《数据结构》第06章在线测试
《数据结构》第06章在线测试
A B
C D
个顶点的无向完全图有＿＿＿＿＿＿＿＿条边。
A B
C D
、无向图的邻接矩阵是一个＿＿＿＿＿＿＿＿。
A B
C D
、一个无向连通图的生成树是含有该连通图所有顶点的＿＿＿＿＿＿＿＿。
A B
C D
、对＿＿＿＿＿＿＿＿，用
A B
C D
2、在拓扑排序中，拓扑序列的第一个顶点一定是＿＿＿＿＿＿＿＿的顶点。
A、入度为0
B、没有前驱
C、出度为0
D、没有后继
3、下列说法中正确的是＿＿＿＿＿＿＿＿。
A、无向图中的极大连通子图称为连通分量。
B、图的广度优先搜索中一般要采用队列来暂存刚访问过的顶点。
C、图的深度优先搜索中一般要采用队列来暂存刚访问过的顶点。
D、有向图的遍历不能采用广度优先搜索方法。
4、已知一个无向图的邻接矩阵表示，计算第i个顶点的度的方法是＿＿＿＿＿＿。
A、计算邻接矩阵中第i行的元素之和
B、计算邻接矩阵中第i列的元素之和
C、计算邻接矩阵中第i行的非零元个数
D、计算邻接矩阵中第i列的非零元个数
5、对图分别进行深度优先遍历和广度优先遍历，得到的顶点访问序列＿＿＿＿＿＿＿＿。
A、一定相同
B、一定不同
C、不一定相同
D、可能相同
第三题、判断题（每题1分，5道题共5分）
1、连通网的最小生成树是唯一的。
正确错误
2、任何有向图的顶点都可以排成拓扑有序序列，而且拓扑序列不唯一。
正确错误
正确错误
个顶点的无向图中，若边数大于
正确错误
算法是按路径长度递增的顺序依次产生从某一固定源点到其他各顶点之间的最短路径。
正确错误
2017数据结构实验指导书
《数据结构》实验指导书 贵州大学 电子信息学院 通信工程
目录 实验一顺序表的操作 (3) 实验二链表操作 (8) 实验三集合、稀疏矩阵和广义表 (19) 实验四栈和队列 (42) 实验五二叉树操作、图形或网状结构 (55) 实验六查找、排序 (88) 贵州大学实验报告 (109)
实验一顺序表的操作 实验学时：2学时 实验类型：验证 实验要求：必修 一、实验目的和要求 1、熟练掌握线性表的基本操作在顺序存储和链式存储上的实现。 2、以线性表的各种操作（建立、插入、删除等）的实现为重点。 3、掌握线性表的动态分配顺序存储结构的定义和基本操作的实现。 二、实验内容及步骤要求 1、定义顺序表类型，输入一组整型数据，建立顺序表。 typedef int ElemType; //定义顺序表 struct List{ ElemType *list; int Size; int MaxSize; }; 2、实现该线性表的删除。 3、实现该线性表的插入。 4、实现线性表中数据的显示。 5、实现线性表数据的定位和查找。 6、编写一个主函数，调试上述算法。 7、完成实验报告。 三、实验原理、方法和手段 1、根据实验内容编程，上机调试、得出正确的运行程序。 2、编译运行程序，观察运行情况和输出结果。 四、实验条件 运行Visual c++的微机一台 五、实验结果与分析 对程序进行调试，并将运行结果进行截图、对所得到的的结果分析。 六、实验总结 记录实验感受、上机过程中遇到的困难及解决办法、遗留的问题、意见和建议等，并将其写入实验报告中。
【附录----源程序】 #include 数据结构实验指导书 一、实验目的 《数据结构》是计算机学科一门重要的专业基础课程，也是计算机学科的一门核心课程。本课程较为系统地论述了软件设计中常用的数据结构以及相应的存储结构与实现算法，并做了相应的性能分析和比较，课程内容丰富，理论系统。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）理论艰深，方法灵活，给学习带来困难； 2）内容丰富，涉及的知识较多，学习有一定的难度； 3）侧重于知识的实际应用，要求学生有较好的思维以及较强的分析和解决问题的能力，因而加大了学习的难度； 根据《数据结构》课程本身的特性，通过实验实践内容的训练，突出构造性思维训练的特征，目的是提高学生分析问题，组织数据及设计大型软件的能力。 课程上机实验的目的，不仅仅是验证教材和讲课的内容，检查自己所编的程序是否正确，课程安排的上机实验的目的可以概括为如下几个方面： （1）加深对课堂讲授内容的理解 实验是对学生的一种全面综合训练。是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实验题中的问题比平时的习题复杂得多，也更接近实际。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书上学到的知识用于解决实际问题，培养软件工作所需要的动手能力；另一方面，能使书上的知识变" 活" ，起到深化理解和灵活掌握教学内容的目的。 不少学生在解答习题尤其是算法设计时，觉得无从下手。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。 (2) 培养学生软件设计的综合能力 平时的练习较偏重于如何编写功能单一的" 小" 算法，而实验题是软件设计的综合训练，包括问题分析、总体结构设计、用户界面设计、程序设计基本技能和技巧，多人合作，以至一整套软件工作规范的训练和科学作风的培养。 通过实验使学生不仅能够深化理解教学内容，进一步提高灵活运用数据结构、算法和程序设计技术的能力，而且可以在需求分析、总体结构设计、算法设计、程序设计、上机操作及程序调试等基本技能方面受到综合训练。实验着眼于原理与应用的结合点，使学生学会如何把书本上和课堂上学到的知识用于解决实际问题，从而培养计算机软件工作所需要的动手能力。 (3) 熟悉程序开发环境，学习上机调试程序一个程序从编辑，编译，连接到运行，都要在一定的外部操作环境下才能进行。所谓" 环境" 就是所用的计算机系统硬件，软件条件，只有学会使用这些环境，才能进行 程序开发工作。通过上机实验，熟练地掌握程序的开发环境，为以后真正编写计算机程序解决实际问题打下基础。同时，在今后遇到其它开发环境时就会触类旁通，很快掌握新系统的使用。 完成程序的编写，决不意味着万事大吉。你认为万无一失的程序，实际上机运行时可能不断出现麻烦。如编译程序检测出一大堆语法错误。有时程序本身不存在语法错误，也能够顺利运行，但是运行结果显然是错误的。开发环境所提供的编译系统无法发现这种程序逻辑错误，只能靠自己的上机经验分析判断错误所在。程序的调试是一个技巧性很强的工作，尽快掌握程序调试方法是非常重要的。分析问题，选择算法，编好程序，只能说完成一半工作，另一半工作就是调试程序，运行程序并得到正确结果。 二、实验要求 常用的软件开发方法，是将软件开发过程划分为分析、设计、实现和维护四个阶段。虽然数据结构课程中的实验题目的远不如从实际问题中的复杂程度度高，但为了培养一个软件工作者所应具备的科学工作的方法和作风，也应遵循以下五个步骤来完成实验题目： 1) 问题分析和任务定义 在进行设计之前，首先应该充分地分析和理解问题，明确问题要求做什么?限制条件是什么。本步骤强调的是做什么?而不是怎么做。对问题的描述应避开算法和所涉及的数据类型，而是对所需完成的任务作出明确的回答。例如：输入数据的类型、值的范围以及输入的 《数据结构》实验指导书 郑州轻工业学院 2016.02.20 目录 前言 (3) 实验01 顺序表的基本操作 (7) 实验02 单链表的基本操作 (19) 实验03 栈的基本操作 (32) 实验04 队列的基本操作 (35) 实验05 二叉树的基本操作 (38) 实验06 哈夫曼编码 (40) 实验07 图的两种存储和遍历 (42) 实验08 最小生成树、拓扑排序和最短路径 (46) 实验09 二叉排序树的基本操作 (48) 实验10 哈希表的生成 (50) 实验11 常用的内部排序算法 (52) 附：实验报告模板 .......... 错误！未定义书签。 前言 《数据结构》是计算机相关专业的一门核心基础课程，是编译原理、操作系统、数据库系统及其它系统程序和大型应用程序开发的重要基础，也是很多高校考研专业课之一。它主要介绍线性结构、树型结构、图状结构三种逻辑结构的特点和在计算机内的存储方法，并在此基础上介绍一些典型算法及其时、空效率分析。这门课程的主要任务是研究数据的逻辑关系以及这种逻辑关系在计算机中的表示、存储和运算，培养学生能够设计有效表达和简化算法的数据结构，从而提高其程序设计能力。通过学习，要求学生能够掌握各种数据结构的特点、存储表示和典型算法的设计思想及程序实现，能够根据实际问题选取合适的数据表达和存储方案，设计出简洁、高效、实用的算法，为后续课程的学习及软件开发打下良好的基础。另外本课程的学习过程也是进行复杂程序设计的训练过程，通过算法设计和上机实践的训练，能够培养学生的数据抽象能力和程序设计能力。学习这门课程，习题和实验是两个关键环节。学生理解算法，上机实验是最佳的途径之一。因此，实验环节的好坏是学生能否学好《数据结构》的关键。为了更好地配合学生实验，特编写实验指导书。 一、实验目的 本课程实验主要是为了原理和应用的结合，通过实验一方面使学生更好的理解数据结构的概念 《数据结构》实验指导书 专业：____________班级：_______________组序：_____________ 学号：______________姓名：_______________ 中国矿业大学管理学院 2014 年9 月 上篇程序设计基础 实验一 Java编程环境 【实验目的】 1．掌握下载Java sdk软件包、Eclipse软件的安装和使用方法 2．掌握设置Java程序运行环境的方法 3．掌握编写与运行Java程序的方法 4．了解Java语言的概貌 【实验内容】 一 JDK下载与安装 1. 下载JDK 为了建立基于SDK的Java运行环境，需要先下载免费SDK软件包。SDK包含了一整套开发工具，其中包含对编程最有用的是Java编译器、Applet查看器和Java解释器。下载链接 https://www.wendangku.net/doc/df7211172.html,。 2.安装SDK 运行下载的JDK软件包，在安装过程中可以设置安装路径及选择组件，默认的组件选择是全部安装，安装成功后，其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，demo文件夹中包含开源代码程序实例。 