数据结构与算法实验指导书.docVIP

第 PAGE \* Arabic 15 页 《数据结构与算法》实验指导书 实验课程编号：07ZB101109 实验室名称：多媒体技术实验室 系（院）：数计学院 实验室地点：N5-402 实验课学时：36 实验类别：专业课 适用专业：计算机科学与技术 是否独立设课：是 执笔人：李文新 审批人： 一、实验课程教学目的和要求 《数据结构与算法》是一门实践性很强的课程，光靠读书和做习题是不能提高实践能力的。 《数据结构与算法》的实验与程序设计语言课程中的实验不同，后者更多的强调语言方面的功能实现，而前者更接近实际，需要同学们自己分析问题，设计模型和算法，再上机调试完成。 《数据结构与算法》的实验的目的主要有两个： 1）深化理解书本上的理论知识，将书本的知识变“活”（为已掌握，为已活用）； 2）理论和实践相结合，学会将相关的数据结构和算法应用于解决实际问题，培养数据结构的应用能力和软件工程所需要的实践能力。 《数据结构与算法》的实验类型 1）验证性实验—主要是验证教材中已有的数据结构和算法。 2）设计性实验—针对具体问题，应用某一个知识点，自己设计数据结构和算法，培养对数据结构的简单运用能力。 3）综合性实验—针对具体问题，应用某几个知识点，自己设计数据结构和算法，培养对数据结构的综合运用能力。 《数据结构与算法》的实验安排 项目 实验题目 学时 说明 一 顺序表的保序插入操作 2 验证 二 单链表的操作 2 验证 三 循环单链表的插入和删除 2 设计 四 栈与队的操作 2 验证 五 栈与队的的应用 2 设计 六 栈与队的的应用 2 设计 七 对称矩阵的压缩存储 2 验证 八 压缩矩阵的应用 2 设计 九 二叉树的操作 2 验证 十 二叉树的应用 2 设计 十一 二叉树的应用 2 设计 十二 图的操作 2 验证 十三 图的应用 2 设计 十四 图的应用 2 设计 十五 查找操作 2 验证 十六 查找应用 2 设计 十七 排序操作 2 验证 十八 排序应用 2 设计 《数据结构与算法》实验的一般步骤 1）需求分析：要对简单的问题描述进行详细的分析，充分理解问题，明确问题要求做什么，有什么数据，边界条件……。 2）概要设计：针对问题描述中涉及到数据定义抽象数据类型，设计数据结构和算法模型。本部分不必考虑实现的细节。 3）详细设计：设计具体的存储结构（用C++实现抽象数据类型对应的类）。此外，还要设计对象间的调用关系及输入输出。 4）上机调试（运行代码，修正语法及逻辑错误） 5）结果与总结 《数据结构与算法》的实验要求： 1）完成实验预习； 2）完成并上交实验报告； 3）完成电子设计文档 预习/实验报告的格式要求： 1）实验名称 2）实验目的 3）实验内容及要求 4）概要设计：ADT 5）详细设计：C++类或C函数 6）调试分析： 7）结果与总结 实验一: 顺序表的保序插入操作 一、实验目的： 1）掌握线性表的顺序存储结构与算法实现； 2）掌握顺序表及其基本操作的实现。 二、实验内容及要求： 1）建立含有若干个元素并递增有序的顺序表； 2）对已建立的顺序表实现保序插入、删除、查找、输出等基本操作。 实验二: 单链表的操作 一、实验目的： 1）掌握线性表的链接存储结构； 2）掌握链表及其基本操作的实现。 二、实验内容及要求： 1）用头插法（或尾插法）建立带头结点的单链表； 2）对已建立的单链表实现插入、删除、查找、输出等基本操作。 实验三: 循环单链表的插入和删除 一、实验目的： 1）进一步掌握线性表的链接存储结构； 2）掌握循环单链表及其基本操作的实现。 二、实验内容及要求： 1）用头插法（或尾插法）建立带头结点的循环单链表； 2）在采用尾指针（rear）表示的循环单链表中，查找元素为x的结点，如果有则删除该结点；如果没有则插入到循环单链表的尾部。 操作接口 ：T LinkListLDI(T x) 实验四: 栈与队的操作 一、实验目的： 1）掌握栈和队的顺序与链接存储结构； 2）掌握栈和队的操作特性； 3) 掌握顺序栈和链队列的基本操作的实现方法。 二、实验内容及要求： 1）分别建立一个空的顺序栈和空的链队列； 2）对已建立的顺序栈和链队列实现插入、删除、取栈顶元素、取队头元素及输出等基本操作。 实验五：栈与队的的应用（括号匹配问题） 一、实验目的： 1）掌握栈和队列的存储结构； 2）掌握栈和队列的操作特性； 3）掌握栈和队列基本操作的实现。 二、实验内容及要求： 括号匹配问题 在算述表达式中，可能出现嵌套的大、中、小括号，设计一个算法，可以判断给定的表达式串中的括号是否是匹配的。 要求：首先，分别先定义一个栈和一个队；其次，将表达式串中