2022年数据结构实验题参考答案 .pdf

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1、【实验题】1狐狸逮兔子围绕着山顶有10 个圆形排列的洞，狐狸要吃兔子，兔子说：“可以，但必须找到我，我就藏身于这十个洞中，你先到号洞找，第二次隔个洞（即3 号洞）找，第三次隔个洞（即6 号洞）找，以后如此类推，次数不限。”但狐狸从早到晚进进出出了1000 次，仍没有找到兔子。问兔子究竟藏在哪个洞里？（提示：这实际上是一个反复查找线性表的过程。）【数据描述】定义一个顺序表， 用具有 10 个元素顺序表来表示这10 个洞。每个元素分别表示围着山顶的一个洞，下标为洞的编号。#define LIST_INIT_SIZE 10 / 线性表存储空间的初始分配量typedef struct ElemType

2、 *elem; / 存储空间基址 int length; / 当前长度 int listsize; / 当前分配的存储容量（以sizeof(ElemType)为单位）SqList; 【算法描述】status InitList_Sq(SqList &L) / 构造一个线性表L L.elem=(ElemType )malloc(LIST_INIT_SIZE*sizeof(ElemType); If(!L.elem) return OVERFLOW; /存储分配失败 L.length=0; / 空表长度为0 L.listsize=LIST_INIT_SIZE; / 初始存储容量 return OK;

3、 /InitList_Sq status Rabbit(SqList &L) / 构造狐狸逮兔子函数 int current=0; / 定义一个当前洞口号的记数器，初始位置为第一个洞口 for(i=0;iLIST_INIT_SIZE;i+) L.elemi=1; / 给每个洞作标记为1，表示狐狸未进之洞 L.elemLIST_INIT_SIZE-1=L.elem0=0;/首先进入第一个洞，标记进过的洞为0。 for(i=2;i=1000;i+) current=(current+i)%LIST_INIT_SIZE;/实现顺序表的循环引用 L.elemi=0; / 标记进过的洞为0 / 第二次隔

4、个洞找，第三次隔个洞找，以后如此类推,经过一千次 printf( 兔子可能藏在如下的洞中：) for(i=0;iLIST_INIT_SIZE;i+) if(L.elemi=1) printf( “ 第%d 个洞 n ”,i+1);/ 输出未进过的洞号return OK; /end 【C 源程序】名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 17 页 - - - - - - - - - #include #include #define OK 1 #define OVER

5、FLOW -2 typedef int status; typedef int ElemType; #define LIST_INIT_SIZE 10 /* 线性表存储空间的初始分配量 */ typedef struct ElemType *elem; /* 存储空间基址 */ int length; /* 当前长度 */ int listsize; /* 当前分配的存储容量（以sizeof(ElemType)为单位） */ SqList; status InitList_Sq(SqList *L) /* 构造一个线性表L */ (*L).elem=(ElemType *)malloc(LIS

6、T_INIT_SIZE*sizeof(ElemType); if(!(*L).elem) return OVERFLOW; /* 存储分配失败 */ (*L).length=0; /* 空表长度为0 */ (*L).listsize=LIST_INIT_SIZE; /* 初始存储容量 */ return OK; /*InitList_Sq */ status Rabbit(SqList *L) /* 构造狐狸逮兔子函数 */ int i,current=0; /* 定义一个当前洞口号的记数器，初始位置为第一个洞口*/ for(i=0;iLIST_INIT_SIZE;i+) (*L).elemi

7、=1; /* 给每个洞作标记为1，表示狐狸未进之洞 */ (*L).elemLIST_INIT_SIZE-1=0; (*L).elem0=0; /* 第一次进入第一个洞，标记进过的洞为0 */ for(i=2;i=1000;i+) current=(current+i)%LIST_INIT_SIZE;/*实现顺序表的循环引用 */ (*L).elemcurrent=0; /* 标记进过的洞为0 */ /* 第二次隔个洞找，第三次隔个洞找，以后如此类推,经过一千次 */ printf(n兔子可能藏在如下的洞中：) ; for(i=0;iLIST_INIT_SIZE;i+) if(*L).elem

8、i=1) printf( n 此洞是第 %d 号洞 ,i+1);/* 输出未进过的洞号 */ return OK; void main() SqList *L; InitList_Sq(L); Rabbit(L); getch(); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 17 页 - - - - - - - - - 【测试数据】最后的输出结果为：2 4 7 9 【说明】本算法思路比较简单，采用了顺序表表示围着山顶的10 个洞，首先对所有洞设置标志为1，然后通过