安装成功后，文件和子目录结构如图1所示。其中bin文件夹中包含编译器（javac.exe）、解释器（java.exe）、Applet查看器（appletviewer.exe）等可执行文件，lib文件夹中包含了所有的类库以便开发Java程序使用，sample文件夹包含开源代码程序实例，src压缩文件中包含类库开源代码。 图1 二．设置环境变量 学生实验报告册 （理工类） 课程名称：算法与数据结构专业班级 学生学号：学生： 所属院部：计算机工程学院指导教师：章海鸥 2016 ——2017 学年第 1 学期 金陵科技学院教务处制 实验报告书写要求 实验报告原则上要求学生手写，要求书写工整。若因课程特点需打印的，要遵照以下字体、字号、间距等的具体要求。纸一律采用 A4的纸。 实验报告书写说明 实验报告中一至四项容为必填项，包括实验目的和要求；实验仪器和设备；实验容与过程；实验结果与分析。各院部可根据学科特点和实验具体要求增加项目。 填写注意事项 （1）细致观察，及时、准确、如实记录。 （2）准确说明，层次清晰。 （3）尽量采用专用术语来说明事物。 （4）外文、符号、公式要准确，应使用统一规定的名词和符号。 （5）应独立完成实验报告的书写，严禁抄袭、复印，一经发现，以零分论处。 实验报告批改说明 实验报告的批改要及时、认真、仔细，一律用红色笔批改。实验报告的批改成绩采用百分制，具体评分标准由各院部自行制定。 实验报告装订要求 实验批改完毕后，任课老师将每门课程的每个实验项目的实验报告以自然班为单位、按学号升序排列，装订成册，并附上一份该门课程的实验大纲。 实验项目名称：顺序表实验学时： 2 同组学生：╱实验地点： 实验日期：实验成绩： 批改教师：批改时间： 实验1 顺序表 一、实验目的和要求 掌握顺序表的定位、插入、删除等操作。 二、实验仪器和设备 VC6.0 三、实验容与过程（含程序清单及流程图） 1、必做题 （1）编写程序建立一个顺序表，并逐个输出顺序表中所有数据元素的值。 编写主函数测试结果。 （2）编写顺序表定位操作子函数，在顺序表中查找是否存在数据元素x。 如果存在，返回顺序表中和x值相等的第1个数据元素的序号（序号 从0开始编号）；如果不存在，返回－1。编写主函数测试结果。 （3）在递增有序的顺序表中插入一个新结点x，保持顺序表的有序性。 解题思路：首先查找插入的位置，再移位，最后进行插入操作；从第 一个元素开始找到第一个大于该新结点值x的元素位置i即为插入位 置；然后将从表尾开始依次将元素后移一个位置直至元素i；最后将 新结点x插入到i位置。 （4）删除顺序表中所有等于X的数据元素。 2、选做题 （5）已知两个顺序表A和B按元素值递增有序排列，要求写一算法实现将A和B归并成一个按元素值递减有序排列的顺序表（允许表中含有值 相同的元素）。 程序清单： (1) #include 实验指导-数据结构B 附录综合实验 1、实验目的 本课程的目标之一是使得学生学会如何从问题出发，分析数据，构造求解问题的数据结构和算法，培养学生进行较复杂程序设计的能力。本课程实践性较强，为实现课程目标，要求学生完成一定数量的上机实验。从而一方面使得学生加深对课内所学的各种数据的逻辑结构、存储表示和运算的方法等基本内容的理解，学习如何运用所学的数据结构和算法知识解决应用问题的方法；另一方面，在程序设计方法、C语言编程环境以及程序的调试和测试等方面得到必要的训练。 2、实验基本要求： 1）学习使用自顶向下的分析方法，分析问题空间中存在哪些模块，明确这些模块之间的关系。 2）使用结构化的系统设计方法，将系统中存在的各个模块合理组织成层次结构，并明确定义各个结构体。确定模块的主要数据结构和接口。 3）熟练使用C语言环境来实现或重用模块，从而实现系统的层次结构。模块的实现包括结构体的定义和函数的实现。 4）学会利用数据结构所学知识设计结构清晰的算法和程序，并会分析所设计的算法的时间和空间复杂度。 5）所有的算法和实现均使用C语言进行描述，实验结束写出实验报告。 3、实验项目与内容： 1、线性表的基本运算及多项式的算术运算 内容：实现顺序表和单链表的基本运算，多项式的加法和乘法算术运算。 要求：能够正确演示线性表的查找、插入、删除运算。实现多项式的加法和乘法运算操作。 2、二叉树的基本操作及哈夫曼编码译码系统的实现 内容：创建一棵二叉树，实现先序、中序和后序遍历一棵二叉树，计算二叉树结点个数等操作。哈夫曼编码/译码系统。 要求：能成功演示二叉树的有关运算，实现哈夫曼编码/译码的功能，运算完毕后能成功释放二叉树所有结点占用的系统内存。 3、图的基本运算及智能交通中的最佳路径选择问题 内容：在邻接矩阵和邻接表两种不同存储结构上实现图的基本运算的算法，实现图的深度和宽度优先遍历算法，解决智能交通中的路径选择问题。设有n 个地点，编号为0~n-1，m条路径的起点、终点和代价由用户输入提供，寻找最佳路径方案（例如花费时间最少、路径长度最短、交通费用最小等，任选其一即可）。 