数据结构实验指导

内容简介。数据结构是计算机专业的核心课，是重要的专业基础课。实践是学习本课程的一个重要的环节。

目前各种“数据结构”教材较为注重理论的叙述与介绍，算法描述不拘泥某种语言的语法细节，默认读者已具备扎实的程序设计基础，可以在课下独立完成数据结构实验。实际上在读者群中程序设计的基础并不一致，相当一部分人基础较为薄弱。多数学生反映数据结构的上机实验存在一定的困难，希望有合适的实验参考书指导学习。

数据结构的理论学习也有一定的深度，存在一定的难度。学生必须完成一定数量的思考题、练习题、书面作业题，一方面巩固基本知识、一方面提高联系实际分析解决问题的能力。正是基于以上的原因编写了这本“数据结构实验指导”。

本参考书包括c语言基础知识和上机实验习题两部分。

在c语言基础知识部分，主要介绍了输入/输出、函数及参数传递和结构体的概念应用。这部分内容非常重要，掌握的是否熟练会直接影响“数据结构“的学习。

在实验部分，包括有完整的c语言源程序例题，介绍了一些设计数据结构题目所需的c语言常用的知识和技巧。在实验题中，既有简单容易的验证题，即验证已经给出的源程序，或者扩充已经给出的源程序，也有需独立思考设计的综合实验题。

由于时间仓足、水平有限，书中难免存在错误和不妥之处，敬请读者指正。

李英龙。2023年3月编订。

于湖南科技大学北校区。

目录。第一部分 c语言基本知识。

一基本输入和输出4

二函数与参数传递6

三结构体及运用8

第二部分上机实验习题。

上机实验要求及规范11

实习一复数adt及其实现13

实习二线性表15

实习三栈和队列23

实习四串31

实习五数组33

实习六树与二叉树35

实习七图37

实习八查找43

实习九排序45

第一部分 c语言基本知识。

如何选择描述数据结构和算法的语言是十分重要的问题。传统的方法是用pascal语言，由于该语言语法规范、严谨，非常适用于数据结构课程教学。在windows 环境下涌现出一系列的功能强大、面向对象的程序开发工具，如：

visual c++,borland c++,visual basic, visual foxpro等。由于visual delphi的出现，使pascal仍不失为一种优秀的算法描述工具。近年来在计算机科学研究、系统开发、教学以及应用开发中，ｃ语言的使用越来越广泛。

因此，本教材采用类c语言进行算法描述。

按照传统的数据结构教材写法，只是注重算法思想和方法。并不关心具体使用何种语言工具来实现，默认学生已经能够具备扎实的程序设计基础和能力。随着计算机科学的发展、教学改革的深化，数据结构的开课时间各个高校有所不同，普遍有所提前。

大学生入学起点就存在一定的差异，即使在大学一年级学习了某种程序设计语言，学生中能力和水平的差异依然存在。实践表明在数据结构教学过程中，如果学生的程序设计语言基础薄弱，就会影响正常教学进度。数据结构不仅具有较强的理论性，更具有较强的实践性。

当前国内、国外一些优秀的数据结构教材已经是兼顾理论和实践两个方面。因此，有必要将数据结构所必须使用的c语言语法在此做简单介绍。根据多年教学实践，学生完成上机实验练习时遇到的主要问题是，不能正确的输入数据，结构体概念陌生，函数的传址调用概念不清，指针与链表有的没有学过。

由于篇幅所限，这里仅对前三个问题加以介绍。如果学生基础好，可以越过这一部分内容不看。

一、基本输入和输出。

对于重要的数据结构算法，均要求进行上机实验。而上机实践中离不开数据的输入/输出。看起来简单的输入/输出，往往是上机实验最容易出错的地方，尤其是输入。

对于一个算法程序，如果数据不能正确输入，算法设计得再好也无法正常运行。

1．输入。

c语言的输入是由系统提供的scanf()等函数实现，在程序的首部一般要求写入：

# include <>

因为标准输入/输出函数都存在于头文件之中，现将其包含进来方可使用这些常用的输入/输出函数。有的系统允许不使用上述包含语句，可以直接使用标准输入/输出函数。

函数scanf()的功能很丰富，输入格式也是多种多样，这是大家较为熟悉的知识，这里不做详细介绍。在使用中需要注意以下几个问题。

1）一条scanf()语句有多个变量、并且都是数值型（int, float, double）时，在输入数据时应该在一行之内键入多个数据，数据之间空格分隔。例如：

int n; float x;

scanf (“d %f ” n, &x);

正确的输入应是：整数空格实数回车。例如：

就是在两个数据之间使用空格键为分隔符，最后打回车键。

如果语句中在%d 和%f 之间有一个逗号：

scanf (“d ，%f ” n, &x);

正确的输入应是：整数逗号实数回车。例如：

2）在需要字符型变量或字符串输入时，要单独写一条输入语句，这样不易出错。

如果在同一条scanf()语句中将字符型和数值型混合输入常常会出错。因为键盘输入时在数值型数据之间‘空格键’起‘分隔符’作用，但是在字符或字符串之间，‘空格’会被当做一个字符，而不能起到‘分隔符’的作用。所以将它们混在一起容易出错。

（3）在scanf()语句中变量写法应该是该变量的地址，这一点常被忽视。

请看下列程序：

1: viod main()

为了方便说明问题程序中加了行号，运行时当然不允许行号。一般情况下在scanf()语句中的变量名之前要加上求地址符&，上述程序第5，6行之中就是这样。为什么第4行的name前面不加&呢？

因为name代表字符串，即是一维字符数组，一维数组名本身就是一个地址，是该数组的首地址，所以name前面不加&。

在本程序中把字符串、字符、数值型变量分别写入不同的scanf()语句，输入数据的具体形式如下：

请输入姓名：zhanghua

请输入性别：v

请输入学号和成绩：101 90.5

请考虑如果姓名输入成：zhang hua，会出现什么现象？那样只会读入zhang做姓名，而hua被忽略，还会影响后面的输入语句无法正确读入数据。

因此，应该充分重视数据的输入技术。

2．输出。

c语言的输出是由系统提供的printf()等函数来实现，在程序的首部一般要求写入：

# include <>

输出函数printf()的语法一般容易掌握，这里强调的是怎样合理巧妙的使用它。

1. 在连续输出多个数据时，数据之间一定要有间隔，不能连在一起。

int n=10, m=20, p=30;

printf(“ %d%d%d”,n,m,p);

printf(“ %6d%6d%6d”,n,m,p); 提倡使用的语句。

第一行输出是： 102030

第二行输出是： 10 20 30

2. 在输入语句scanf()之前先使用printf()输出提示信息，但是在printf()最后不能使用换行符。

int x;

printf(“ x句尾不应使用换行符。

scanf( “d”,&x);

这样使光标与提示信息出现在同一行上，光标停在问号后边：x=?□

3. 在该换行的地方，要及时换行。

int i;

printf(“数据输出如下：需要换行。

for (i=0; i<8; i++)printf(“%6d”, i几个数据在同一行输出，不能换行。

4. 在调试程序时多加几个输出语句，以便监视中间运行状况。程序调式成功后，再去掉这些辅助输出语句。

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