山东大学数据结构实验报告实验一
数据结构实验报告——实验一
第二篇：数据结构实验报告一C++基础实验
实验报告一C++基础实验
班级__2010XXX__ 学号__2010XXXX__ 姓名__HoogLe__ 专业___XXXX____
一、 实验目的：
（1） 掌握类与对象的基本知识点
（2） 掌握引用、指针的应用
（3） 掌握函数模板、类模板的应用
（4） 利用time函数实现算法评价的事后统计方法
（5） 熟悉抽象数据类型的表示和实现方法
二、 实验内容：
1、利用函数模板，实现输入三个数（可以是三个整形或浮点数等），并按由大到小的进行排序后输出。
#include <iostream>
_using namespace std__;
_template<typename Type>__
swap1(_Type_ *p1,_Type_ *p2)
{
_Type_ p;
p=*p1;
*p1=*p2;
*p2=p;
}
void main()
{_int_ n1,n2,n3;
cout<<"请输入三个整数：\n";
cin>>n1>>n2>>n3;
if (n1<n2) __swap1(&n1,&n2)___;
if (n1<n3) __swap1(&n1,&n3)___;
if (n2<n3) __swap1(&n2,&n3)___;
cout<<"排序后为："<<n1<<ends<<n2<<ends<<n3<<endl;
_float_ e1,e2,e3;
cout<<"请输入三个浮点数：\n";
cin>>e1>>e2>>e3;
_if(e1<e2) swap1(&e1,&e2)_____;
_if(e1<e3) swap1(&e1,&e3)_____;
_if(e2<e3) swap1(&e2,&e3)_____;
cout<<"排序后为："<<e1<<ends<<e2<<ends<<e3<<endl;
}
请粘贴出运行测试结果：
2、 实现利用选择排序对存储10个数值的动态数组进行排序的通用模板。
#include <iostream>
using namespace std;
_template<typename Type>_
void sort(_Type_ *a, int n) /*选择法排序,从小到大*/
{int i,j; __Type_ p;
for (i=0;i<n;i++)
for (j=i+1;j<_n___;j++)
{
if (a[i]>a[j])
{
p=*(a+i); //*(a+i)等价于a[i];
a[i]=a[j]____;
_*(a+j)___=p;
}
}
}
试分析sort的时间复杂度：O（）；
void main()
{ int n; //数组大小变量
cout<<"请输入动态数组的大小：";
_cin>>n_;
_int *p=new int[n]__________; //申请动态数组存储空间
cout<<"\n请输入数组中的"<<n<<"个数据：\n";
for(int i=0;i<n;i++)
_cin>>p[i]___;//从键盘读入数据
_sort(p,n)___________; //对数组中的数据进行排序
cout<<"排序后数组中的数据：\n";
for(int j=0;j<n;j++)
__cout<<p[j]_____; //输出数组中的数据
cout<<endl;
__delete [ ] p_____________ ; //释放所申请的存储空间
}
粘贴测试数据及运行结果：
3. 算法事后统计分析方法，利用函数库time中clock_t类进行测试。
实例：统计5,000,000，00次空的for循环的时间，单位是秒。
这个头部定义了与时间有关的三种类型Clock_t,time_t,tm。），利用此方法，可对同一问题的不同算法加以性能测试。
#include <iostream>
#include <time.h>
using namespace std;
void main()
{ volatile long unsigned t;//volatile 可变的
//方法一：
time_t start;
start=time(NULL);//设置起始时间
for(t=0;t<500000000;t++);
cout<<"loop used " <<difftime(time(NULL),start)<<" seconds.\n";
//方法二：
clock_t ti=clock();//取当前时钟时间
for(t=0;t<500000000;t++);
cout<<"loop used " <<(clock()-ti)/(CLK_TCK*1.0)<<" seconds.\n";//精度更高
}
粘贴测试结果：
4.[问题描述]：设计一个复数类，其抽象数据类型描述如下。
[复数抽象数据类型描述]：
ADT complex is
Date
实部。
虚部。
Operation
Complex构造函数
输入：要初始化实部的值realval与虚部的值imgval。
动作：确定实部与虚部。
GetReal 获得实部
输入：无
前置条件：无
动作：获得复数的实部
输出：返回该复数的实部。
后置条件：无
GetImag 获得虚部
输入：无
前置条件：无
动作：获得复数的虚部
输出：返回该复数的虚部。
后置条件：无
Operate + 重载加法运算符，实现两个复数相加
输入：另一个所要相加复数对象
前置条件：无
动作：将两个复数的实部与虚部分别相加
输出：返回相加后的复数对象。
后置条件：无
Operate - 重载减法运算符，实现两个复数相减
输入：要减的复数对象
前置条件：无
动作：将两个复数的实部与虚部分别相减
输出：返回相减后的复数对象。
后置条件：无
Display 输出复数
输入：无
前置条件：无
动作：将复数的实部和虚部按一定格式输出
输出：无
后置条件：无
end ADT complex
[利用类模板加以实现，使实部、虚部可以为int或float或double]
头文件complex.h实现类声明代码如下：
#include<iostream.h>
