△
▽第3章栈和队列
3.1栈3.4 队列
3.2应用举例3.3 栈与递归的实现
▲▼
[循环队列]
本章学习要点
▲
△1. 掌握栈和队列的特点，
并能在应用中正确选用它们。
2. 掌握顺序栈和链栈的基本操作。
3. 掌握循环队列和链队列的基本操作。
▽
▼
△
▽第3章栈和队列
栈和队列都是限制在“端点”进行插入操作和删除操作的线性表。
▲▼
△
▽栈是一种后进先出(LIFO)的线性表。
头结点
a n a n-1
……
a 1S →
↑栈顶
↑栈底
top ↓base ↓
当top=base 时, 栈空。
进出栈栈
↓↓
▲
▼
△
▽a 1a 2a 3a 4
a n
栈
底
a 1
2a 2a 3a n a 4a 1
a 34
a n
进出栈例
———▲栈顶
▲
▲
▲
▲
▲
▲
▼
△
▽ 例一个栈的输入序列为a 1a 2a 3a 4a 5 ,则栈的输出序列不可能是( )。
(A) a 2a 3a 4a 1a 5 (B) a 2a 3a 1a 4a 5 (C) a 5a 4a 1a 3a 2 (D) a 1a 5a 4a 3a 2
▲▼
△
▽队列是一种先进先出(FIFO)的线性表。
Q →
↑队首
↑队尾
入队↓front ↓rear ↓
出队
↓
当front=rear 时，队列空。
头结点
a 1a 2…
a n ▲
▼
△
▽a 1a 2a 3a n a 1
a 2
a 1a 2
a n
进出队列——
▲队首
▲队尾
▲
▲
a 3
▲
▲
▲
▲
▲▼
△
▽ 顺序栈：用顺序存储结构表示的栈。typedef struct {
Type *base; //栈底指针Type *top; //栈顶指针
int stacksize; //当前分配的存储容量} SqStack; //顺序栈结构类型
▲▼
△
▽(1)构造一个空栈S 。InitStack(SqStack &S) {
S.base=(Type *) malloc(N *sizeof(Type));S.top=S.base;
//空栈
S.stacktsize=N ;//初始存储容量} // InitStack
▲▼
△
▽(2)进栈：将一个数据元素e 压入栈顶。Push(SqStack &S, Type e) {
if ( S.top-S.base>=S.stacksize ) {
S.base=(Type *) realloc( S.base,
(S.stacksize+△N )*sizeof(Type) );S.top=S.base+S.stacksize;S.stacktsize+=△N ;}
*S.top++=e; //压入数据元素e ，top+1} // Push
▲
▼
△
▽(3)出栈：弹出栈顶元素，并用e 返回。Pop(SqStack &S, Type &e) {
if ( S.top!=S.base ) e=*--S.top;} // Pop
(参考ADTStack.cpp)
▲▼
△
▽ 链栈：用链式存储结构表示的栈。
//链栈结构类型
typedef struct SNode {
Type data; //数据域struct SNode *next; //指针域
} SNode, *LinkStack;
▲
▼
▲△
▽▼
△
▽(1)进栈：向链栈S 压入一个数据元素e 。Push(LinkStack &S, Type e) {
p=(LinkStack) malloc( sizeof(SNode) );p->data=e; //压入数据元素e
p->next=S->next; //将新结点链入S 中S->next=p; //S 指向新结点} // Push
▲
▼
△
▽(2)出栈：弹出栈顶元素，并用e 返回。Pop(LinkStack &S, Type &e) {
p=S->next;
S->next=p->next; //修改链接指针e=p->data; //弹出栈顶元素free(p); //释放p 结点} // Pop
(参考LinkStack.h)
▲
▼
△
▽3.1栈
在使用栈时应注意：(1)栈在使用之前必须初始化。
(2)顺序栈的大小——
栈太小容易溢出, 栈太大浪费空间。
(3)空栈问题。空栈常常是解决问题的起点, 同时又是解决问题的终点。
▲▼
△
▽顺序队列：用顺序存储结构表示的队列。typedef struct {
Type *front ；//队首指针Type *rear ；//队尾指针
int queuesize; //当前分配的存储容量} SqQueue ；//顺序队列结构类型
▲
▼
△
▽(1)入队：向队列Q 插入一个数据元素e 。
InQueue(SqQueue &Q, Type e) {
if (Q.rear-Q.front>=Q.queuesize ) {Q.front =(Type *) realloc(Q.front,
*Q.queuesize+△Ｎ)sizeof(Type))；Q.rear=Q.front+Q.Queuesize ；Q.Queuesize+=△Ｎ；}
*Q.rear++=e;//在队尾插入数据元素e ，rear+1} // InQueue
▲
▼
△
▽(2)出队：删除Q 的队首元素，并用e 返回。OutQueue(SqQueue &Q, Type &e) {
if (Q.rear!=Q.front ) {
e=*Q.front ；Q.front++；}
} // OutQueue
▲
▼
