历的算法。一、实验目的1熟悉二叉树的存贮结构及遍历方式，掌握有关算法的实现。2能够利用二叉树解决具体问题。二、实验环境 硬件：每个学生需配备计算机一台。操作系统：DOS或Windows； 软件：DOS或Windows操作系统+Turbo C； 三、实验要求1要求采用二叉链表作为存贮结构，完成二叉树的建立、先序、中序、和后序遍历的操作。其中先序遍历和后序遍历采用递归算法，中序遍历采用非递归算法。2输入数据：树中每个结点的数据类型设定为字符型。四、实验内容1在自己的U盘的“姓名+学号”文件夹中创建“实验6”文件夹，本次实验的所有程序和数据都要求存储到本文件夹中。2实现如下二叉树处理函数。建树子函数先序遍历子函数中序遍历子函数后序遍历子函数#include /头文件#include typedef struct BiTNode char data; struct BiTNode *lchild,*rchild; BiTNode,*BiTree;/定义结点类型BiTree CreateBiTree()/创建树 char p;BiT