9、1000 次循环，对每次所进之洞修改标志为0，最后输出标志为1 的洞。2银行客户某银行有一个客户办理业务站，在单位时间内随机地有客户到达，设每位客户的业务办理时间是某个范围内的随机值。设只有一个窗口，一位业务人员， 要求程序模拟统计在设定时间内，业务人员的总空闲时间和客户的平均等待时间。假定模拟数据已按客户到达的先后顺序依次存于某个正文数据文件中。对应每位客户有两个数据，到达时间和需要办理业务的时间。复习概念：与栈相对应， 队列是一种先进先出的线性表。它只允许在表的一端进行插入，而在另一端进行删除元素。 允许插入的一端称队尾，允许删除的一端称队头。插入与删除分别称为入队与出队。队列示意图见图3

10、-2：出队 a1 a2 , an-1an 进队队头队尾【数据描述】typedef struct int arrive; int treat;/ 客户的信息结构QNODE ；typedef struct node QNODE data; Struct node *next;/队列中的元素信息LNODE LNODE *front,*rear;/ 队头指针和队尾指针【算法描述】 设置统计初值；设置当前时钟时间为0；打开数据文件，准备读；读入第一位客户信息于暂存变量中； do /约定每轮循环，处理完一位客户if(等待队列为空，并且还有客户) / 等待队列为空时累计业务员总等待时间；时钟推进到暂存变量中

11、的客户的到达时间；暂存变量中的客户信息进队；读取下一位客户信息于暂存变量； 累计客户人数；从等待队列出队一位客户；将该客户的等待时间累计到客户的总等待时间；设定当前客户的业务办理结束时间；名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 17 页 - - - - - - - - - while(下一位客户的到达时间在当前客户处理结束之前) 暂存变量中的客户信息进队；读取下一位客户信息于暂存变量； 时钟推进到当前客户办理结束时间； while( 还有未处理的客户)；计算统计结

12、果，并输出；【C 源程序】#include #include #define OVERFLOW -2 typedef struct int arrive; int treat; /* 客户的信息结构*/ QNODE; typedef struct node QNODE data; struct node *next; /*队列中的元素信息*/ LNODE; LNODE *front,*rear;/* 队头指针和队尾指针*/ QNODE curr,temp; char Fname120; FILE *fp; void EnQueue(LNODE *hpt,LNODE *tpt,QNODE e)

13、/* 队列进队 */ LNODE *p=(LNODE *)malloc(sizeof(LNODE); if(!p) exit(OVERFLOW); /*存储分配失败 */ p-data=e; p-next=NULL; if(*hpt=NULL) *tpt=*hpt=p; else *tpt=(*tpt)-next=p; int DeQueue(LNODE *hpt,LNODE *tpt,QNODE *cp) /* 链接队列出队 */ LNODE *p=*hpt; if(*hpt=NULL) return 1;/*队空 */ *cp=(*hpt)-data; *hpt=(*hpt)-next;

14、if(*hpt=NULL) *tpt=NULL; free(p); return 0; void main() int dwait=0,clock=0,wait=0,count=0,have=0,finish; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 17 页 - - - - - - - - - printf(n enter file name:); scanf(%s,Fname);/* 输入装客户模拟数据的文件的文件名*/ if(fp=fopen(Fname,

15、r)=NULL) /* 打开数据文件*/ printf(cannot open file %s,Fname); return; front=NULL;rear=NULL; have=fscanf(fp, %d%s,&temp.arrive,&temp.treat); do /* 约定每轮循环，处理一位客户*/ if(front=NULL & have=2) /* 等待队列为空，但还有客户*/ dwait+=temp.arrive-clock; /*累计业务员总等待时间*/ clock=temp.arrive; /* 时钟推进到暂存变量中的客户的到达时间*/ EnQueue(&front,&re

16、ar,temp); /* 暂存变量中的客户信息进队*/ have=fscanf(fp, %d%d,&temp.arrive,&temp.treat); count+; /*累计客户人数*/ DeQueue(&front,&rear,&curr);/*出队一位客户信息*/ wait+=clock-curr.arrive; /* 累计到客户的总等待时间*/ finish=clock+curr.treat;/* 设定业务办理结束时间；*/ while(have=2 & temp.arrive=finish) /*下一位客户的到达时间在当前客户处理结束之前*/ EnQueue(&front,&rear