第三章栈和队列试题 一、单项选择题 1.栈的插入和删除操作在（）进行。 A. 栈顶 B. 栈底 C. 任意位置 D. 指定位置 2.当利用大小为n的数组顺序存储一个栈时，假定用top==n表示栈空，则向这个栈插入一个元素时， 首先应执行（）语句修改top指针。 A. top++; B. top--; C. top = 0; D. top; 3.若让元素1,2,3依次进栈，则出栈次序不可能出现（）种情况。 A. 3, 2, 1 B. 2, 1, 3 C. 3, 1, 2 D. 1, 3, 2 4.在一个顺序存储的循环队列中，队头指针指向队头元素的（）位置。 A. 前一个 B. 后一个 C. 当前 D. 后面 5.当利用大小为n的数组顺序存储一个队列时，该队列的最大长度为（）。 A. n-2 B. n-1 C. n D. n+1 6.从一个顺序存储的循环队列中删除一个元素时，需要（）。 A. 队头指针加一 B. 队头指针减一 C. 取出队头指针所指的元素 D. 取出队尾指针所指的元素 7.假定一个顺序存储的循环队列的队头和队尾指针分别为front和rear，则判断队空的条件为（）。 A. front+1 == rear B. rear+1 == front C. front == 0 D. front == rear 8.假定一个链式队列的队头和队尾指针分别为front和rear，则判断队空的条件为（）。 A. front == rear B. front != NULL C. rear != NULL D. front == NULL 9.设链式栈中结点的结构为（data, link），且top是指向栈顶的指针。若想在链式栈的栈顶插入一 个由指针s所指的结点，则应执行操作（）。 A. top->link = s; B.s->link = top->link; top->link = s; C. s->link = top; top = s; D. s->link = top; top = top->link; 10.设链式栈中结点的结构为（data, link），且top是指向栈顶的指针。若想摘除链式栈的栈顶结点， 并将被摘除结点的值保存到x中，则应执行操作（）。 A. x = top->data; top = top->link; B. top = top->link; x = top->data; C. x = top; top = top->link; D. x = top->data; 11.设循环队列的结构是 #define MaxSize 100 typedef int ElemType;
第3章栈和队列 一、基础知识题 3.1 设将整数1，2，3，4依次进栈，但只要出栈时栈非空，则可将出栈操作按任何次序夹入其中，请回答下述问题： (1)若入、出栈次序为Push(1), Pop(),Push(2),Push(3), Pop(), Pop( ),Push(4), Pop( ),则出栈的数字序列为何(这里Push(i)表示i进栈，Pop( )表示出栈)? (2)能否得到出栈序列1423和1432?并说明为什么不能得到或者如何得到。 (3)请分析 1，2 ，3 ，4 的24种排列中，哪些序列是可以通过相应的入出栈操作得到的。 3.2 链栈中为何不设置头结点? 3.3 循环队列的优点是什么? 如何判别它的空和满? 3.4 设长度为n的链队用单循环链表表示，若设头指针，则入队出队操作的时间为何? 若只设尾指针呢? 3.5 指出下述程序段的功能是什么? (1) void Demo1(SeqStack *S){ int i; arr[64] ; n=0 ; while ( StackEmpty(S)) arr[n++]=Pop(S); for (i=0, i< n; i++) Push(S, arr[i]); } //Demo1 (2) SeqStack S1, S2, tmp; DataType x; ...//假设栈tmp和S2已做过初始化 while ( ! StackEmpty (&S1)) { x=Pop(&S1) ; Push(&tmp,x); } while ( ! StackEmpty (&tmp) ) { x=Pop( &tmp); Push( &S1,x); Push( &S2, x); } (3) void Demo2( SeqStack *S, int m) { // 设DataType 为int 型 SeqStack T; int i; InitStack (&T); while (! StackEmpty( S)) if(( i=Pop(S)) !=m) Push( &T,i); while (! StackEmpty( &T)) { i=Pop(&T); Push(S,i);
栈和队列是操作受限的线性表，好像每本讲数据结构的数都是这么说的。有些书按照这个思路给出了定义和实现；但是很遗憾，这本书没有这样做，所以，原书中的做法是重复建设，这或许可以用不是一个人写的这样的理由来开脱。 顺序表示的栈和队列，必须预先分配空间，并且空间大小受限，使用起来限制比较多。而且，由于限定存取位置，顺序表示的随机存取的优点就没有了，所以，链式结构应该是首选。 栈的定义和实现 #ifndef Stack_H #define Stack_H #include "List.h" template class Stack : List//栈类定义 { public: void Push(Type value) { Insert(value); } Type Pop() { Type p = *GetNext(); RemoveAfter(); return p; }
Type GetTop() { return *GetNext(); } List ::MakeEmpty; List ::IsEmpty; }; #endif 队列的定义和实现 #ifndef Queue_H #define Queue_H #include "List.h" template class Queue : List//队列定义{ public: void EnQueue(const Type &value) { LastInsert(value); } Type DeQueue() {
Type p = *GetNext(); RemoveAfter(); IsEmpty(); return p; } Type GetFront() { return *GetNext(); } List ::MakeEmpty; List ::IsEmpty; }; #endif 测试程序 #ifndef StackTest_H #define StackTest_H #include "Stack.h" void StackTest_int() { cout << endl << "整型栈测试" << endl;