要求：设计主函数，测试上述运算。 4、各种内排序算法的实现及性能比较 内容：验证教材的各种内排序算法。分析各种排序算法的时间复杂度。 要求：使用随机数产生器产生较大规模数据集合，运行上述各种排序算法，使用系统时钟测量各算法所需的实际时间，并进行比较。 《数据结构》实验指导书 实验一顺序表 实验目的： 熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写程序实现在线性表中找出最大的和最小的数据元素，并符合下列要求： （1）设数据元素为整数，实现线性表的顺序存储表示。 （2）从键盘输入10个数据元素，利用顺序表的基本操作建立该表。 （3）利用顺序表的基本操作，找出表中最大的和最小的数据元素（用于比较的字段为整数）。 2、编写一个程序实现在学生成绩中找出最高分和最低分，并符合下列要求： （1）数据元素为学生成绩（含姓名、成绩等字段）。 （2）要求尽可能少地修改第一题的程序来得到此题的新程序，即要符合第一题的所有要求。（这里用于比较的字段为分数） 实验二链表 实验目的： 熟悉链表的逻辑特性、存储表示方法的特点和链式表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法和链式表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 1、编写一个程序建立存放学生成绩的有序链表并实现相关操作，要求如下： （1）设学生成绩表中的数据元素由学生姓名和学生成绩字段组成，实现这样的线性表的链式存储表示。 （2）键盘输入10个（或若干个，特殊数据来标记输入数据的结束）数据元素，利用链表的基本操作建立学生成绩单链表，要求该表为有序表 并带有头结点。（用于比较的字段为分数）。 （3）输入关键字值x，打印出表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （4）输入关键字值x，删除表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 （5）输入关键字值x，并插入到表中，使所在的链表仍为有序表。（用于比较的字段为分数）。 实验三栈的应用 实验目的： 熟悉栈的逻辑特性、存储表示方法和栈的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉栈的逻辑特性、顺序和链式存储表示方法和栈的基本操作的实现和应用。 实验内容： (1)判断一个表达式中的括号（仅有一种括号，小、中或大括号） 是否配对。编写并实现它的算法。 (2)用不同的存储方法，求解上面的问题。 (3)* 若表达式中既有小括号，又有大括号（或中括号），且允许 互相嵌套，但不能交叉，写出判断这样的表达式是否合法的算 法。如 2+3*（4-{5+2}*3）为合法；2+3*（4-{5+2 * 3} 、 2+3*（4-[5+2 * 3）为不合法。 《数据结构》实验指导书 实验类别：课内实验实验课程名称：数据结构 实验室名称：软件工程实验室实验课程编号：N02070601 总学时：64 学分： 4 适用专业：计算机科学与技术、网络工程、物联网工程、数字媒体专业 先修课程：计算机科学导论、离散数学 实验在教学培养计划中地位、作用： 数据结构是计算机软件相关专业的主干课程，也是计算机软硬件专业的重要基础课程。数据结构课程实验的目的是通过实验掌握数据结构的基本理论和算法，并运用它们来解决实际问题。数据结构课程实验是提高学生动手能力的重要的实践教学环节，对于培养学生的基本素质以及掌握程序设计的基本技能并养成良好的程序设计习惯方面发挥重要的作用。 实验一线性表的应用（2学时） 1、实验目的 通过本实验，掌握线性表链式存储结构的基本原理和基本运算以及在实际问题中的应用。 2、实验内容 建立某班学生的通讯录，要求用链表存储。 具体功能包括： （1）可以实现插入一个同学的通讯录记录； （2）能够删除某位同学的通讯录； （3）对通讯录打印输出。 3、实验要求 （1）定义通讯录内容的结构体； （2）建立存储通讯录的链表结构并初始化； （3）建立主函数： 1）建立录入函数（返回主界面） 2）建立插入函数（返回主界面） 3）建立删除函数（返回主界面） 4）建立输出和打印函数（返回主界面） I）通过循环对所有成员记录输出 II）输出指定姓名的某个同学的通讯录记录 5）退出 实验二树的应用（2学时） 1、实验目的 通过本实验掌握二叉排序树的建立和排序算法，了解二叉排序树在实际中的应用并熟练运用二叉排序树解决实际问题。 2、实验内容 建立一个由多种化妆品品牌价格组成的二叉排序树，并按照价格从低到高的顺序 打印输出。 3、实验要求 （1）创建化妆品信息的结构体； （2）定义二叉排序树链表的结点结构； （3）依次输入各类化妆品品牌的价格并按二叉排序树的要求创建一个二叉排序树链表；（4）对二叉排序树进行中序遍历输出，打印按价格从低到高顺序排列的化妆品品牌信息。 