2021数据结构上机实验题目1

数据结构在计算机科学中起着至关重要的作用，它关乎如何高效地存储和处理数据。本题涉及了数据结构中的线性表、栈以及数组的概念，同时也融入了算法的应用，包括图像处理中的直方图计算和物理学中的碰撞模拟。 线性表是一种基本的数据结构，它可以顺序存储或链式存储。在顺序存储中，元素存储在一块连续的内存区域，而链式存储则通过指针链接元素。题目要求实现ADT List的基本操作，包括插入、删除、查找等13个操作，这要求对数组和链表的特性有深入理解。对于线性表的就地逆置，需要在原空间内改变元素的顺序，这是一个常见的操作，可以通过双指针法来实现。 删除线性表中重复的元素值，也是对线性表操作的延伸，需要遍历线性表，比较相邻元素并根据需要删除重复项。在顺序结构中，这可能涉及到元素的移动；而在链式结构中，删除操作相对简单，只需更改指针连接。 接下来是关于图像处理的问题，这里涉及到了直方图的计算。直方图是描述图像灰度分布的统计图形，可以反映图像的灰度特性。给定一个灰度矩阵，我们需要统计每个灰度值出现的次数，即计算直方图。这可以通过遍历矩阵并用哈希表或数组记录每个灰度值的频数来实现。输出的直方图数组应按灰度值排序，确保总和等于图像的像素总数。 最后是碰撞的小球问题，这是一个基于物理模型的动态系统模拟。小球在数轴上的运动可以用数组来表示，每个元素代表小球的位置。由于小球速度恒定，且只有碰撞和反弹会影响位置，所以可以通过迭代计算每个小球在特定时间后的坐标。需要注意的是，因为小球初始位置和线段长度都是偶数，可以避免三个小球同时碰撞的情况，这简化了问题的复杂性。每次迭代，检查小球是否到达端点或与其他小球碰撞，根据规则更新它们的速度和位置。 通过解决这些题目，学生将能深入理解数据结构的操作，并学会将这些知识应用于实际问题的解决，如图像处理和物理模拟。这不仅锻炼了编程能力，也提升了逻辑思维和问题解决技巧。