习题三参考答案 备注: 红色字体标明的是与书本内容有改动的内容。 一、选择题 1.在栈中存取数据的原则是（ B ）。 A．先进先出 B. 先进后出 C. 后进后出 D. 没有限制 2．若将整数1、2、3、4依次进栈，则不可能得到的出栈序列是（ D ）。 A．1234 B. 1324 C. 4321 D. 1423 3．在链栈中，进行出栈操作时（B ）。 A．需要判断栈是否满 B. 需要判断栈是否为空 C. 需要判断栈元素的类型 D. 无需对栈作任何差别 4．在顺序栈中，若栈顶指针top指向栈顶元素的下一个存储单元，且顺序栈的最大容量是maxSize，则顺序栈的判空条件是（ A ）。 A．top==0 B.top==-1 C. top==maxSize D.top==maxSize-1 5．在顺序栈中，若栈顶指针top指向栈顶元素的下一个存储单元，且顺序栈的最大容量是maxSize。则顺序栈的判满的条件是（ C ）。 A．top==0 B.top==-1 C. top==maxSize D.top==maxSize-1 6．在队列中存取数据元素的原则是（ A ）。 A．先进先出 B. 先进后出 C. 后进后出 D. 没有限制 7．在循环顺序队列中，假设以少用一个存储单元的方法来区分队列判满和判空的条件，front和rear分别为队首和队尾指针，它们分别指向队首元素和队尾元素的下一个存储单元，队列的最大存储容量为maxSize，则队列的判空条件是（A ）。 A．front==rear B. front!=rear C. front==rear+1 D. front==(rear+1)% maxSize 8．在循环顺序队列中，假设以少用一个存储单元的方法来区分队列判满和判空的条件，front和rear分别为队首和队尾指针，它们分别指向队首元素和队尾元素的下一个存储单元，队列的最大存储容量为maxSize，则队列的判满条件是（D ）。 A．front==rear B. front!=rear C. front==rear+1 D. front==(rear+1)% maxSize 9.在循环顺序队列中，假设以少用一个存储单元的方法来区分队列判满和判空的条件，front和rear分别为队首 和队尾指针，它们分别指向队首元素和队尾元素的下一个存储单元，队列的最大存储容量为maxSize，则队列的长度是（C ）。 A．rear-front B. rear-front+1 C. (rear-front+maxSize)%maxSize D. (rear-front+1)%maxSize 10.设长度为n的链队列采用单循环链表加以表示，若只设一个头指针指向队首元素，则入队操作的时间复杂度 为（ B ）。 A．O(1) B．O(n) C．O(log2n) D．O(n2) 二、填空题 1.栈是一种操作受限的特殊线性表，其特殊性体现在其插入和删除操作都限制在表尾进行。允许插入和删除 操作的一端称为栈顶，而另一端称为栈底。栈具有后进先出的特点。 2.栈也有两种存储结构，一种是顺序存储，另一种是链式存储；以这两种存储结构存储的栈分别称为顺序 栈和链栈。 3.在顺序栈中，假设栈顶指针top是指向栈顶元素的下一个存储单元，则顺序栈判空的条件是 top==0 ; 栈顶
习题三栈和队列 一单项选择题 1. 在作进栈运算时,应先判别栈是否(① ),在作退栈运算时应先判别栈是否(② )。当栈中元素为n个,作进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为(③ )。 ①, ②: A. 空 B. 满 C. 上溢 D. 下溢 ③: A. n-1 B. n C. n+1 D. n/2 2．若已知一个栈的进栈序列是1，2，3，…，n，其输出序列为p1，p2，p3，...，pn，若p1＝3，则p2为( )。 A 可能是2 B 一定是2 C 可能是1 D 一定是1 3. 有六个元素6，5，4，3，2，1 的顺序进栈，问下列哪一个不是合法的出栈序列？（） A. 5 4 3 6 1 2 B. 4 5 3 1 2 6 C. 3 4 6 5 2 1 D. 2 3 4 1 5 6 4.设有一顺序栈S，元素s1,s2,s3,s4,s5,s6依次进栈，如果6个元素出栈的顺序是s2,s3,s4, s6, s5,s1,则栈的容量至少应该是（） A.2 B. 3 C. 5 D.6 5. 若栈采用顺序存储方式存储，现两栈共享空间V[1..m]，top[i]代表第i个栈( i =1,2)栈顶，栈1的底在v[1]，栈2的底在V[m]，则栈满的条件是（）。 A. |top[2]-top[1]|=0 B. top[1]+1=top[2] C. top[1]+top[2]=m D. top[1]=top[2] 6. 执行完下列语句段后，i值为：（） int f(int x) { return ((x>0) ? x* f(x-1):2);} int i ; i =f(f(1)); A．2 B. 4 C. 8 D. 无限递归 7. 表达式3* 2^(4+2*2-6*3)-5求值过程中当扫描到6时，对象栈和算符栈为（），其中^为乘幂。 A. 3,2,4,1,1；(*^(+*- B. 3,2,8；(*^- C. 3,2,4,2,2；(*^(- D. 3,2,8；(*^(- 8. 用链接方式存储的队列，在进行删除运算时（）。 A. 仅修改头指针 B. 仅修改尾指针 C. 头、尾指针都要修改 D. 头、尾指针可能都要修改 9. 递归过程或函数调用时，处理参数及返回地址，要用一种称为（）的数据结构。 A．队列 B．多维数组 C．栈 D. 线性表 10．设C语言数组Data[m+1]作为循环队列SQ的存储空间， front为队头指针，rear为队尾指针，则执行出队操作的语句为（） A.front=front+1 B. front=（front+1）% m C.rear=(rear+1)%(m+1) D. front=(front+1)%(m+1) 11.循环队列的队满条件为 ( ) A. (sq.rear+1) % maxsize ==(sq.front+1) % maxsize; B. (sq.front+1) % maxsize ==sq.rear C. (sq.rear+1) % maxsize ==sq.front D.sq.rear ==sq.front
