《数据结构》实验指导书计算机学院数据结构课程组2007-9前言计算机编程中加工处理的对象是数据，而数据具有一定的组织结构，所以学习计算机编程仅仅了解计算机语言是不够的，还必须掌握数据的组织、存储和运算的一般方法，这便是数据结构课程中所研究的内容，也是我们编写计算机程序的重要基础，由于它对计算机学科起到承前启后的作用，因此本课程被列为计算机等相关专业最重要的专业基础课；同时数据结构是计算机专业教学的一门核心课程。计算机各领域都要用到各种数据结构，而且要从事计算机科学与技术工作，尤其是计算机领域的软件开发工作，必须具备较强的数据结构基础。数据结构课程内容丰富、学习量大，实践性强；隐含在各部分内容中的方法和技术多；算法设计具有动态性和抽象性等特点，看懂听明白与掌握会应用之间有相当大的一段距离。所以学生必须多实践才能进一步加深对课程的理解，理解和掌握算法设计所需的方法和技术，为整个专业学习打下良好的基础。实验一线性表的基本操作及其应用一、实验目的1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。2、熟悉线性表的逻辑结构。3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现，其中以熟悉链表的操作为侧重点。二、实验内容本次实验提供3个题目，每个题目都标有难度系数，*越多难度越大，学生可以根据自己的情况任选一个！题目一：单链表的基本操作（*）[问题描述]实现带头结点的单链表的建立、求长度，取元素、修改元素、插入、删除等单链表的基本操作。[基本要求]（1）依次从键盘读入数据，建立带头结点的单链表；（2）输出单链表中的数据元素（3）求单链表的长度；（4）根据指定条件能够取元素和修改元素；（5）实现在指定位置插入和删除元素的功能。[测试数据]由学生任意指定。题目二：约瑟夫环（**）[问题描述]约瑟夫（Joseph）问题的一种描述是：编号为1,2,…,n的n个人按顺时针方向围坐一圈，每人持有一个密码（正整数）。一开始任选一个正整数作为报数上限值m，从第一个人开始按顺时针方向自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，从他在顺时针方向上的下一个人开始重新从1报数，如此下去，直至所有人全部出列为止。试设计一个程序求出出列顺序。[基本要求]利用单向循环链表存储结构模拟此过程，按照出列的顺序印出各人的编号。[测试数据]由学生任意指定。如：m的初值为20；n的值为7；密码：3，1，7，2，4，8，4；（正确的输出结果应为6，1，4，7，2，3，5）。(报告上要求写出多批数据测试结果)[实现提示]程序运行后首先要求用户输入初始报数上限值m，人数n,(设n≤30)。然后输入各人的密码。[选作内容]向上述程序中添加在顺序结构上实现的部分。题目三：多项式的表示及相加（***）[问题描述]设计一个算法，以实现一元稀疏多项式的加法运算。[基本要求]（1）输入并建立多项式；（2）输出多项式，输出形式为整数序列：n，c1，e1，c2，e2，……，cn，en，其中n是多项式的项数，ci和ei分别是第i项的系数和指数，序列按指数降序排列；（3）多项式a和b相加，建立多项式a+b。[测试数据]由学生任意指定。[实现提示]用带表头结点的单链表存储多项式。[选作内容]多项式a和b相减，建立多项式a-b。三、实验前的准备工作1、掌握线性表的逻辑结构。2、掌握线性表的链式存储结构。3、熟练掌握线性表的插入、删除等操作。四、实验报告要求1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。3、结合运行结果，对程序进行分析。实验二栈和队列的基本操作及其应用一、实验目的1、掌握栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构，以便在实际中灵活应用。2、掌握栈和队列的特点，即后进先出和先进先出的原则。3、掌握栈和队列的基本运算，如：入栈与出栈，入队与出队等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的实现。二、实验内容本次实验提供2个题目，每个题目都标有难度系数，*越多难度越大，学生可以根据自己的情况任选一个！题目一：回文判断（*）[问题描述]对于一个从键盘输入的字符串，判断其是否为回文。回文即正反序相同。如“abba”是回文，而“abab”不是回文。[基本要求]（1）数据从键盘读入；（2）输出要判断的字符串；（3）利用栈的基本操作对给定的字符串判断其是否是回文，若是则输出“Yes”，否则输出“No”。[测试数据]由学生任意指定。题目二：商品货架管理（**）[问题描述]商店货架以栈的方式摆放商品。生产日期越近的越靠近栈底，出货时从栈顶取货。一天营业结束，如果货架不满，则需上货。入货直接将商品摆放到货架