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数据结构图表实验报告.doc

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简介:
本实验报告详细记录了在《数据结构》课程中进行的图表相关实验过程与结果。通过图表操作和优化算法实践,加深了对数据结构的理解与应用能力。 ### 实验目的与要求 1. 掌握图的相关概念:包括图、有向图、无向图、完全图、子图、连通图以及度(入度和出度)、简单回路及环等定义。 2. 重点掌握各种存储结构,如邻接矩阵和邻接表的使用方法。 3. 熟练运用基本运算:包括创建图、输出图信息、深度优先遍历与广度优先遍历算法。 4. 掌握其他重要操作,例如最小生成树、最短路径问题(Dijkstra或Floyd-Warshall算法)、拓扑排序及关键路径等方法的应用。 5. 灵活利用图这种数据结构解决复杂应用问题。 ### 实验内容与方法 1. 编写程序algo8-1.cpp,实现无权图和带权图的邻接矩阵与邻接表转换功能,并输出相应的结果。在此基础上设计exp8-1.cpp来完成以下任务: - 创建并打印指定有向图G(见示意图)的邻接矩阵; - 从该有向图G的邻接矩阵生成其对应的邻接表,并进行显示; - 反之,由上述获得的邻接表重新构建出它的邻接矩阵。 2. 编写程序algo8-2.cpp来实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。然后利用exp8-2.cpp完成以下任务: - 输出图1所示有向图G从顶点0出发的深度优先搜索序列(递归方式); - 同样输出该图从顶点0开始的非递归形式下的DFS序列; - 最后,展示广度优先遍历的结果。 3. 设计程序exp8-3.cpp采用邻接表存储结构,并生成指定有向图中以顶点1为起点的所有深度优先搜索路径。 ### 实验方法 1. 应用所学知识,使用不同的算法实现各种编程任务。 2. 在教师指导下解决实验过程中遇到的技术难题及异常情况处理策略。 3. 根据具体内容编译代码并运行测试程序。 ### 实验环境 - 操作系统:Windows 7; - 开发工具:Visual C++6.0 ### 实验过程描述 在文件graph.h中定义了图的邻接矩阵表示和邻接表表示类型,这两个数据结构将在实验中的所有三个任务中使用。下面是该头文件的部分内容: ... **实验步骤如下:** 1. 输入相应的程序代码; 2. 编译并链接生成可执行文件; 3. 运行上述编写的程序,并记录输出结果。 请确保在进行每个阶段时严格按照指导说明操作,以保证最终能够顺利实现所有设定的功能。

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    本实验报告详细记录了在《数据结构》课程中进行的图表相关实验过程与结果。通过图表操作和优化算法实践,加深了对数据结构的理解与应用能力。 ### 实验目的与要求 1. 掌握图的相关概念:包括图、有向图、无向图、完全图、子图、连通图以及度(入度和出度)、简单回路及环等定义。 2. 重点掌握各种存储结构,如邻接矩阵和邻接表的使用方法。 3. 熟练运用基本运算:包括创建图、输出图信息、深度优先遍历与广度优先遍历算法。 4. 掌握其他重要操作,例如最小生成树、最短路径问题(Dijkstra或Floyd-Warshall算法)、拓扑排序及关键路径等方法的应用。 5. 灵活利用图这种数据结构解决复杂应用问题。 ### 实验内容与方法 1. 编写程序algo8-1.cpp,实现无权图和带权图的邻接矩阵与邻接表转换功能,并输出相应的结果。在此基础上设计exp8-1.cpp来完成以下任务: - 创建并打印指定有向图G(见示意图)的邻接矩阵; - 从该有向图G的邻接矩阵生成其对应的邻接表,并进行显示; - 反之,由上述获得的邻接表重新构建出它的邻接矩阵。 2. 编写程序algo8-2.cpp来实现深度优先遍历和广度优先遍历算法。然后利用exp8-2.cpp完成以下任务: - 输出图1所示有向图G从顶点0出发的深度优先搜索序列(递归方式); - 同样输出该图从顶点0开始的非递归形式下的DFS序列; - 最后,展示广度优先遍历的结果。 3. 设计程序exp8-3.cpp采用邻接表存储结构,并生成指定有向图中以顶点1为起点的所有深度优先搜索路径。 ### 实验方法 1. 应用所学知识,使用不同的算法实现各种编程任务。 2. 在教师指导下解决实验过程中遇到的技术难题及异常情况处理策略。 3. 根据具体内容编译代码并运行测试程序。 ### 实验环境 - 操作系统:Windows 7; - 开发工具:Visual C++6.0 ### 实验过程描述 在文件graph.h中定义了图的邻接矩阵表示和邻接表表示类型,这两个数据结构将在实验中的所有三个任务中使用。下面是该头文件的部分内容: ... **实验步骤如下:** 1. 输入相应的程序代码; 2. 编译并链接生成可执行文件; 3. 运行上述编写的程序,并记录输出结果。 请确保在进行每个阶段时严格按照指导说明操作,以保证最终能够顺利实现所有设定的功能。