第3章栈和队列 一选择题 1. 对于栈操作数据的原则是（）。【青岛大学 2001 五、2（2分）】 A. 先进先出 B. 后进先出 C. 后进后出 D. 不分顺序 2. 在作进栈运算时,应先判别栈是否( ① ),在作退栈运算时应先判别栈是否( ② )。当栈中元素为n个,作进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为( ③ )。 为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性,由两个栈共享一片连续的内存空间时,应将两栈的( ④ )分别设在这片内存空间的两端,这样,当( ⑤ )时，才产生上溢。 ①, ②: A. 空 B. 满 C. 上溢 D. 下溢 ③: A. n-1 B. n C. n+1 D. n/2 ④: A. 长度 B. 深度 C. 栈顶 D. 栈底 ⑤: A. 两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点. B. 其中一个栈的栈顶到达栈空间的中心点. C. 两个栈的栈顶在栈空间的某一位置相遇. D. 两个栈均不空,且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底. 【上海海运学院 1997 二、1（5分）】【上海海运学院 1999 二、1（5分）】 3. 一个栈的输入序列为123…n，若输出序列的第一个元素是n，输出第i（1<=i<=n）个元素是（）。 A. 不确定 B. n-i+1 C. i D. n-i 【中山大学 1999 一、9(1分)】 4. 若一个栈的输入序列为1,2,3,…,n，输出序列的第一个元素是i，则第j个输出元素是（）。 A. i-j-1 B. i-j C. j-i+1 D. 不确定的 【武汉大学 2000 二、3】 5. 若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n，其输出序列为p 1,p 2 ,p 3 ，…，p N ,若p N 是n，则 p i 是( )。 A. i B. n-i C. n-i+1 D. 不确定 【南京理工大学 2001 一、1（1.5分）】 6. 有六个元素6，5，4，3，2，1 的顺序进栈，问下列哪一个不是合法的出栈序列？（） A. 5 4 3 6 1 2 B. 4 5 3 1 2 6 C. 3 4 6 5 2 1 D. 2 3 4 1 5 6 【北方交通大学 2001 一、3（2分）】 7. 设栈的输入序列是1，2，3，4,则（）不可能是其出栈序列。【中科院计算所2000一、10(2分)】 A. 1，2，4，3， B. 2，1，3，4， C. 1，4，3，2， D. 4，3，1，2， E. 3，2，1，4， 8. 一个栈的输入序列为1 2 3 4 5，则下列序列中不可能是栈的输出序列的是（）。 A. 2 3 4 1 5 B. 5 4 1 3 2 C. 2 3 1 4 5 D. 1 5 4 3 2 【南开大学 2000 一、1】【山东大学 2001 二、4 (1分)】【北京理工大学 2000 一、2（2分）】 9. 设一个栈的输入序列是 1，2，3，4，5,则下列序列中，是栈的合法输出序列的是（）。 A. 5 1 2 3 4 B. 4 5 1 3 2 C. 4 3 1 2 5 D. 3 2 1 5 4 【合肥工业大学 2001 一、1（2分）】 10. 某堆栈的输入序列为a, b，c ，d,下面的四个序列中，不可能是它的输出序列的是
数据结构练习第三章栈和队列 一、选择题 1．栈和队列的共同特点是( )。 A.只允许在端点处插入和删除元素 B.都是先进后出 C.都是先进先出 D.没有共同点 2．向顺序栈中压入新元素时，应当（）。 A．先移动栈顶指针，再存入元素 B．先存入元素，再移动栈顶指针C．先后次序无关紧要 D．同时进行 3．允许对队列进行的操作有( )。 A. 对队列中的元素排序 B. 取出最近进队的元素 C. 在队头元素之前插入元素 D. 删除队头元素 4．用链接方式存储的队列，在进行插入运算时( ). A. 仅修改头指针 B. 头、尾指针都要修改 C. 仅修改尾指针 D.头、尾指针可能都要修改 5．设用链表作为栈的存储结构则退栈操作（）。 A. 必须判别栈是否为满 B. 必须判别栈是否为空 C. 判别栈元素的类型 D.对栈不作任何判别 6．设指针变量front表示链式队列的队头指针，指针变量rear表示链式队列的队尾指针，指针变量s指向将要入队列的结点X，则入队列的操作序列为（）。 A.front->next=s；front=s； B. s->next=rear；rear=s； C. rear->next=s；rear=s； D. s->next=front；front=s； 7．设指针变量top指向当前链式栈的栈顶，则删除栈顶元素的操作序列为（）。 A.top=top+1; B. top=top-1; C. top->next=top; D. top=top->next; 8．队列是一种（）的线性表。 A. 先进先出 B. 先进后出 C. 只能插入 D. 只能删除 9．设输入序列1、2、3、…、n经过栈作用后，输出序列中的第一个元素是n，则输出序列中的第i个输出元素是（）。 A. n-i B. n-1-i C. n+l -i D.不能确定 10．设输入序列为1、2、3、4、5、6，则通过栈的作用后可以得到的输出序列为（）。 A. 5，3，4，6，1，2 B. 3，2，5，6，4，1 C. 3，1，2，5，4，6 D. 1，5，4，6，2，3 11．队列的删除操作是在（）进行。 A．队首 B．队尾 C．队前 D．队后 12．当利用大小为N 的数组顺序存储一个栈时，假定用top = = N表示栈空，则退栈时，用（）语句修改top指针。 A．top++; B．top=0; C．top--; D．top=N; 13．队列的插入操作是在（）进行。