17、,temp);/* 暂存变量中的客户信息进队*/ have=fscanf(fp, %d%d,&temp.arrive,&temp.treat); clock=finish; /* 时钟推进到当前客户办理结束时间*/ while(have=2 | front!=NULL); printf( 结果：业务员等待时间%dn 客户平均等待时间%fn,dwait, (double)wait/count); printf( 模拟总时间： %d，n 客户人数： %d,n 总等待时间： %dn,clock, count,wait); getch(); /*main_end*/【测试数据】设数据装在一个数据文件d

18、ata.dat 中，内容为：10 6 13 8 显示结果为：enter file name:data.dat enter file name:data.dat 结果：业务员等待时间10 客户平均等待时间25.500000 模拟总时间： 72，客户人数： 2, 总等待时间： 51 【说明】在计算程序中，程序按模拟环境中的事件出同顺序逐一处理事件：当一个事件结束时，下一个事件隔一段时间才发生，则程序逻辑的模拟时钟立即推进到下一事件的发生时间；如一名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - -

19、 第 5 页，共 17 页 - - - - - - - - - 个事件还未处理结束之前，另有其他事件等待处理，则这些事件就应依次排队等候处理。3二叉树的的应用：设计一个表示家谱的二叉树要求：采用一棵二叉树表示一逐步形成家谱关系，对于给定的父亲显示所有的儿子。由于家谱为树形，但不是一棵二叉树，所以在存储时要转换成二叉树的形式。规定：一个父亲结点的左子树表示母亲结点，母亲结点的右子树表示他们的所有儿子，例如， 图 1 是一个用二叉树表示的家谱图，与之对应的传统树形图家谱图如图2 所示。这样就将家谱树转换成二叉树了，而二叉树的操作是容易实现的。图 2 一个家谱树图 1 二叉树表示的家谱图源程序#in

20、clude #include #include #define MaxWidth 40 #define MaxSize 30 typedef struct treenode char name10; struct treenode *left,*right; *BTree; BTree findfather(BTree p,char xm) BTree bt; if(p=NULL) return(NULL); else if(strcmp(p-name,xm)=0) return(p); else bt=findfather(p-left,xm); if(bt!=NULL) return(bt

21、); else return(findfather(p-right,xm); BTree creatree() int n,m,i,contin=1,first=1; char xm10; BTree btree,s,t,p; printf(n建立一个家谱二叉树（以空格结尾)：n); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 17 页 - - - - - - - - - while(contin) if(first=1) btree=(BTree)malloc(si

22、zeof(struct treenode); printf(t姓名： ); gets(btree-name); btree-right=NULL; s=(BTree)malloc(sizeof(struct treenode); printf(t妻子： ); gets(s-name); s-left=s-right=NULL; btree-left=s; first=0; else printf(t父亲： ); gets(xm); if(strcmp(xm, )=0) contin=0; else p=findfather(btree,xm); if(p!=NULL) p=p-left; if

23、(p=NULL) /* 没有妻子 */ printf(t没有儿子（因为没有妻子）n); else while(p-right!=NULL) p=p-right; s=(BTree)malloc(sizeof(struct treenode); s-right=NULL; p-right=s; printf(t儿子： ); gets(s-name); printf(t儿妻： ); gets(xm); if(strcmp(xm,)!=0) t=(BTree)malloc(sizeof(struct treenode); strcpy(t-name,xm); t-left=t-right=NULL;

24、 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 7 页，共 17 页 - - - - - - - - - s-left=t; else s-left=NULL; else printf( 不存在这样的父结点！n); return(btree); void disptree(BTree BT) BTree stackMaxSize,p; int levelMaxSize2,top,n,i,width=4; if(BT!=NULL) printf(n家谱凹入表示法:n); top=1;

25、 stacktop=BT; /* 根结点入栈 */ leveltop0=width; while (top0) p=stacktop; /* 退栈并凹入显示该结点值*/ n=leveltop0; for (i=1;iname); for(i=n+1;iright!=NULL) /* 将右子树根结点入栈*/ top+; stacktop=p-right; leveltop0=n+width; /* 显示场宽增width*/ leveltop1=2; if (p-left!=NULL) /* 将左子树根结点入栈*/ top+; stacktop=p-left; leveltop0=n+width;

26、 /* 显示场宽增width*/ 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 17 页 - - - - - - - - - leveltop1=1; void findson(BTree bt) char xm10; BTree p; printf(n查找指定父亲的所有儿子n); printf( 父亲： ); gets(xm); p=findfather(bt,xm); if(p=NULL) printf( 不存在 %s的父亲！ n,xm); else p=p-lef

