《数据结构实验探究》一书通过丰富的实例和实验项目,深入浅出地讲解了各种经典的数据结构及其应用,旨在帮助读者加深理解并熟练掌握数据结构的相关知识。
实验1:顺序表基本操作
一、目的:
1. 掌握线性表的顺序存储类型定义及C程序的基本结构。
2. 理解并实现插入、删除、查找等顺序表的操作,熟悉相关函数定义。
3. 通过编写和调试多函数程序来掌握其运行流程。
二、要求:
1.复习C语言中关于结构体的知识点及其操作方法。
2.为每个基本操作单独创建一个功能函数。
3.完成实验内容并进行上机测试。
4.整理并提交报告。
三、任务:
1. 实现顺序表的初始化、清空和销毁等基础操作,以及插入新元素、删除指定位置上的元素等功能,并编写查找特定值所在索引及输出所有数据的方法。
2. 设计程序以合并两个已排序好的线性表La与Lb(它们均按升序排列),生成一个新的有序列表Lc。同时实现集合A和B的并集操作。
四、拓展思考:
探究如何通过单链表来表示交集运算,即当给定两个顺序线性表分别代表集合A和B时,怎样才能完成A=A ∩ B的操作?
实验2:单链表基本操作
一、目标:
1. 掌握定义单链表节点类型的方法,并实现对其执行基础操作的函数。
2. 了解如何进行有序列表归并以及逆置等复杂操作。
二、任务说明:
同上,略作修改以适应单链表实验内容的要求。
三、作业要求:
1.完成初始化、插入和删除指定位置元素的操作。
2.设计程序实现两个已排序的单链表合并为一个新的有序列表。
3. 编写代码将给定的单链表逆置,即改变其节点顺序以使最后一个变为第一个等。
四、思考题:
1.在合并操作中如何处理重复数据?
2.怎样分离出一个包含奇数元素和另一个仅含偶数元素的新列表?
实验3:循环队列基本操作
一、目标:
熟悉并能够实现循环队列的定义及基础功能。了解用队列解决实际问题的方法。
二、任务说明:
同上,具体到循环队列的操作要求如清空、插入新值和删除头节点等。
三、作业内容:
1.构建一个顺序循环队列,并完成相关操作。
2. 通过编程实现约瑟夫环的模拟过程并输出结果序列。
实验4:矩阵压缩存储及相关操作
一、目标:
掌握下三角矩阵及稀疏矩阵输入输出和转置算法,理解三元组表类型定义及其应用。
二、任务说明:
同上,具体到矩阵压缩存储技术的应用细节如如何表示与处理这些特殊类型的矩阵等。
三、作业内容:
1.编写程序实现对任意给定的下三角矩阵进行转置。
2. 设计算法以完成稀疏矩阵的输入输出和转置操作。
四、思考题:
讨论计算稀疏矩阵主对角线元素之和以及两个稀疏矩阵乘积的方法。
实验5:二叉树建立及遍历
一、目标:
学会实现二叉树节点结构及其基本功能,掌握递归方法处理这种数据类型的操作算法。
二、任务说明:
同上,具体到如何利用不同类型的递归方式完成对给定的或自动生成的二叉树进行各种操作。
三、作业内容:
1.编写程序构建一棵任意大小和值的二叉树,并使用前序遍历等方法对其进行处理同时计算高度。
2. 对于特定结构的二叉树,采用非递归中序遍历算法实现其访问过程。
四、思考题:
考虑如何确定从根节点到指定结点路径的问题及度为1的节点计数问题。
实验6:查找算法程序实现
一、目标:
熟练掌握并应用折半(二分)查找和哈希表相关技术。
二、任务说明:
同上,具体到有序列表中的高效搜索方法以及基于散列机制的数据访问策略等。
三、作业内容:
1.设计一个系统来执行给定关键字在已排序数组中位置的查找操作并提供反馈信息。
2. 编写程序实现创建哈希表及进行查询、插入和删除等功能,同时包含打印输出功能。
四、思考题:
讨论如何将新元素加入有序列表而不破坏其顺序性的问题。
实验7:多种排序算法实现
一、目标:
掌握至少三种不同类型的排序技术如简单插入法、快速排序等,并对其性能有深入理解。
二、任务说明:
同上,具体到五种常见排序方法的选择与应用以及对特定数据集的有效处理策略等。
三、作业内容:
1.选择至少三种算法实现并验证其在无