第三章栈和队列练习题 一、单项选择题 1．一个顺序栈一旦被声明，其占用空间的大小（）。 A．已固定B．可以改变C．不能固定D．动态变化 2．链栈和顺序栈相比，有一个比较明显的缺点，即（）。 A．插入操作更加方便B．通常不会出现栈满的情况 C．不会出现栈空的情况D．删除操作更加方便 3．用单链表表示的链式队列的队头在链表的（）位置。 A．链头B．链尾C．链中D．任意位置 4．在解决计算机主机与打印机之间速度不匹配问题时通常设置一个打印数据缓冲区，主机将要输出的数据依次写入缓冲区中，而打印机则从缓冲区中取出数据打印，该缓冲区应该是一个（）结构。 A．堆栈B．队列C．数组D．先性表 5．若已知一个栈的入栈序列是1，2，3，…，30，其输出序列是p1,p2,p3,…p n，若p1=30，则p10为（）。 A．11 B．20 C．19 D．21 6．循环队列A[m] 存放其元素，用front和rear分别表示队头及队尾，则循环队列满的条件是（）。 A．（rear+1)%m=front B．rear =front+1 C．rear=front D．（rear+1)%m-1=front 7．在一个栈顶指针为top的链栈中，将一个p指针所指的结点入栈，应执行（）。 A．top->next=p; B．p->next=top->next; top->next=p; C．p->next=top; top=p; D．p->next=top->next; top=top->next; 8．在一个栈顶指针为top的链栈中删除一个结点时，用x保存被删结点的值，则执行（）。 A．x=top;top=top->next; B．x=top->data;
第三章栈和队列习题答案 一、基础知识题 设将整数1，2，3，4依次进栈，但只要出栈时栈非空，则可将出栈操作按任何次序夹入其中，请回答下述问题： (1)若入、出栈次序为Push(1), Pop(),Push(2),Push(3), Pop(), Pop( ),Push(4), Pop( ),则出栈的数字序列为何(这里Push(i)表示i进栈，Pop( )表示出栈) (2)能否得到出栈序列1423和1432并说明为什么不能得到或者如何得到。 (3)请分析1，2 ，3 ，4 的24种排列中，哪些序列是可以通过相应的入出栈操作得到的。 答：(1)出栈序列为：1324 (2)不能得到1423序列。因为要得到14的出栈序列，则应做Push(1),Pop(),Push(2),Push (3),Push(4),Pop()。这样，3在栈顶，2在栈底，所以不能得到23的出栈序列。能得到1432的出栈序列。具体操作为：Push(1), Pop(),Push(2),Push(3),Push(4),Pop(),Pop(),Pop()。 (3)在1，2 ，3 ，4 的24种排列中，可通过相应入出栈操作得到的序列是： 1234,1243,1324,1342,1432,2134,2143,2314,2341,2431,3214,3241,3421,4321 不能得到的序列是： 1423,2413,3124,3142,3412,4123,4132,4213,4231,4312 链栈中为何不设置头结点 答：链栈不需要在头部附加头结点，因为栈都是在头部进行操作的，如果加了头结点，等于要对头结点之后的结点进行操作，反而使算法更复杂，所以只要有链表的头指针就可以了。 循环队列的优点是什么如何判别它的空和满 答：循环队列的优点是：它可以克服顺序队列的"假上溢"现象，能够使存储队列的向量空间得到充分的利用。判别循环队列的"空"或"满"不能以头尾指针是否相等来确定，一般是通过以下几种方法：一是另设一布尔变量来区别队列的空和满。二是少用一个元素的空间,每次入队前测试入队后头尾指针是否会重合，如果会重合就认为队列已满。三是设置一计数器记录队列中元素总数，不仅可判别空或满，还可以得到队列中元素的个数。 设长度为n的链队用单循环链表表示，若设头指针，则入队出队操作的时间为何若只设尾指针呢答：当只设头指针时，出队的时间为1，而入队的时间需要n，因为每次入队均需从头指针开始查找，找到最后一个元素时方可进行入队操作。若只设尾指针，则出入队时间均为1。因为是循环链表，尾指针所指的下一个元素就是头指针所指元素，所以出队时不需要遍历整个队列。 指出下述程序段的功能是什么 (1) void Demo1(SeqStack *S){ int i; arr[64] ; n=0 ; while ( StackEmpty(S)) arr[n++]=Pop(S); for (i=0, i< n; i++) Push(S, arr[i]); } .. // 设Q1已有内容，Q2已初始化过 while ( ! QueueEmpty( &Q1) ) { x=DeQueue( &Q1 ) ; EnQueue(&Q2, x); n++;} for (i=0; i< n; i++) { x=DeQueue(&Q2) ; EnQueue( &Q1, x) ; EnQueue( &Q2, x);} 答： (1)程序段的功能是将一栈中的元素按反序重新排列，也就是原来在栈顶的元素放到栈底，栈底的
栈和队列 一选择题 1. 对于栈操作数据的原则是（）。 A. 先进先出 B. 后进先出 C. 后进后出 D. 不分顺序 2. 在作进栈运算时,应先判别栈是否( ①B ),在作退栈运算时应先判别栈是否( ②A)。当栈中元素为n个,作进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为( ③ )。为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性,由两个栈共享一片连续的内存空间时,应将两栈的( ④ )分别设在这片内存空间的两端,这样,当( ⑤ )时，才产生上溢。 ①, ②: A. 空 B. 满 C. 上溢 D. 下溢 ③: A. n-1 B. n C. n+1 D. n/2 ④: A. 长度 B. 深度 C. 栈顶D. 栈底 ⑤: A. 两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点. B. 其中一个栈的栈顶到达栈空间的中心点. C. 两个栈的栈顶在栈空间的某一位置相遇. D. 