27、t; p=p-right; if(p=NULL) printf(%s 没有儿子 !n,xm); else printf(%s 有以下儿子 !nt); while(p!=NULL) printf(%8s ,p-name); p=p-right; main() BTree bt; bt=creatree(); disptree(bt); findson(bt); 运行结果 建立一个家谱二叉树（以空格结尾)：姓名：张德妻子：陈氏父亲：张德名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9

28、页，共 17 页 - - - - - - - - - 儿子：张文儿妻：刘氏父亲：张德儿子：张武儿妻：王氏父亲：张文儿子：张兵儿妻：李氏父亲：张文儿子：张强儿妻：父亲：张武儿子：张华儿妻：父亲：家谱凹入表示法: 张德陈氏张文刘氏张兵李氏张强张武王氏张华查找指定父亲的所有儿子父亲：张德有以下儿子 ! 张文张武4最短路径假设有 n 个城市组成一个公路网（有向的），并用代价邻接矩阵表示该网络，编写一个指定城市 v 到其他各城市的最短路径的函数。方法：直接采用Dijkstra 算法，略。5排序对于对于输入的数字按从小到大和从大到小两种顺序进行排序，并显示中间排序过程。提示 可以采用快速排序方法进行数字的

29、两种排序。源程序#include #define MAX 100 void disparr(); int aMAX,n,m; void creatarr() 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 17 页 - - - - - - - - - int i=0; printf( 建立原始数序 n); printf(t元素个数： ); scanf(%d,&n); while(in) printf(t第%d 个元素： ,i+1); scanf(%d,&ai); i+;

30、 int cmp(int lval,int rval,int order) if(order=1) if(lvalrval) return(1); else return(0); void quicksort(int x,int l,int r,int order) /* 把 xl至 xr的元素进行快速排序*/ int i=l,j=r,k,temp; temp=xl; while(ij) while(ij & cmp(temp,xj,order) j-;/*/ if(ij) xi=xj;i+; while(ij & cmp(xi,temp,order) i+;/*/ if(ij) xj=xi;

31、j-; xi=temp; printf(t(%d) ,m+); for(k=0;kn;k+) 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 17 页 - - - - - - - - - if(k=l) printf( ); if(k=i) printf( ); printf( %d ,xk); if(k=i) printf( ); if(k=r) printf( ); printf(n); if(li) quicksort(x,l,i-1,order); if(ir)

32、 quicksort(x,j+1,r,order); void disparr() int i; for(i=0;in;i+) printf(%d ,ai); printf(nn); main() creatarr(a); m=1; printf(n原来的次序： ); disparr(); printf( 从小到大排次序：n); quicksort(a,0,n-1,1); printf( 排序结果： ); disparr(); m=1; printf( 从大到小排序：n); quicksort(a,0,n-1,0); printf( 排序结果： ); disparr(); 建立原始数序元素个数

33、： 10 第 1 个元素： 9 第 2 个元素： 4 第 3 个元素： 0 第 4 个元素： 2 第 5 个元素： 5 第 6 个元素： 3 第 7 个元素： 8 第 8 个元素： 7 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 12 页，共 17 页 - - - - - - - - - 第 9 个元素： 1 第 10 个元素： 6 原来的次序： 9 4 0 2 5 3 8 7 1 6 从小到大排次序：(1) 6 4 0 2 5 3 8 7 1 9 (2) 1 4 0 2 5 3

34、 6 7 8 9 (3) 0 1 4 2 5 3 6 7 8 9 (4) 0 1 4 2 5 3 6 7 8 9 (5) 0 1 3 2 4 5 6 7 8 9 (6) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (7) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (8) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (9) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 (10) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 排序结果： 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 从大到小排序：(1) 9 1 2 3 4 5 6 7 8 0 (2) 9 1 2 3 4 5 6 7 8 0 (3) 9 8 2 3 4 5 6

35、 7 1 0 (4) 9 8 2 3 4 5 6 7 1 0 (5) 9 8 7 3 4 5 6 2 1 0 (6) 9 8 7 3 4 5 6 2 1 0 (7) 9 8 7 6 4 5 3 2 1 0 (8) 9 8 7 6 4 5 3 2 1 0 (9) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 (10) 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 排序结果： 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 6哈希函数设数序为 53,17,12,61,98,70,87,25,63,46,14,59,67,75, 哈希表长M=18,哈希函数为：H(k)=k MOD 17 建立对应的哈希表，采用开放地址法