实验三图的应用（2学时） 《数据结构》实验指导 (计算机信息大类适用) 实验报告至少包含以下内容： 实验名称 实验目的与要求: 实验内容与步骤（需要你进行细化）: 实验结果（若顺利完成，可简单说明；若实验过程中遇到问题，也请在此说明） 收获与体会（根据个人的实际情况进行说明，不得空缺） 实验1 大整数加法（8课时） 目的与要求： 1、线性表的链式存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、单链表的简单应用训练。 3、熟悉标准模版库STL中的链表相关的知识。 内容与步骤: 1、编程实现单链表的基本操作。 2、利用单链表存储大整数（大整数的位数不限）。 3、利用单链表实现两个大整数的相加运算。 4、进行测试，完成HLOJ(https://www.wendangku.net/doc/df7211172.html,) 9515 02-线性表大整数A+B。 5、用STL之list完成上面的任务。 6、尝试完成HLOJ 9516 02-线性表大菲波数。 实验2 栈序列匹配（8课时） 目的与要求 1、栈的顺序存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、栈的简单应用训练。 3、熟悉标准模版库STL中的栈相关的知识。 内容与步骤: 1、编程实现顺序栈及其基本操作。 2、对于给出的入栈序列和出栈序列，判断2个序列是否相容。即：能否利用栈 将入栈序列转换为出栈序列。 3、进行测试，完成HLOJ 9525 03-栈与队列栈序列匹配。 4、用STL之stack完成上面的任务。 5、尝试完成HLOJ 9522 03-栈与队列胡同。 实验3 二叉排序树（8课时） 目的与要求 1、二叉树的链式存储结构及其基本运算、实现方法和技术的训练。 2、二叉树的遍历方法的训练。 3、二叉树的简单应用。 内容与步骤: 1、编程实现采用链式存储结构的二叉排序树。 2、实现插入节点的操作。 3、实现查找节点的操作（若查找失败，则将新节点插入二叉排序树）。 4、利用遍历算法对该二叉排序树中结点的关键字按递增和递减顺序输出，完成 HLOJ 9576 07-查找二叉排序树。 5、尝试利用二叉排序树完成HLOJ 9580 07-查找Let the Balloon Rise。 实验4 最小生成树（8课时） 目的与要求 1、图的邻接矩阵存储结构及其相关运算的训练。 2、掌握最小生成树的概念。 3、利用Prim算法求解最小生成树。 实验背景： 给定一个地区的n个城市间的距离网，用Prim算法建立最小生成树，并计算得到的最小生成树的代价。要求显示得到的最小生成树中包括了哪些城市间的道路，并显示得到的最小生成树的代价。 内容与步骤: 1、建立采用邻接矩阵的图。 2、编程实现Prim算法，求解最小生成树的代价。 3、尝试利用Prim算法完成：HLOJ 9561 06-图最小生成树。 数据结构考研大纲 【硕士研究生考试】 Ⅰ考查目标 计算机学科专业基础综合考试涵盖数据机构、计算机组成原理、操作系统和计算机网络等学科专业基础课程。要求考生比较系统地掌握上述专业基础课程的概念、基本原理和方法，能够运用所学的基本原理和基本方法分析、判断和解决有关理论问题和实际问题。 Ⅱ考试形式和试卷结构 一、试卷满分及考试时间本试卷满分为150分，考试时间为180分钟 二、答题方式答题方式为闭卷、笔试 三、试卷内容结构 数据结构45分计算机组成原理45分 操作系统35分计算机网络25分 四、试卷题型结构单项选择题80分（40小题，每小题2分）综合应用题70分 数据结构 【考查目标】 1.理解数据结构的基本概念；掌握数据的逻辑结构、存储结构及其差异，以及各种基本操作的实现。 2.掌握基本的数据处理原理和方法的基础上，能够对算法进行设计与分析。 3.能够选择合适的数据结构和方法进行问题求解。 一、线性表 （一）线性表的定义和基本操作 （二）线性表的实现 1.顺序存储结构 2.链式存储结构 3.线性表的应用 二、栈、队列和数组 （一）栈和队列的基本概念 （二）栈和队列的顺序存储结构 （三）栈和队列的链式存储结构 （四）栈和队列的应用 （五）特殊矩阵的压缩存储 三、树与二叉树 （一）树的概念 （二）二叉树 1.二叉树的定义及其主要特征 2.二叉树的顺序存储结构和链式存储结构 3.二叉树的遍历 4.线索二叉树的基本概念和构造 5.二叉排序树 6.平衡二叉树 （三）树、森林 1.书的存储结构 2.森林与二叉树的转换 3.树和森林的遍历 （四）树的应用 1.等价类问题 2.哈夫曼（Huffman）树和哈夫曼编码 四、图 （一）图的概念 （二）图的存储及基本操作 1. 邻接矩阵法 2. 邻接表法 （三）图的遍历 1. 深度优先搜索 2. 广度优先搜索 （四）图的基本应用及其复杂度分析 1. 最小（代价）生成树 2. 最短路径 3. 拓扑排序 4. 关键路径 五、查找 （一）查找的基本概念 （二）顺序查找法 （三）折半查找法 （四）B-树 （五）散列（Hash）表及其查找（六）查找算法的分析及应用 六、内部排序 （一）排序的基本概念 （二）插入排序 1. 直接插入排序 2. 