两个栈均不空,且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底. 3. 一个栈的输入序列为123…n，若输出序列的第一个元素是n，输出第i（1<=i<=n）个元素是（）。 A. 不确定 B. n-i+1 C. i D. n-i 4. 若一个栈的输入序列为1,2,3,…,n，输出序列的第一个元素是i，则第j 个输出元素是（）。 A. i-j-1 B. i-j C. j-i+1 D. 不确定的 5. 若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n，其输出序列为 p1,p2,p3，…，pN,若pN 是n，则pi 是( )。 A. i B. n-i C. n-i+1 D. 不确定 6. 有六个元素6，5，4，3，2，1 的顺序进栈，问下列哪一个不是合法的出栈序列？（） A. 5 4 3 6 1 2 B. 4 5 3 1 2 6 C. 3 4 6 5 2 1 D. 2 3 4 1 5 6 7. 设栈的输入序列是1，2，3，4,则（）不可能是其出栈序列。 A. 1，2，4，3， B. 2，1，3，4， C. 1，4，3，2， D. 4，3，1，2， E. 3，2，1，4， 8. 一个栈的输入序列为1 2 3 4 5，则下列序列中不可能是栈的输出序列的是（）。 A. 2 3 4 1 5 B. 5 4 1 3 2 C. 2 3 1 4 5 D. 1 5 4 3 2
第三章栈和队列 一、判断题 1、链栈的初始化是指开辟足够多的结点，然后置栈顶指针为 NULL。（×） 2、递归定义的数据结构通常不需要用递归的算法来实现对它的操作。（×） 二、填空题 1、向一个链式栈插入一个新结点时，首先把栈顶指针的值赋给新结点的指针域，然后把新结点的存储位置赋给___栈顶指针_____。 2、迷宫问题是一个回溯控制的问题，最好使用____栈______的方法来解决。 3、有如下递归过程： Void Print(int w) { int i; if (w!=0) { Print(w?1); for (i=1;i<=w;i++) printf(“%3d”,w); printf(“\n”); } } 调用语句print(4)的结果是__________。 1 2 2 3 3 3 4 4 4 4 4、假设用循环单链表实现队列，若队列非空，且队尾指针为R, 则将新结点S加入队列时，需执行下面语句：_ S->next=R->next _________；___ R->next=S _______；R=S； 三、选择题 1、设有4个数据元素a1、a 2、a3和a4，对他们分别进行栈操作或队操作。在进栈或进队操作时，按a1、a2、a 3、a4次序每次进入一个元素。假设栈或队的初始状态都是空。 现要进行的栈操作是进栈两次，出栈一次，再进栈两次，出栈一次；这时，第一次出栈得到的元素是 A 2，第二次出栈得到的元素是 B 4；类似地，考虑对这四个数据元素进行的队操作是进队两次，出队一次，再进队两次，出队一次；这时，第一次出队得到的元素是 C 1，第二次出队得到的元素是 D 2。经操作后，最后在栈中或队中的元素还有 E 2个。 供选择的答案： A～D：①a1 ②a2 ③ a3 ④a4 E：①1 ②2 ③ 3 ④ 0 2、栈是一种线性表，它的特点是 A 2。设用一维数组A[1,…,n]来表示一个栈，A[n]为栈底，用整型变量T指示当前栈顶位置，A[T]为栈顶元素。往栈中推入（PUSH）一个新元素时，变量T的值 B 2；从栈中弹出（POP）一个元素时，变量T的值 C 1。设栈空时，有输入序列a，b，c，经过PUSH，POP，PUSH，PUSH，POP操作后，从栈中弹出的元素的序列是 D 6，变量T的值是 E 4。 供选择的答案： A：①先进先出②后进先出③进优于出④出优于进⑤随机进出 B，C：①加1 ②减1 ③不变④清⑤加2 ⑥减2 D：① a,b ②b,c ③c,a ④b,a ⑤ c,b ⑥a,c E：① n+1 ②n+2 ③ n ④ n-1 ⑤ n-2 3、在做进栈运算时，应先判别栈是否 A 2；在做退栈运算时，应先判别栈是否 B 1。当栈中元素为n个，做进栈运算时发生上溢，则说明该栈的最大容量为 C 2。
第3章栈和队列练习题答案 一、填空题 1. 线性表、栈和队列都是线性结构，可以在线性表的任何位置插入和删除元素；对于栈只能在栈顶插入和删除元素；对于队列只能在队尾插入和队首删除元素。 2. 栈是一种特殊的线性表，允许插入和删除运算的一端称为栈顶。不允许插入和删除运算的一端称为栈底。 3. 队列是被限定为只能在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性表。 二、判断正误 （√）1. 栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表，是一种后进先出型结构。（√）2. 对于不同的使用者，一个表结构既可以是栈，也可以是队列，也可以是线性表。 正确，都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。 （×）3. 栈和队列是一种非线性数据结构。 错，他们都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同而已。 （√）4. 栈和队列的存储方式既可是顺序方式，也可是链接方式。 （√）5. 两个栈共享一片连续内存空间时，为提高内存利用率，减少溢出机会，应把两个栈的栈底分别设在这片内存空间的两端。 （×）6. 队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表，是一种先进后出型结构。 错，后半句不对。 （×）7. 一个栈的输入序列是12345，则栈的输出序列不可能是12345。 错，有可能。 三、单项选择题 （B）1.栈中元素的进出原则是 Ａ．先进先出Ｂ．后进先出Ｃ．栈空则进Ｄ．栈满则出 （C）2.若已知一个栈的入栈序列是1，2，3，…，n，其输出序列为p1，p2，p3，…，pn，若p1=n，则pi为 Ａ．i Ｂ．n-i Ｃ．n-i+1 Ｄ．不确定 解释：当p1=n，即n是最先出栈的，根据栈的原理，n必定是最后入栈的（事实上题目已经表明了），那么输入顺序必定是1，2，3，…，n，则出栈的序列是n，…，3，2，1。 （若不要求顺序出栈，则输出序列不确定） （D）3．数组Ｑ［ｎ］用来表示一个循环队列，ｆ为当前队列头元素的前一位置，ｒ为队尾元素的位置，假定队列中元素的个数小于ｎ，计算队列中元素的公式为 （Ａ）r－f; （Ｂ）（n＋f－r）% n; （Ｃ）n＋r－f; （Ｄ）（n＋r－f）% n E：①1 ②2 ③3 ④0 四、阅读理解 1.【严题集3.3②】写出下列程序段的输出结果（栈的元素类型SElem Type为char）。 void main( ){ Stack S; Char x,y; InitStack(S); x=’c’;y=’k’;