template<class T>
class complex
{
private:
T realval,imgval;
public:
complex(){ realval=imgval=0;};
complex<T>(T real=0,T img=0){
realval=real;
imgval=img;
}
~complex(){};
T GetReal();
T GetImag();
complex<T> operator+(complex<T>& c);
complex<T> operator-(complex<T>& c);
friend ostream& operator<<(ostream& out,complex<T>& d);
friend istream& operator>>(istream& in,complex<T>& d);
void display();
};
在complex..cpp文件中实现complex类中成员函数，实现代码如下：
template<class T>
T complex<T>::GetReal(){
return realval;
}
template<class T>
T complex<T>::GetImag(){
return imgval;
}
template<class T>
complex<T> complex<T>::operator+(complex<T>& c){
realval+=c.realval;
imgval+=c.imgval;
return *this;
}
template<class T>
complex<T> complex<T>::operator-(complex<T>& c){
realval-=c.realval;
imgval-=c.imgval;
return *this;
}
template<class T>
ostream& operator<<(ostream&out,complex<T>& d) {
if(d.realval!=0&&d.imgval!=0){
out<<d.realval<<"+"<<d.imgval<<"i";
return out;
}
else if(d.realval!=0&&d.imgval==0){
out<<d.realval;
return out;
}
else if(d.realval==0&&d.imgval!=0){
out<<d.imgval<<"i";
return out;
}
else {
out<<0;
return out;
}
}
template<class T>
istream& operator>>(istream&in,complex<T>& d) {
in>>d.real>>d.imag;
return in;
}
template<class T>
void complex<T>::display(){
if(realval!=0&&imgval!=0){
cout<<realval<<"+"<<imgval<<"i";
}
else if(realval!=0&&imgval==0){
cout<<realval;
}
else if(realval==0&&imgval!=0){
cout<<imgval<<"i";
}
else {
cout<<0;
}
}
主程序代码如下：
#include<iostream.h>
#include"complex.h"
void main(){
complex<int> com11(0,0),com12(0,0);
complex<int> com21(4,0),com22(0,3);
complex<double> com31(3,1.5),com32(8,-1.5);
complex<double> com41(-4,3.4),com42(-6,-8.1);
complex<double> com51(-5.4,1.2),com52(5.4,3.2);
cout<<"输入测试"<<endl;
com11.display();cout<<" ";com12.display();cout<<endl;
com21.display();cout<<" ";com22.display();cout<<endl;
com31.display();cout<<" ";com32.display();cout<<endl;
com41.display();cout<<" ";com42.display();cout<<endl;
com51.display();cout<<" ";com52.display();cout<<endl;
cout<<"测试加法、减法"<<endl;
cout<<"("<<com31<<")+("<<com32<<")=";
cout<<(com31+com32)<<endl;
cout<<"("<<com41<<")-("<<com42<<")=";
cout<<com41-com42<<endl;
cout<<"测试提取实部虚部"<<endl;
cout<<com51<<":"<<com51.GetReal()<<"-----"<<com51.GetImag()<<endl;
cout<<com52<<":"<<com52.GetReal()<<"-----"<<com52.GetImag()<<endl;
cout<<"通过提取实部虚部求Z1的共轭复数"<<endl;
complex<int> z1(com11.GetImag(),com11.GetReal());
cout<<z1<<endl;
}
[测试数据]
（1）Z1=0，Z2=0；
（2）Z1=4，Z2=3i；
（3）Z1=3+1.5i，Z2=8-1.5i；
（4）Z1=-4+3.4i，Z2=-6-8.1i；
（5）Z1=-5.4+1.2i，Z2=5.4+3.2i；
（6）Z1的共轭复数：
[粘贴测试结果]
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