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数据结构实验探究

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简介:
《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

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    《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
  • 】队列应用
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    本实验旨在通过实现和应用队列这一抽象数据类型,深入理解其在解决实际问题中的作用与优势,探索队列的各种应用场景。 实验目的:掌握队列的定义、特点及其基本操作,并能够根据实际情况选择合适的存储结构来解决实际问题。 实验内容: 1. 利用循环队列模拟舞伴配对的问题。 2. 在一个舞会上,男女分别排成一队。当舞会开始时,依次从男队和女队的前端各出一人进行配对。如果两支队伍的人数不相等,则人数较多的那一方未完成配对者需等待下一轮再参与。 3. 设定初始条件下男性与女性的数量及性别是固定的,并且通过键盘输入舞会需要进行的轮次。 4. 模拟上述情况下的舞伴匹配问题,输出每一轮中成功的配对名单。如果在某一轮有未完成配对的情况,则显示下一次参与的人的名字。 本实验旨在利用循环队列解决实际生活中的排队和资源分配等问题,并通过具体实例加深理解数据结构的应用价值。
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    本文档为《数据分析实验03》,主要内容是通过分析和实验来研究数据链路层中的帧结构,帮助理解其在通信网络中的作用与原理。 实验03:分析数据链路层帧结构 1. 掌握使用Wireshark软件来解析捕获的跟踪文件的基本技能; 2. 深刻理解Ethernet帧的构造; 3. 深刻理解IEEE 802.11帧的构造。(可选) 4. 理解并掌握帧结构中每个字段的具体值及其含义。
  • 合肥工业大学查找
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    本研究聚焦于合肥工业大学内开展的数据结构课程中的查找算法实验教学实践,探讨不同查找方法在实际应用中的效果与优化策略。 数据结构查找实验代码 对下列数据表分别采用二分查找算法实现查找,并给出查找过程依次所比较的元素(下标),同时以判定树解释。 第一组测试数据:数据表为 (1,2,3,4,6,7,8,9,10,11,12,13,17,18,19,20,24,25,26,30,35,40,45,50, 100),查找的元素分别为:2、8、20、30、50、5、15、33和110。 第二组数据:数据表为 (2,3,5,7,8,10,12,15,18,20,22,25,30,35,40,45, 50, 55 ,60 ,80 ,100),查找的元素分别为:22、8、80、3、100、1、13和120。 设计在二叉排序树中插入结点的算法,并在此基础上实现构建二叉排序树的算法。测试数据如下: 第一组数据:100, 150 ,120 ,50,70,60,80,170,180 ,160 , 110 ,30,40,35, 175。 第二组数据: 100 ,70 ,60 ,80 , 150 , 120,50, 160,30,40,170 , 180 ,175 ,35 设计算法在二叉排序树中查找指定值的结点。测试数据如下:在任务(一)中的第一组测试数据所构造的二叉排序树中分别查找下列元素: - 150 - 70 - 160 - 190 - 10 - 55 - 175 设计算法在二叉排序树中删除特定值结点。测试数据如下:在任务(一)中的第一组测试数据所构造的二叉排序树中分别删除下列元素: - 30 - 150 - 100 已知整型数组A[1..26]递增有序,设计算法以构建一棵平衡的二叉排序树来存放该数组中的所有元素。测试数据如下: 第一组数据:(1,2,3,4,5,6,7,8,9,10…… 24 ,25 ,26) 第二组数据:(1,3,6,10 ,15 ,21 ,28 …… 190, 210, 231)
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    《数据库实验探究》是一本专注于通过实践操作来深入理解数据库原理与应用的技术书籍。书中涵盖了从基础概念到高级技术的各种实验项目,旨在帮助读者培养解决实际问题的能力和创新思维。 西工大计算机学院数据库实验报告要求使用图形用户界面来创建、备份、删除和还原数据库及数据表(总分50分,每小题5分)。具体而言: - 数据库与表格的要求:按照第四版教材第二章习题五中的规定设置。需建立一个名为SPJ的数据库,包含四张表:S表, P表, J表 和 SPJ 表。
  • (一)
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    本课程为《数据结构实验(一)》,旨在通过一系列基础编程任务,帮助学生理解并掌握基本的数据结构概念及其应用。 设计一个算法来调整顺序表A[N]中的元素位置:数组A的每个元素类型为整型,要求通过该算法将所有小于0的元素移至左边,而大于0的元素置于右边。此操作需确保时间复杂度与空间复杂度均为O(n)。
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    本段简介是对数据结构课程中所做的一系列实验进行回顾与总结,涵盖了算法实现、性能分析及优化探索等方面。 这是本人学习数据结构时所涉及的课程实验总结。