栈和队列综合实验报告 一、实验目的 （1）能够利用栈和队列的基本运算进行相关操作。 （2）进一步熟悉文件的应用 （3）加深队列和栈的数据结构理解，逐步培养解决实际问题的编程能力。 二、实验环境 装有Visual C＋＋的计算机。 本次实验共计4学时。 三、实验内容 以下两个实验任选一个。 1、迷宫求解 设计一个迷宫求解程序，要求如下： 以M × N表示长方阵表示迷宫，求出一条从入口到出口的通路，或得出没有通路的结论。 能任意设定的迷宫 （选作）如果有通路，列出所有通路 提示： 以一个二维数组来表示迷宫，0和1分别表示迷宫中的通路和障碍，如下图迷宫数据为：11
01 01 01 01 01 01 01 11 入口位置：1 1 出口位置：8 8 四、重要数据结构 typedef struct{ int j[100]; int top;栈顶指针，一直指向栈顶 }stack;//存放路径的栈 int s[4][2]={{0,0},{0,0},{0,0},{0,0}}; //用于存放最近的四步路径坐标的数组，是即使改变的，即走一步，便将之前的坐标向前移一步，将最早的一步坐标覆盖掉，新的一步放入数组末尾其实功能和队列一样。 其作用是用来判断是否产生了由于本程序算法产生的“田”字方格内的死循环而准备的，用于帮助跳出循环。 五、实现思路分析 if(a[m][n+1]==0&&k!=3){ n++; k=1; o=0; }else if(a[m+1][n]==0&&k!=4){ m++;
k=2; o=0; }else if(a[m][n-1]==0&&k!=1){ n--; k=3; o=0; }else if(a[m-1][n]==0&&k!=2){ m--; k=4; o=0; }else{ o++;} if(o>=2){ k=0; }//向所在方格的四个方向探路，探路顺序为→↓←↑（顺时针），其中if判断条件内的&&k!=n和每个语句块中的对k赋值是为防止其走回头路进入死循环，而最后一个else{}内语句是为了防止进入死路时，不能走回头路而造成的死循环。 push(q,m,n);//没进行一次循环都会讲前进的路径入栈。 if (pushf(&s[0][0],m,n)==0){ k=3;}//用来判断是否产生了由于本程序探路算法产生的“田”字方格内的死循环而准备的，用于帮助跳出田字循环。同时会将路径存入用于下次判断 六、程序调试问题分析 最开始写完时是没有死路回头机制的，然后添加了两步内寻路不回头机制。 第二个是“田”字循环问题，解决方法是加入了一个记录最近四步用的数组和一个判断田字循环的函数pushf。
第3章栈与队列 一、单项选择题 1．元素A、Ｂ、C、D依次进顺序栈后，栈顶元素是，栈底元素是。 A．A B．B C．C D．D 2．经过以下栈运算后，x的值是。 InitStack(s)；Push(s,a)；Push(s,b)；Pop(s,x)；GetTop(s,x); A．a B．b C．1 D．0 3．已知一个栈的进栈序列是ABC，出栈序列为CBA，经过的栈操作是。 A．push,pop,push,pop,push,pop B．push,push,push,pop,pop,pop C．push,push,pop,pop,push,pop D．push,pop,push,push,pop,pop 4．设一个栈的输入序列为A、B、C、D，则借助一个栈所得到的序列是。 A．A,B,C,D B．D,C,B,A C．A,C,D,B D．D,A,B,C 5．一个栈的进栈序列是a，b，c，d，e，则栈的不可能的输出序列是。 A．edcba B．decba C．dceab D．abcde 6．已知一个栈的进栈序列是1，2，3，……,n，其输出序列的第一个元素是i，则第j个出栈元素是。 A．i B．n-i C．j-i+1 D．不确定 7．已知一个栈的进栈序列是1，2，3，……，n，其输出序列是p1,p2,…,Pn，若p1=n，则pi的值。 A．i B．n-i C．n-i+1 D．不确定 8．设n个元素进栈序列是1，2，3，……，n，其输出序列是p1,p2,…,p n，若p1=3,则p2的值。 A．一定是2 B．一定是1
C．不可能是1 D．以上都不对 9．设n个元素进栈序列是p1,p2,…,p n，其输出序列是1，2，3，……，n，若p3=1,则p1的值。 A．可能是2 B．一定是1 C．不可能是2 D．不可能是3 10．设n个元素进栈序列是p1,p2,…,p n，其输出序列是1，2，3，……，n，若p3=3,则p1的值。 A．可能是2 B．一定是2 C．不可能是1 D．一定是1 11．设n个元素进栈序列是p1,p2,…,p n，其输出序列是1，2，3，……，n，若p n=1,则p i(1≤i≤n-1)的值。 A．n-i+1 B．n-i C．i D．有多种可能 12．判定一个顺序栈S为空的条件为。 A．S.top= =S.base B．S.top!= S.base C．S.top!= S.base+S.stacksize D．S.top= = S.base+S.stacksize 13．判定一个顺序栈S为栈满的条件是。 A．S.top-S.base= =S.stacksize B．S.top= = S.base C．S.top-S.base!=S.stacksize D．S.top!= S.base 14．链栈与顺序栈相比有一个明显的优点，即。 A．插入操作方便B．通常不会出现栈满的情况 C．不会出现栈空的情况D．删除操作更加方便 15．最不适合用作链栈的链表是。 A．只有表头指针没有表尾指针的循环双链表 B．只有表尾指针没有表头指针的循环双链表 C．只有表尾指针没有表头指针的循环单链表 D．只有表头指针没有表尾指针的循环单链表 16．如果以链表作为栈的存储结构，则退链栈操作时。 A．必须判别链栈是否满B．判别链栈元素的类型 C．必须判别链栈是否空D．对链栈不作任何判别