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    本实验报告详细记录了数据结构课程中的各项实验内容,包括但不限于线性表、栈、队列、树和图等基本数据结构的操作与实现方法。报告中包含算法设计思路及代码示例,并对实验结果进行了分析讨论。通过实践操作加深了学生对于理论知识的理解与掌握程度。 ### 实验报告 - 图的应用:深度优先与广度优先搜索遍历 #### 一、实验目的 本次实验旨在让学生掌握图的两种基本遍历方法:深度优先搜索(DFS, Depth First Search)和广度优先搜索(BFS, Breadth First Search)。这两种算法在解决实际问题,如网络爬虫、社交网络分析以及路径查找等问题时具有广泛的应用。 #### 二、基础知识 1. **图的存储结构**: - 邻接矩阵:用二维数组表示图中顶点之间的连接关系。 - 邻接表:使用链表表示每个顶点的邻接节点,节省空间资源。 2. **深度优先搜索(DFS)**:是一种递归策略,从起点开始尽可能深地探索分支直到到达叶子结点然后回溯。 3. **广度优先搜索(BFS)**:使用队列进行非递归遍历,首先访问所有距离起始顶点最近的节点,然后再依次处理下一层次的节点。 #### 三、实验过程 用户输入图中的顶点总数和边数来构建无向图。接着指定一个起始顶点,程序将分别执行深度优先搜索(DFS)与广度优先搜索(BFS),记录并输出遍历顺序。 - **学号为单号**的学生使用邻接矩阵实现:这种方式能够直观表示所有顶点之间的连接关系,但空间效率较低。 - 学号为双数的同学则采用邻接表结构:适合稀疏图的存储需求,具有较高的内存利用率和灵活性。 #### 四、算法实现 1. **邻接矩阵实现DFS**: - 使用二维数组表示图,并初始化访问标志数组来标记顶点是否被访问。 - 通过递归函数从起始顶点开始遍历所有未访问的相邻节点,将其设置为已访问状态并继续深入。 2. **邻接表实现BFS**: - 利用队列将初始顶点加入其中。 - 在循环中处理每一个出队元素,并将它的邻居(如果尚未被标记)添加到队尾同时更新标志数组以表示已经访问过这些节点。 #### 五、实验结果与分析 通过编写并调试C语言程序,确保其正确性和效率。最终的输出应包括实际遍历序列以及对比DFS和BFS的不同之处:通常情况下,DFS会产生较深的分支结构;而BFS则保证了最早访问最近顶点的原则。 #### 六、实验小结与心得 完成本实验后,学生不仅能够深入理解图遍历的基本思想还学会了如何根据实际需求选择合适的存储方式。通过实践编写和调试代码可以有效提升问题解决能力和编程技巧,在遇到困难时需要积极思考并查找原因(如内存管理不当或逻辑错误)。 #### 七、存在问题及解决方案 常见的问题包括但不限于:内存泄漏,遍历序列错误以及无限循环等。为了解决这些问题需要注意检查代码的质量,优化算法设计,并确保正确处理边界条件和访问标志的状态更新。 #### 八、建议 在实验过程中应多思考不同存储结构的适用场景并理解其背后的原理机制;同时注重提高程序的可读性和执行效率。此外积极参与讨论交流也有助于增进学习效果与编程技巧水平。 本报告至此结束,期望每位同学都能从这次实验中获得知识和经验,并为后续的学习打下坚实的基础。
  • C++形篇).doc
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    本实验报告详细记录了使用C++语言实现的数据结构相关图形实验过程与结果分析,内容涵盖图的基本操作、算法应用及复杂性讨论。 公交线路查询系统设计 当用户从甲地前往乙地时,由于不同的需求如最快速度、最短距离或最少费用等因素的影响,会有多种交通方式及路线可供选择。本项目旨在开发一个北京公交线路查询系统,通过输入起始站和终点站的信息,并根据用户的特定要求提供至少三种决策方案的建议。 具体功能包括: 1. **编辑功能**:允许添加或删除公交线路。 2. **交通工具参数设定**:支持公交车和地铁两种交通方式,用户可设置路程所需的时间、距离及费用等信息。 3. **多种决策选择**:系统能够根据最短路径、最快到达时间、最低花费以及最少的换乘次数为用户提供最优出行方案。 4. 系统假设在行程中不考虑等待时间和道路拥堵等因素的影响。 为了实现上述功能,采用邻接表作为交通图的数据存储结构。该方法不仅表示连接点的信息,还包含有关交通工具类型和路程时间、费用等属性的关键信息。此外,系统将使用插入、删除以及排序算法,并结合深度优先搜索(DFS)与广度优先搜索(BFS)来实现路径规划的功能。 通过人机对话的形式操作此查询工具时,用户只需输入起始站及目标站点的名称和出行偏好原则,即可获取详细的乘车方案信息,包括具体的车次、换乘次数及相关费用等。
  • C++(线性方向).doc
