计科班(软工)-实验101

在计算机科学领域，链表是一种基础且重要的数据结构，它在程序设计中有着广泛的应用。在本次实验“计科班(软工)-实验101”中，我们有两个主要任务，涉及链表以及二叉链表的应用。 我们要解决的是判断一个字符串是否为英语回文的问题。这里的关键是理解回文的概念，即一个字符串无论从前往后读还是从后往前读都是相同的。在处理这个问题时，我们不能简单地直接比较字符串的前半部分和后半部分，因为需要忽略非英语字母字符并考虑大小写的等价性。因此，我们可以利用栈和队列这两种数据结构来实现这个功能。栈具有后进先出（LIFO）的特性，适合用来存储待检查的字符；而队列具有先进先出（FIFO）的特性，可以用于顺序处理字符。我们将字符串的每个经过处理的字符入栈，同时将它们入队。然后，逐个从队列中取出字符，与栈顶的字符进行比较，如果每次比较都相等，直到队列为空，那么字符串就是回文。 第二个任务是使用二叉链表来实现二叉树。二叉链表是一种特殊的数据结构，每个节点包含两个指针，分别指向它的左子节点和右子节点。在这里，我们需要根据给定的层序序列构建二叉树。层序序列是指按照从上到下、从左到右的顺序列出所有节点的值。先从序列的第一个元素创建根节点，然后依次添加其子节点，直到序列遍历完毕。为了实现这个过程，我们可以使用广度优先搜索（BFS）策略，利用队列来存储每一层的节点。接着，我们需要输出这个二叉树的四种遍历序列：先序遍历（根-左-右）、中序遍历（左-根-右）、后序遍历（左-右-根）和层序遍历。我们要交换所有节点的左右子树，这可以通过遍历整棵树并更改每个节点的子节点指针来实现，然后再输出新二叉树的四种遍历序列。 在实际编程中，理解链表和二叉树的性质及其操作是至关重要的。链表提供了灵活的内存管理，而二叉树则允许高效地进行查找、插入和删除操作。通过这次实验，学生不仅能深入理解这些数据结构，还能提升解决问题和编写代码的能力。对于后续的软件工程学习，这些基础知识将发挥基石作用。