第3章栈和队列自测卷 一、填空题 1. 向量(线性表)、栈和队列都是结构，可以在向量的位置插入和删除元素；对于栈只能 在插入和删除元素；对于队列只能在插入和删除元素。 2. 栈是一种特殊的线性表，允许插入和删除运算的一端称为。不允许插入和删除运算的一端称 为。 3. 是被限定为只能在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性表。 4. 在一个循环队列中，队首指针指向队首元素的位置。 5. 在具有n个单元的循环队列中，队满时共有个元素。 6. 向栈中压入元素的操作是先，后。 7. 从循环队列中删除一个元素时，其操作是先，后。 8. 带表头结点的空循环双向链表的长度等于。 二、判断正误（判断下列概念的正确性，并作出简要的说明。）（每小题1分，共10分）（）1. 线性表的每个结点只能是一个简单类型，而链表的每个结点可以是一个复杂类型。 （）2. 在表结构中最常用的是线性表，栈和队列不太常用。 （）3. 栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表，是一种后进先出型结构。 （）4. 对于不同的使用者，一个表结构既可以是栈，也可以是队列，也可以是线性表。 （）5. 栈和链表是两种不同的数据结构。 （）6. 栈和队列是一种非线性数据结构。 （）7. 栈和队列的存储方式既可是顺序方式，也可是链接方式。 （）8. 两个栈共享一片连续内存空间时，为提高内存利用率，减少溢出机会，应把两个栈的栈底分别设在这片内存空间的两端。 （）9. 队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表，是一种先进后出型结构。 （）10. 一个栈的输入序列是12345，则栈的输出序列不可能是12345。 三、单项选择题（每小题1分，共20分） （）1. 栈中元素的进出原则是 Ａ．先进先出Ｂ．后进先出Ｃ．栈空则进Ｄ．栈满则出
第3章栈和队列答案 一、填空题 1. 向量、栈和队列都是线性结构，可以在向量的任何位置插入和删除元素；对于栈只能在栈顶插入和删除元素；对于队列只能在队尾插入和队首删除元素。 2. 栈是一种特殊的线性表，允许插入和删除运算的一端称为栈顶。不允许插入和删除运算的一端称为栈底。 3. 队列是被限定为只能在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性 表。 4. 在具有n个单元的循环队列中，队满时共有 n-1 个元素。 5. 带表头结点的空循环双向链表的长度等于0。 解：Array 二、判断正误 （×）1. 在表结构中最常用的是线性表，栈和队列不太常用。 错，不一定吧调用子程序或函数常用，CPU中也用队列。 （√）2. 栈是一种对所有插入、删除操作限于在表的一端进行的线性表，是一种后进先出型结构。 （√）3. 对于不同的使用者，一个表结构既可以是栈，也可以是队列，也可以是线性表。 正确，都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不同 而已。 （×）4. 栈和链表是两种不同的数据结构。 错，栈是逻辑结构的概念，是特殊殊线性表，而链表是存储结构概念，二者不是同 类项。 （×）5. 栈和队列是一种非线性数据结构。 错，他们都是线性逻辑结构，栈和队列其实是特殊的线性表，对运算的定义略有不 同而已。 （√）6. 栈和队列的存储方式既可是顺序方式，也可是链接方式。 （√）7. 两个栈共享一片连续内存空间时，为提高内存利用率，减少溢出机会，应把两个 栈的栈底分别设在这片内存空间的两端。 （×）8. 队是一种插入与删除操作分别在表的两端进行的线性表，是一种先进后出型结构。 错，后半句不对。 （×）9. 一个栈的输入序列是12345，则栈的输出序列不可能是12345。 错，有可能。 三、单项选择题 （ B）1. 栈中元素的进出原则是 Ａ．先进先出Ｂ．后进先出Ｃ．栈空则进Ｄ．栈满则出 （C）2. 若已知一个栈的入栈序列是1，2，3，…，n，其输出序列为p1，p2，p3，…，pn，若p1=n，则pi为 Ａ．i Ｂ．n=i Ｃ．n-i+1 Ｄ．不确定
数据结构实验报告 实验名称：栈和队列及其应用 班级：12级电气本2 学号：2012081227 姓名：赵雪磊 指导教师：梁海丽 日期：2013年9月23日 数学与信息技术学院 一、实验目的
1. 掌握栈和队列的概念。 2．掌握栈和队列的基本操作（插入、删除、取栈顶元素、出队、入队等）。 3．理解栈和队列的顺序、链式存储。 二、实验要求 利用顺序栈将任意一个给定的十进制数转换成二进制、八进制、十六进制数并输出。 三、算法描述 #include "stdafx.h" #include "iomanip.h" void D10to2_8_16(int i,char radix) { char m; if(i>=radix) D10to2_8_16(i/radix,radix); if((m=i%radix+'0')>0x39) m+=7; cout << m; } void main(void) { int nDec; cout << "请输入一个十进制正整数...\n" << "nDec="; cin >> nDec; cout << "转换为二进制是:"; D10to2_8_16(nDec,2); cout << endl; cout << "转换为八进制是:0"; D10to2_8_16(nDec,8); cout << endl; cout << "转换为十六进制是:0x"; D10to2_8_16(nDec,16); cout << endl; } 四、程序清单 #include