数据结构与算法实习实验指导书.docx

数据结构与算法实习实验指导书主要涵盖了数据结构和算法的基础操作，旨在帮助学生掌握理论知识的同时，提升实际编程能力。实验分为三个部分：顺序表的基本操作、链表的基本操作和二叉树的基本操作。 **实验一 顺序表的基本操作** 在顺序表中，数据元素按线性顺序存储。实验要求实现以下操作： 1. **显示顺序表**：展示顺序表的当前状态。 2. **插入元素**：在表的适当位置插入新元素，同时记录比较次数。 3. **查找元素**：搜索特定元素，记录比较次数。 4. **删除元素**：移除指定元素，记录移动次数。 5. **排序**：实现简单选择排序、快速排序，记录比较次数和移动次数。 6. **折半查找**：使用二分查找方法，记录比较次数。 7. **顺序表逆置**：原地逆置顺序表。 8. **有序插入**：在已排序的顺序表中插入元素，保持有序，记录比较次数和移动次数。 9. **高效删除**：删除指定范围内所有元素，优化时间复杂度。 10. **合并**：合并两个非递减顺序表，去除重复元素。 11. **Shell排序**：使用Shell排序算法，步长为5、3、1。 12. **堆排序**：实现经典的堆排序算法。 实验环境采用VC++，实验结果需保存在个人命名的文件夹中并上传。 **实验二 链表的基本操作** 链表是一种动态数据结构，实验目标是掌握链表操作： 1. **创建链表**：初始化链表结构。 2. **显示链表**：输出链表的所有元素。 3. **查找**：在链表中查找特定元素，记录比较次数。 4. **插入元素**：在链表的指定位置插入新元素。 5. **删除元素**：删除指定元素，记录比较次数。 6. **直接插入排序**：对链表进行直接插入排序。 7. **链表逆置**：将链表反转。 8. **合并有序链表**：合并两个有序链表，形成一个新有序链表。 9. **拆分链表**：根据元素位置拆分成两个链表，保持原有顺序。 10. **链栈操作**：实现链栈的基本操作，并用于实现十进制与八进制转换。 同样，实验需在VC++环境中完成，结果文件按要求命名并上传。 **实验三 二叉树的基本操作** 二叉树是数据结构的重要组成部分，实验涉及以下内容： 1. **创建二叉树**：构建二叉树结构。 2. **遍历**：递归实现先序、中序和后序遍历。 3. **叶子节点计数**：计算二叉树中叶子节点的数量。 4. **计算深度**：找出二叉树的深度。 5. **交换子树**：交换二叉树所有节点的左右子树。 6. **生成二叉排序树**：根据给定序列构建二叉排序树。 7. **查找**：在二叉排序树中查找元素。 8. **删除节点**：从二叉排序树中删除任意位置的节点。 9. **非递归先序遍历**：使用栈实现非递归的先序遍历。 10. **二叉树的凹入表示法**：将二叉树以特定格式输出，支持插入、删除、切换和显示操作。 实验三同样在VC++环境下进行，实验成果需按规定上传。 通过这些实验，学生将能深入理解顺序存储、链式存储以及树形结构的特性，提高在实际问题中应用数据结构和算法的能力。实验过程中，不仅需要掌握基本操作，还要关注算法的效率，如比较次数和移动次数的记录，这对于优化代码性能至关重要。