36、中的二次探测瑞散列解决冲突，并查找值为70 的元素位置。源程序#include #define MAX 100 int haMAX,hlenMAX,n,m,p; void creathash() int i,j,d,d1,odd,s,keyMAX; printf(= 建立散列表 =n); printf( 输入元素个数n:); scanf(%d,&n); printf( 输入哈希表长m:); scanf(%d,&m); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 17

37、 页 - - - - - - - - - printf( 散列函数 :h(k) MOD p: ); scanf(%d,&p); for(i=0;im;i+) hai=hleni=0; /*hleni 为第 i 个元素的查找长度*/ i=0; while(in) printf( 第%d 个元素： ,i+1); scanf(%d,&keyi); odd=1; if(keyi=0) printf( 输入错误，重新输入！n); else i+; i=0; printf( 哈希表建立如下：n); while(in) odd=1; d=d1=keyi%p; j=s=1; /* 记录比较次数 */ prin

38、tf(H(%d)=%d MOD %d=%d,keyi,keyi,p,d); while(had!=0) printf( 冲突 n); if(odd) d=(d1+j*j)%m; printf(H(%d)=(%d+%d*%d) MOD %d=%d,keyi,d1,j,j,m,d); odd=0; else d=(d1-j*j)%m; printf(H(%d)=(%d-%d*%d) MOD %d=%d,keyi,d1,j,j,m,d); odd=1; j+; s+; printf( 比较 %d 次n,s); had=keyi; hlend=s; i+; 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 -

39、 - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 17 页 - - - - - - - - - void disphash() int i,s=0; printf(n散列表 H 为： n); for(i=0;im;i+) printf(%3d,i); printf(n); for(i=0;im;i+) printf(%3d,hai); printf(n); for(i=0;im;i+) printf(%3d,hleni); printf(n); for(i=0;im;i+) s=s+hleni; printf(tA

40、SL(%d)=%6.2fn,n,(1.0*s)/n); void findhash() int x,j,d,d1,odd=1; printf(n输入要查找的值：); scanf(%d,&x); d=d1=x%p; j=1; while(had!=0 & had!=x) if(odd) d=(d1+j*j)%m; odd=0; else d=(d1-j*j)%m; odd=1; j+; if(had=0) printf(t输入的查找值不正确！n); else printf(t查找值： ha%d=%d!n,d,x); main() creathash(); 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载

41、 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 17 页 - - - - - - - - - disphash(); findhash(); = 建立散列表 = 输入元素个数n:14 输入哈希表长m:18 散列函数 :h(k) MOD p: 17 第 1 个元素： 53 第 2 个元素： 17 第 3 个元素： 12 第 4 个元素： 61 第 5 个元素： 98 第 6 个元素： 70 第 7 个元素： 87 第 8 个元素： 25 第 9 个元素： 63 第 10 个元素： 46 第 11 个元素： 59

42、 第 12 个元素： 14 第 13 个元素： 67 第 14 个元素： 75 哈希表建立如下：H(53)=53 MOD 17=2 比较 1 次H(17)=17 MOD 17=0 比较 1 次H(12)=12 MOD 17=12 比较 1 次H(61)=61 MOD 17=10 比较 1 次H(98)=98 MOD 17=13 比较 1 次H(70)=70 MOD 17=2 冲突H(70)=(2+1*1) MOD 18=3 比较 2 次H(87)=87 MOD 17=2 冲突H(87)=(2+1*1) MOD 18=3 冲突H(87)=(2-1*1) MOD 18=1 比较 3 次H(25)=

43、25 MOD 17=8 比较 1 次H(63)=63 MOD 17=12 冲突H(63)=(12+1*1) MOD 18=13 冲突H(63)=(12-1*1) MOD 18=11 比较 3 次H(46)=46 MOD 17=12 冲突H(46)=(12+1*1) MOD 18=13 冲突H(46)=(12-1*1) MOD 18=11 冲突H(46)=(12+2*2) MOD 18=16 比较 4 次H(59)=59 MOD 17=8 冲突H(59)=(8+1*1) MOD 18=9 比较 2 次H(14)=14 MOD 17=14 比较 1 次H(67)=67 MOD 17=16 冲突名师

44、资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 17 页 - - - - - - - - - H(67)=(16+1*1) MOD 18=17 比较 2 次H(75)=75 MOD 17=7 比较 1 次散列表 H 为：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 17 87 53 70 0 0 0 75 25 59 61 63 12 98 14 0 46 67 1 3 1 2 0 0 0 1 1 2 1 3 1 1 1 0 4 2 ASL(14)= 1.71 输入要查找的值：70 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 17 页 - - - - - - - - -