折半插入排序 （三）气泡排序（bubble sort）（四）简单选择排序 （五）希尔排序（shell sort）（六）快速排序 （七）堆排序 （八）二路归并排序（merge sort）（九）基数排序 （十）各种内部排序算法的比较（十一）内部排序算法的应用 《数据结构与算法》实验指导书马晓波秦俊平刘利民编 内蒙古工业大学信息工程学院计算机系 2008年9月1日 《数据结构与算法》实验教学大纲 三、实验目的、内容与要求 实验一线性表的创建与访问算法设计(4学时) （一）实验目的 数据结构于算法实验是计算机类本科学生计算机软件知识重要的实验环节，它将使学生从实践上学会用高级语言程序设计、实现复杂的数据结构，为大型软件设计奠定基础。本实验以某种线性表的创建与访问算法设计作为实验内容，举一反三，全面、深刻掌握线性结构的实现方法，培养解决问题的能力。 （二）实验内容 1、编写生成线性表的函数，线性表的元素从键盘输入； 2、编写在线性表中插入元素的函数； 3、编写在线性表中删除元素的函数； 4、编写输出线性表的函数； 5、编写主函数，调用以上各函数，以便能观察出原线性表以及作了插入或删除后线性表的屏 幕输出。 方案一采用顺序存储结构实现线性表。 方案二采用单链表结构实现线性表。 （三）实验要求 1、掌握线性结构的机器内表示； 2、掌握线性结构之上的算法设计与实现； 3、列表对比分析两种数据结构的相应操作的时间复杂度、空间复杂度，阐明产生差异的原因。 实验二二叉树的创建与访问算法设计(4学时) （一）实验目的 本实验以二叉树的创建与访问算法设计作为实验内容，掌握树型结构的实现方法，培养解决负责问题的能力。 （二）实验内容 1、编写生成二叉树的函数，二叉树的元素从键盘输入； 2、编写在二叉树中插入元素的函数； 3、编写在二叉树中删除元素的函数； 4、编写遍历并输出二叉树的函数。 方案一采用递归算法实现二叉树遍历算法。 方案二采用非递归算法实现二叉树遍历算法。 （三）实验要求 1、掌握树型结构的机器内表示； 2、掌握树型结构之上的算法设计与实现； 3、列表对比分析两种数据结构的相应操作的时间复杂度、空间复杂度，阐明产生差异的原因。 实验三图的创建与访问算法设计(4学时) （一）实验目的 本实验以图的创建与访问算法设计作为实验内容，掌握图型结构的实现方法，培养解决负责问题的能力。 （二）实验内容 1、编写生成图的函数，图的元素从文件输入； 2、编写在图中插入元素的函数； 3、编写在图中删除元素的函数； 4、编写遍历并输出图的函数。 方案一采用BFS深度优先搜索算法实现图的遍历。 方案二采用DFS广度优先搜索算法实现图的遍历。 （三）实验要求 1、掌握图结构的机器内表示； 2、掌握图型结构之上的算法设计与实现； 3、列表对比分析两种数据结构的相应操作的时间复杂度、空间复杂度，阐明产生差异的原因。 四、考核方式 1、学生课前要认真阅读实验教材，理解实验内容与相关理论知识的关系，并完成预习报告； 2、实验课上教师讲解实验难点及需要注意的问题，并对实验数据签字； 3、学生课后要完成实验报告，并将签字的实验数据与实验报告交给带课教师； 4、教师根据学生实验情况，及时对实验内容和方法进行必要的调整和改进。 根据实验预习报告、实验课考勤、课上实验能力与实验效果、实验报告的完成情况确定最终的实验成绩，实验成绩占课程总成绩的10%。 五、建议教材与教学参考书 1、建议教材 [1]严蔚敏、吴伟民主编. 数据结构（C语言版）. 北京：清华大学出版社，1997 2、教学参考书 [1] 严蔚敏、吴伟民主编. 数据结构题集（C语言版）. 北京：清华大学出版社，1997 [2] 李春葆编. 数据结构习题与解析. 北京：清华大学出版社，2002 [3] 刘振鹏主编. 数据结构. 北京：中国铁道出版社，2003 [4] 许卓群编．数据结构．北京：中央电大出版社， 2001 [5] Anany Levitin著．潘彦译．算法设计与分析．北京：清华大学出版社， 2004 《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10。 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10学时，要求完成以下五个题目: 实习一约瑟夫环问题（2学时） 用循环链表实现约瑟夫环问题，熟悉链表结构的使用。 实习二八皇后问题（2学时) 在8×8的棋盘上放置彼此不受攻击的8个皇后，熟悉递归与回溯程序设计方法。 实习三二叉树基本操作(2学时) 创建、遍历、显示二叉树,通过二叉树的基本操作，掌握树结构的处理方法。 实习四哈夫曼编码与译码 针对字符集A及其各字符的频率值（可统计获得）给出其中给字符哈夫曼编码,并 《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 ⒈硬件：每个学生需配备计算机一台。 ⒉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 数据结构实验指导书（C语言版） 2017年9月 目录 1、顺序表的实现 (1) 2、链栈的实现 (3) 3、前序遍历二叉树 (5) 4、图的深度优先遍历算法 (7) 5、散列查找 (9) 1、顺序表的实现 1. 实验目的 ⑴掌握线性表的顺序存储结构； ⑵验证顺序表及其基本操作的实现； ⑶理解算法与程序的关系，能够将顺序表算法转换为对应的程序。 2. 实验内容 ⑴建立含有若干个元素的顺序表； ⑵对已建立的顺序表实现插入、删除、查找等基本操作。 3. 实现提示 定义顺序表的数据类型——顺序表结构体SeqList，在SeqList基础上实现题目要求的插入、删除、查找等基本操作，为便于查看操作结果，设计一个输出函数依次输出顺序表的元素。简单起见，本实验假定线性表的数据元素为int型，要求学生： （1）将实验程序调试通过后，用模板类改写； （2）加入求线性表的长度等基本操作； （3）重新给定测试数据，验证抛出异常机制。 4. 实验程序 在编程环境下新建一个工程“顺序表验证实验”，并新建相应文件，文件包括顺序表结构体SeqList的定义，范例程序如下： #define MaxSize 100 /*假设顺序表最多存放100个元素*/ typedef int DataType; /*定义线性表的数据类型，假设为int型*/ typedef struct { DataType data[MaxSize]; /*存放数据元素的数组*/ int length; /*线性表的长度*/ } SeqList; 文件包括建立顺序表、遍历顺序表、按值查找、插入操作、删除操作成员函数的定义，范例程序如下： int CreatList(SeqList *L, DataType a[ ], int n) { if (n > MaxSize) {printf("顺序表的空间不够，无法建立顺序表\n"); return 0;} for (int i = 0; i < n; i++) L->data[i] = a[i]; L->length = n; return 1; } 一、实验目的： 1．掌握线性表的链式存储结构。 2．熟练地利用链式存储结构实现线性表的基本操作。 3．能熟练地掌握链式存储结构中算法的实现。 二、实验内容： 1．用头插法或尾插法建立带头结点的单链表。 2．实现单链表上的插入、删除、查找、修改、计数、输出等基本操作。 三、实验要求： 1. 根据实验内容编写程序，上机调试、得出正确的运行程序。 2. 写出实验报告（包括源程序和运行结果）。 四、实验学时：4学时 五、实验步骤： 1．进入编程环境，建立一新文件； 2. 参考以下相关内容，编写程序，观察并分析输出结果。 ①定义单链表的数据类型，然后将头插法和尾插法、插入、删除、查找、修改、计数、输出等基本操作都定义成子函数的形式，最后在主函数中调用它，并将每一种操作前后的结果输出，以查看每一种操作的效果。 ②部分参考程序（略） 六、实践部分 选作实验可以从以下两个实验中任选一个： 1 试设计一元多项式相加（链式存储）的加法运算。 A（X）=7+3X+9X8+5X9 B（X）=8X+22X7-9X8 1．建立一元多项式； 2．输出相应的一元多项式； 3．相加操作的实现。 2 约瑟夫生死环 利用单循环链表存储结构，解决约瑟夫（Josephus）环问题。即：将编号是1,2,…,n(n>0)的n个人按照顺时针方向围坐一圈，每人持有一个正整数密码。开始时任选一个正整数作为报数上限值m,从某个人开始顺时针方向自1开始顺序报数，报到m时停止报数，报m的人出列，将他的密码作为新的m值，从他在顺时针方向的下一个人开始重新从1报数，如此下去，直到所有的人全部出列为止。令n最大值取30。设计一个程序，求出出列顺序，并输出结果。 数据结构实验课程大纲 本大纲是针对计算机科学与技术专业本科对数据结构的基本要求而编写的。 一、目的与任务 数据结构是一门实践性很强的课程，每个学生必须完成一定数量的上机作业。通过上机作业，要求在数据结构的逻辑特性和存贮表示、基本数据结构的选择和应用、算法设计及其实现等方面加深对课程基本内容的理解。同时，在程序设计方法、程序设计风格及上机操作等基本技能和科学作风方面受到比较系统的、严格的训练。提高分析问题和用计算机解决实际问题的能力。为后续课程的学习以及为应用软件特别是非数值软件的开发打下良好的理论基础和实践基础。 二、课程内容 1.顺序表的表示和运算（0-2学时） 2.链表的表示和运算（2学时） 3.栈的应用（2-3学时） 4.队列的应用（2-3学时） 5.二叉树的基本操作和应用（2-6学时） 6.图及其应用（2-6学时） 7.排序（4-6学时） 8.查找（2-4学时） 三、基本要求 1.逐步理解和掌握程序设计和上机操作的基本方法和技能。 2.理解并实现各种基本数据结构的存贮表示、运算方法及其典型应用；学会根据实际问题的要求设计算法的 数据结构，并具有一定的比较和选用数据结构及算法的能力。 3.理解并实现常用的查找和排序的基本方法。 四、学时分配 五、实验内容 注：带*的内容以及练习与思考题，可根据实际学时、专业方向特点等具体要求，做相应调整或从略。 