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    本实验为哈工大的数据结构课程系列实验之一,专注于查找结构的学习与实践,涵盖各种查找算法和数据结构的应用,旨在提升学生的编程能力和问题解决技巧。 实验项目:BST 查找结构与折半查找方法的实现与比较 实验题目:BST 查找结构与折半查找的时间性能对比 实验内容: 本实验要求编写程序来实现 BST(二叉搜索树)存储结构的建立、删除、查找和排序算法;同时,需要设计并实现折半查找算法。此外,还需对这两种方法进行时间性能上的比较分析。 具体任务包括: 1. 设计BST的左右链式存储结构,并完成以下功能: - 插入操作:用于构建二叉搜索树 - 删除操作:从已有的二叉搜索树中移除节点 - 查找操作:在给定的数据集中查找特定元素的位置或信息 - 排序算法:基于BST的特性实现数据排序 2. 实现折半查找(也称为二分查找)方法,适用于有序数组中的快速定位。 3. 进行实验比较: 需要设计并生成用于测试的数据集,并通过这些数据来考察和对比两种不同查找策略的时间效率。此外,还需将实际的运行结果与理论上的预期进行对照分析。 请注意,在完成上述任务的过程中,请确保遵循科学严谨的态度来进行编程实现以及性能评估工作。
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    本实验为《数据结构》课程中的第二次实践操作,旨在通过编程实现基础的数据结构(如链表、栈和队列)及其算法应用,加深对理论知识的理解。 1. 建立一个空栈,并按要求完成以下任务: - 编写入栈函数:随机生成10个不超过100的整数,并按照输入顺序依次将这些数字压入栈中,同时需要考虑上溢的情况; - 编写出栈函数:从键盘接收用户输入的一个数值n(其中 n<10),然后弹出n个元素并显示它们。同样地,也需要处理下溢情况; - 编写取栈顶元素的函数:如果栈不是空的,则取出并展示当前位于栈顶部的那个元素;若为空则给出相应的提示信息。 2. 建立一个空队列,并完成以下操作: - 编写入队函数:随机生成10个不超过100的整数,然后按照输入顺序依次插入到队列中。需要考虑是否达到最大容量的情况; - 编写出队函数:从键盘接收用户输入的一个数值n(其中 n<10),弹出指定数量的元素,并显示剩余在队列中的数据。同样地,也需要处理队空情况; - 编写取队头元素的函数:如果当前队列不为空,则展示位于队首的那个元素;若为空则给出相应的提示信息。
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    《数据结构》实验课程旨在通过实践操作加深学生对基本数据结构和算法的理解与应用,培养编程能力和问题解决技巧。 顺序存储的线性表 时数:2 性质 验证内容: 1. 设一个递增有序的线性表存放在向量A[arrsize]中的前elenum个分量中,设计算法将值为x的新元素插入到适当位置上,保持原有的排序状态。 2. 利用单辅助结点,在仅使用向量作为存储结构的情况下,编写一个实现线性表循环右移k位的算法。 3. 同样利用单个辅助节点和向量数据结构,设计一种将线性表逆置的方法。要求理解线性表逻辑结构的特点,并熟练掌握顺序存储方式下的基本操作方法。 对于单链式列表的操作 时数:2 性质 验证内容: 1. 假设一个带头结点的动态单链表中的元素是按递增排序的,编写插入值为x的新节点到该有序链表中而不破坏其顺序性的算法。 2. 设计一种方法逆置一个带有头结点的动态链式列表L。要求利用原有的存储空间,并在最小的时间复杂度内完成操作。 3. 假设存在两个按照元素递增排序的单链表A和B,编写将它们合并成一个新的按降序排列的新链表C的算法,同时使用原表的空间来存放结果。 循环链式列表与双链式列表 时数:2 性质 验证内容: 1. 在一个长度大于一且无头结点指针和虚拟节点的单循环链中,给定指向某结点的s指针,编写删除*s直接前驱的操作算法。 2. 设计一种方法来将由单链表表示的数据元素分成三类(如:字母、数字和其他字符),并利用这些原始结点空间构造三个独立且循环链接的新列表。 3. 对于一个双链式列表,在每次执行LOCATE(L,x)操作时,更新相应节点的freq域值,并保证整个链表中的所有结点按其访问频率递减顺序排列。设计满足上述要求的算法。 栈与队列 时数:2 性质 验证内容: 1. 设计一个判断单链表中字符序列是否中心对称关系存在的算法。 2. 编写一种利用堆栈来验证算术表达式中的圆括号配对情况的方法。提示:扫描整个字符串,遇到左括号则将其压入堆栈;碰见右括号时弹出一个对应的左括号。 3. 以带有头结点的循环链表作为队列实现的数据结构,并只设有一个指向尾部位置的指针,在此基础之上编写置空、插入与删除操作等算法。 串运算实现 时数:2 性质 验证内容: 1. 设计一种从单链表示法定义的字符串X中找到第一个不在Y中的字符的方法,其中Y也是用结点大小为一的单链表来存储。 2. 编写一个在顺序串上执行strcmp(S,T)比较运算的具体算法。 3. 对于两个通过节点大小为1的单链表示法定义的字符串S和T,设计一种将首次匹配子串进行逆置操作的方法。要求熟练掌握基于不同数据结构实现的各种基本字符序列处理方法。 树的应用 时数:2 性质 验证内容: 1. 使用二叉链表作为存储形式,编写计算任意一棵给定的二叉树的高度值的算法。 2. 对于一个结点数量为n的完全二叉树,设计一种非递归方式实现其前序遍历的方法。 3. 以二叉链表的形式表示数据结构,并使用相同的机制来完成三类不同的顺序(即先根、中根和后根)遍历操作。要求熟悉不同类型的存储方案及其适用范围;掌握构建相关树的技巧,熟练运用递归与非递归技术实现各类访问模式下的遍历过程。 以上内容涉及到了数据结构中的多种关键概念和技术应用方式,在学习过程中需要深入理解每种方法背后的原理和应用场景。