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数据结构实验书


目录
第一章 实现抽象数据类型
第一节 知识准备 第二节 类 C 算法的程序实现 第三节 抽象数据类型三元组的定义、表示和实现

第二章 线性表及其应用
第一节 知识准备 第二节 狐狸逮兔子实验 第三节 约瑟夫问题 第四节 思考题

第三章 栈和队列的应用
第一节 知识准备 第二节 循环队列的表示和实现 第三节 计算表达式的值 第四节 模拟服务台前的排队现象问题 第五节 思考题

第四章 字符串的应用
第一节 知识准备 第二节 串的基本操作示例 第三节 字符串操作演示系统 第四节 思考题

第五章 矩阵的压缩存储与运算
第一节 知识准备 第二节 用三元组表实现稀疏矩阵的基本操作 第三节 十字链表表示稀疏矩阵的基本操作 第四节 思考题

第六章 树和二叉树的建立和应用

第一节 知识准备 第二节 二叉树的基本运算实验 第三节 线索二叉树 第四节 赫夫曼树与赫夫曼编码 第五节 思考题

第七章 图的建立和应用
第一节 知识准备 第二节 图的遍历 第三节 图的最小生成树实验 第四节 拓扑排序实验 第五节 思考题

第八章 查找算法的实现
第一节 知识准备 第二节 静态查找表 第三节 动态查找表 第四节 哈希表设计 第五节 思考题

第九章 内部排序算法的实现
第一节 知识准备 第二节 双向排序实验 第三节 2-路插入排序实验 第四节 堆排序实验 第五节 思考题

第十章 综合实验
第一节 知识准备 第二节 栈与递归 第三节 图的搜索 第四节 树的双亲-子女环存储结构 第五节 思考题

“数据结构”是计算机程序设计的重要基础,它所讨论的知识内容和提倡的技术方法,无论对进一步学习 计算机领域的其它课程,还是对从事软件工程的开发,都有着不可替代的作用。“数据结构”是计算机专 业本科和大专的核心课程,也是计算机类专业“考研”和等级水平考试的必考科目,而且正逐渐发展成为 众多理工科专业的热门选修课;只有学好了这门课,才能在今后的计算机专业课程的学习中游刃有余。严 蔚敏老师所著的《数据结构》(C 语言版)是一本优秀的课堂教材,非常系统和完整,并具有高度的数据 抽象性,几年来,我们一直选用这本教材用于课堂教学,效果比较好。但是由于扩大招生后,学生的层次 差异较大,加上数据结构的复杂性和抽象性,造成大多数普通高校的学生理解得不够深刻,无法在实际中 应用所学的知识,特别是不会上机编程实现较复杂的数据结构,教了很多年的《数据结构》课程,却不断 听到学生说:数据结构理解起来好像并不困难,但是真正上机实现就不知道怎样下手了。本书正是为了解 决这一问题而编写的实验性教材读物,配合课堂用书,更细致地分析例题,帮助学生上机。在内容选材方 面,更多地考虑了普通高等院校计算机专业,特别是师范院校学生的实际需要;参加编写的教师都是多年 从事该门功课教学的骨干,大家一致认为:只有结合课堂知识,做好上机实验,才有可能真正掌握数据结 构的精华。 上机实验对学生是一种全面综合训练,是与课堂听讲、课下复习和作业练习相辅相成的不可缺少的一个教 学环节。通常,实验题中的问题比平时的习题复杂一些,也更接近于实际,可进一步培养学生的动手能力; 另一方面,能使书上的知识变“活”,起到深化理解和掌握教学内容的目的。为达到上述目的,本书将数 据结构众多知识点归纳成十个实验单元,每个单元都精心设计了多个实验题目,内容的编排方面尽量选取 经典实例,力求新颖,吸引读者的兴趣;每个实验题目采取了统一的格式,并对每个具体的实验题目给出 了完整的问题描述、数据描述和算法描述,所有应用题目都给出了完整的 C 源程序,全部上机调试成功, 考虑到读者应该能在模仿的基础上,自己读懂算法后编程实现类似的功能,因此每个题目结束后,我们都 给出了一些实验题,希望读者能够在改进现有的程序的基础上,完善新的功能,起到培养动手能力的作用, 教师也可以从中选出几道实验题目作为学生的上机作业。另外考虑到《数据结构》是计算机专业和相关专 业考研的必考科目,为了加强“考研”读者的思维训练,我们精心挑选了部分近几年有一定难度的考研题 作为思考题,这些考研题与本章的内容有一定的关系,我们作了简要分析后,留给读者作进一步的思考和 完善。 由于这是一本配合课程教学的实验教材,因此在编排上,从符号的表示和例题的选取,以及时间的安排, 都与教材《数据结构》(C 语言版)(严蔚敏著,清华大学出版社出版)配套一致;第一章通过一个三元 组的例子,让学生复习程序设计的基本技巧,学会从算法描述到 C 程序的转换。第二章通过一些有趣的实

例,不仅让学生巩固编程,同时更能体会数据结构化的优势。在第三章里更多地列举了栈和队列的应用例 子;第四、第五章中,结合 C 语言的数组和串类型讨论数组与字符串结构的知识内容,给出了一个字符串 基本运算的综合实例,以使实际和理论在应用中和谐统一起来。第六、七章的树和图是两个最难理解的数 据结构,也是学生上机时遇上的困难最多的部分,因此分配了较多的学时来分析,实现了书上的基本算法, 希望学生能通过上机,掌握树和图的建立和一般的遍历方法,提高编程能力。排序和查找是数据结构最有 用的实例,并且在以后的程序设计中经常会使用这些技巧,在第八章和第九章中,我们要求学生能熟练掌 握堆排序、快速排序、二叉排序树的建立和查找。第十章的内容对学生是一个提高,结合所学的数据结构, 讨论了栈与递归问题和图的搜索问题,并改进树的存储结构为一个新的结构,希望读者在学有余力的情况 下,不妨开动脑筋,分析一些复杂的问题,培养一种数据抽象能力。 全书采用了类 C 语言作为数据结构和操作算法的描述工具, 它是 C 语言的一个精选子集, 同时又采用了 C++ 对 C 的非面向对象的增强功能。例如动态分配和释放顺序存储结构的空间;利用引用参数传递函数运算的 结果;使用默认参数以简化函数参数表的描述等;使数据类型的定义和数据结构相关操作算法的描述更加 简明清晰、可读性更好,转变成 C 程序也极为方便;考虑到读者的理解层次,对算法的描述都作了细致地 分析,部分题目还通过画流程图和分解图示来说明。书中的实验题目都给出了完整的 C 源程序,在程序的 编排上,并没有单纯追求程序的简练,更多的是利用书上给出的模块,增加程序的易读性,有助于加深对 教材知识的理解。 本书可作为普通高等学校, 特别是师范院校计算机类专业的数据结构实验教材,也可以作为电子信息类相关 专业的选修实验教材, 建议上机学时为 24~32 学时。 各章上机课时安排如下 (打*的章节可根据需要选讲) : 第一章 实现抽象数据类型 第二章 线性表及其应用 第三章 栈和队列的应用 第四章 字符串的应用 第五章 矩阵的压缩存储与运算 第六章 树和二叉树的建立和应用 第七章 图的建立和应用 第八章 查找算法的实现 第九章 内部排序算法的实现 第十章 综合实验 2 学时 2 学时 4 学时 2 学时 2 学时 4 学时 4 学时 4 学时 4 学时 4 学时

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