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    这份文档是关于使用C++编程语言进行的数据结构实验报告,专注于线性表的相关内容和实践操作。报告中详细记录了实验目的、步骤以及结果分析。 设计一个“学生成绩管理系统”,该系统主要实现学生信息的录入、添加、修改、删除、排序以及查看等功能。 编写这个程序的具体要求如下:学生成绩以每条记录代表一名学生的格式存储,每个学生的信息包括序号、学号、姓名及五门课程的成绩。具体功能包括: 1. 获取成绩数据:可以从文件中读取成绩信息或直接录入新数据。 2. 查询成绩:输入学生学号或姓名后可以查询其在成绩单中的位置及其所有相关信息。 3. 添加成绩记录:可以在指定的位置添加新的学生的成绩信息。 4. 修改成绩信息:修改系统中已有学生的具体课程分数等信息。 5. 删除成绩记录:从清单中删除特定学生的数据条目。 6. 保存文件变化:当对学生成绩单进行了任何操作(如添加、修改或删除)之后,需要将这些更改后的结果存储到文件里。 在设计这个系统时考虑使用链表结构来储存学生信息。每个结点代表一个单独的学生记录,并且通过链表的基本算法可以方便地实现动态管理功能。
  • 线性
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    本实验报告深入探讨了线性表的数据结构及其应用,包括数组和链表的操作实现、性能分析以及算法优化等内容。通过具体的编程实践,加深了对线性表特性的理解和掌握。 顺序表和链表是数据结构中的两种重要类型,它们具有各自独特的功能和应用场景。顺序表通常以数组的形式实现,在内存中连续存储元素,并支持快速的随机访问操作;而链表则通过指针将各个节点链接起来,每个节点包含数据部分以及指向下一个节点的引用。 这两种数据结构在实际应用中有多种用途: - **插入与删除**:对于需要频繁执行插入和删除操作的应用场景来说,链表比顺序表更有效率。因为链表中的元素可以通过修改指针来快速调整位置。 - **内存分配**:当程序运行时无法预知所需数据大小或需要动态改变存储空间的情况下,使用链表可以更加灵活地进行内存管理。 - **遍历操作**:虽然对于已排序的数据集来说顺序访问效率更高(即通过索引直接定位),但在未排序的列表中搜索特定元素则更适合于采用迭代的方式逐一检查每个节点。 总之,选择合适的数据结构取决于具体的应用需求和场景特点。
  • 线性.docx
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    本实验报告详细探讨了线性表这一基本数据结构,涵盖了其定义、操作及应用实例,并通过具体代码实现和测试验证加深理解。 线性表的应用实验报告包含详细的代码与思路说明。相关博客网址上的内容可以参考。
  • 顺序
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    本实验报告针对顺序表这一数据结构进行了深入探讨和实践操作。通过一系列具体的编程任务,系统地分析了顺序表的特性、实现方式及其应用场景,并总结其优缺点,为后续学习复杂数据结构奠定基础。 顺序表是指使用连续内存区域存储数据的线性结构。可以通过该方式访问表中的所有元素,并在任意位置进行插入或删除操作。 以下是需要实现的功能: 1. 初始化一个顺序表,以及完成其他基本操作(如:向第i个元素前添加新元素、从第i个位置移除元素、查找特定值的元素和销毁整个顺序表)。 2. 编写函数以创建并展示含有n个整数的顺序列表。 3. 实现一个将单个数据插入已排序(非递减次序排列)序列中的功能。 4. 创建合并两个有序(非递减排列)链表为一个新的有序链表的功能。 5. 设计用户友好的测试程序,以验证上述算法在各种边界条件下的准确性。
  • 优质
    本实验报告详细探讨了数据结构的基本概念、算法设计与分析,并通过编程实践验证了不同数据结构在解决实际问题中的应用效果。 实验一:设计一个线性表的应用算法来创建一个递增有序的正整数链表,并将其分解为奇数链表和偶数链表;然后将这两个子链表合并成一个新的递减顺序的链表。 实验二:构建两个按指数增长排列的有序链表,实现它们所代表的一元多项式的相加操作。
  • 遍历
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    本实验报告详细探讨了数据结构中图的遍历算法,包括深度优先搜索和广度优先搜索,并分析了它们的时间复杂度及应用场景。 希望对你有帮助,如果有需要而没有积分的话也有其他方法可以解决。
  • 应用
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    本实验报告针对数据结构课程中的图相关理论进行了实践探索,通过具体案例分析和编程实现,加深了对图的应用理解。 三、实验内容 1. 创建给定图的存储结构,并从邻接表和邻接矩阵两种存储方式中选择一种。 2. 对所创建的图进行深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS),给出遍历过程中的顶点序列。 3. 求解该图的最小生成树,按构造顺序输出边的序列。要求使用两种不同的方法实现此功能。 4. 编写一个主函数将上述各项操作连在一起,构成一个完整的程序,并对实验源程序进行调试和运行。