实验一、顺序表 实验目的： 熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉顺序表的逻辑特性、存储表示方法和顺序表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 编写程序实现下列的要求： (1) 设数据元素为整数，实现这样的线性表的顺序存储表示。 (2) 键盘输入10个数据元素，利用顺序表的基本操作，建立该表。 (3) 利用顺序表的基本操作，找出表中的最大的和最小的数据元素（用于比较的数据元素为整数）。 (4) * 若数据元素为学生成绩（含姓名、成绩等字段），重新编程，实现上面的要求。要求尽可能少地修改前面的程序来得到新程序。（这里用于比较的字段为分数） 练习及思考题： （1）不同类型的数据元素所对应的顺序表在类型定义和操作实现上有什么异同？ （2）顺序表的操作上有什么特点？ （3）不固定数据元素的个数，而通过特殊数据来标记输入数据的结束，实现这样的输入操作。 实验二、链表 实验目的： 熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法的特点和链式表的基本操作。 实验要求： 了解并熟悉链式表的逻辑特性、存储表示方法和链式表的基本操作的实现和应用。 实验内容： 编写程序实现下列的要求： (1) 设学生成绩表中的数据元素为学生成绩（含姓名、成绩字段），实现这样的线性表的链式存储表示。 (2) 键盘输入若干个数据元素（用特殊数据来标记输入数据的结束），利用链表的基本操作（前插或后插算法），建立学生成绩单链表。 (3) 键盘输入关键字值x，打印出表中所有关键字值<=x的结点数据。（用于比较的关键字字段为分数）。 (4) 输入关键字值x，删除表中所有关键字值<=x的结点。（用于比较的关键字字段为分数）。 (5) * 释放该链表（删除所有结点）。 (6) * 若要求建立的学生成绩单链表为有序表，重新编写算法和程序实现前面的要求（3）。（用于比较的字段为分数）。 练习及思考题： （1）不同类型的数据元素所对应的链式表在类型定义和操作实现上有什么异同？ （2）有头结点的链式表，有什么特点？ 数据结构基础及深入及考试 复习资料 习题及实验参考答案见附录 结论 1、数据的逻辑结构是指数据元素之间的逻辑关系。即从逻辑关系上描述数据，它与数据的存储无关，是独立于计算机的。 2、数据的物理结构亦称存储结构，是数据的逻辑结构在计算机存储器内的表示（或映像）。它依赖于计算机。存储结构可分为4大类：顺序、链式、索引、散列 3、抽象数据类型：由用户定义，用以表示应用问题的数据模型。它由基本的数据类型构成，并包括一组相关的服务（或称操作）。它与数据类型实质上是一个概念，但其特征是使用与实现分离，实行封装和信息隐蔽（独立于计算机）。 4、算法：是对特定问题求解步骤的一种描述，它是指令的有限序列，是一系列输入转换为输出的计算步骤。 5、在数据结构中，从逻辑上可以把数据结构分成（ C ） A、动态结构和表态结构 B、紧凑结构和非紧凑结构 C、线性结构和非线性结构 D、内部结构和外部结构 6、算法的时间复杂度取决于（ A ） A、问题的规模 B、待处理数据的初态 C、问题的规模和待处理数据的初态 线性表 1、线性表的存储结构包括顺序存储结构和链式存储结构两种。 2、表长为n的顺序存储的线性表，当在任何位置上插入或删除一个元素的概率相等时，插入一个元素所需移动元素的平均次数为（ E ），删除一个元素需要移动的元素的个数为（ A ）。 A、(n-1)/2 B、n C、n+1 D、n-1 E、n/2 F、(n+1)/2 G、(n-2)/2 3、“线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。”这个结论是（ B ） A、正确的 B、错误的 C、不一定，与具体的结构有关 4、线性表采用链式存储结构时，要求内存中可用存储单元的地址（ D ） A、必须是连续的 B、部分地址必须是连续的C一定是不连续的D连续或不连续都可以 5、带头结点的单链表为空的判定条件是（ B ） A、head==NULL B、head->next==NULL C、head->next=head D、head!=NULL 6、不带头结点的单链表head为空的判定条件是（ A ） A、head==NULL B、head->next==NULL C、head->next=head D、head!=NULL 7、非空的循环单链表head的尾结点P满足（ C ） A、p->next==NULL B、p==NULL C、p->next==head D、p==head 8、在一个具有n个结点的有序单链表中插入一个新结点并仍然有序的时间复杂度是（ B ） A、O(1) B、O(n) C、O(n2) D、O(nlog2n) 9、在一个单链表中，若删除p所指结点的后继结点，则执行（ A ）数据结构课程实验指导书
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