实验三 栈和队列的应用
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栈和队列的实验报告栈和队列的实验报告引言:栈和队列是计算机科学中常用的数据结构,它们在算法设计和程序开发中起着重要的作用。
本实验旨在通过实际操作和观察,深入理解栈和队列的概念、特点以及它们在实际应用中的作用。
一、栈的实验1.1 栈的定义和特点栈是一种具有特殊操作约束的线性数据结构,它的特点是“先进后出”(Last-In-First-Out,LIFO)。
栈的操作包括入栈(push)和出栈(pop),入栈操作将元素放入栈顶,出栈操作将栈顶元素移除。
1.2 实验步骤在本次实验中,我们使用编程语言实现了一个栈的数据结构,并进行了以下实验步骤:1.2.1 创建一个空栈1.2.2 向栈中依次压入若干元素1.2.3 查看栈顶元素1.2.4 弹出栈顶元素1.2.5 再次查看栈顶元素1.3 实验结果通过实验,我们观察到栈的特点:最后入栈的元素最先出栈。
在实验步骤1.2.2中,我们依次压入了元素A、B和C,栈顶元素为C。
在实验步骤1.2.4中,我们弹出了栈顶元素C,此时栈顶元素变为B。
二、队列的实验2.1 队列的定义和特点队列是一种具有特殊操作约束的线性数据结构,它的特点是“先进先出”(First-In-First-Out,FIFO)。
队列的操作包括入队(enqueue)和出队(dequeue),入队操作将元素放入队尾,出队操作将队头元素移除。
2.2 实验步骤在本次实验中,我们使用编程语言实现了一个队列的数据结构,并进行了以下实验步骤:2.2.1 创建一个空队列2.2.2 向队列中依次插入若干元素2.2.3 查看队头元素2.2.4 删除队头元素2.2.5 再次查看队头元素2.3 实验结果通过实验,我们观察到队列的特点:最先入队的元素最先出队。
在实验步骤2.2.2中,我们依次插入了元素X、Y和Z,队头元素为X。
在实验步骤2.2.4中,我们删除了队头元素X,此时队头元素变为Y。
三、栈和队列的应用栈和队列在实际应用中有广泛的应用场景,下面简要介绍一些常见的应用:3.1 栈的应用3.1.1 表达式求值:通过栈可以实现对表达式的求值,如中缀表达式转换为后缀表达式,并计算结果。
第三章栈和队列的应用【实验目的】1.熟练掌握栈和队列的结构,以及这两种数据结构的特点;2.能够在两种存储结构上实现栈的基本运算,特别注意栈满和栈空的判断条件及描述方法;3.熟练掌握链队列和循环队列的基本运算,并特别注意队列满和队列空的判断条件和描述方法;第一节知识准备一、栈:1. 基本概念栈是一种限定仅在表的一端进行插入与删除操作的线性表。
允许进行插入与删除操作的这一端称为栈顶,而另一端称为栈底,不含元素的空表称为空栈,插入与删除分别称进栈与出栈。
由于插入与删除只能在同一端进行,所以较先进入栈的元素,在进行出栈操作时,要比较后才能出栈。
特别是,最先进栈者,最后才能出栈,而最晚进栈者,必最先出栈。
因此,栈也称作后进先出(Last In First Out)的线性表,简称LIFO表。
栈示意图见图3-12. 栈的抽象数据类型定义:ADT Stack{数据对象:D={ | ∈ElemSet, i=1,2,...,n, n>=0}数据关系:R1={< , >| , ∈D, i=2,...,n}基本操作:InitStack(&S) 构造一个空栈SStackEmpty(S) 判断栈S是否为空StackLength(S) 返回栈S的元素个数,即栈的长度GetTop(S,&e) 取栈S的栈顶元素Push(&S,e) 将元素e入栈Pop(&S,&e) 删除S的栈顶元素并用e返回其值(即出栈)}ADT Stack3. 栈的表示:栈有两种存储表示方法:顺序存储结构和链式存储结构。
(1)顺序存储结构:#define STACK_INIT_SIZE 100; //存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10; //存储空间分配增量typedef struct{SElemType *base; //栈底指针SElemType *top; //栈顶指针int StackSize; //栈的当前容量}SqStack;(2)链式存储结构:Typedef struct Lnode{ElemType data;struct Lnode *next;}Lnode, *LinkList;二、队列:1. 与栈相对应,队列是一种先进先出的线性表。
数据结构实验三栈和队列的应用数据结构实验三:栈和队列的应用在计算机科学领域中,数据结构是组织和存储数据的重要方式,而栈和队列作为两种常见的数据结构,具有广泛的应用场景。
本次实验旨在深入探讨栈和队列在实际问题中的应用,加深对它们特性和操作的理解。
一、栈的应用栈是一种“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的数据结构。
这意味着最后进入栈的元素将首先被取出。
1、表达式求值在算术表达式的求值过程中,栈发挥着重要作用。
例如,对于表达式“2 + 3 4”,我们可以通过将操作数压入栈,操作符按照优先级进行处理,实现表达式的正确求值。
当遇到数字时,将其压入操作数栈;遇到操作符时,从操作数栈中弹出相应数量的操作数进行计算,将结果压回操作数栈。
最终,操作数栈中的唯一值就是表达式的结果。
2、括号匹配在程序代码中,检查括号是否匹配是常见的任务。
可以使用栈来实现。
遍历输入的字符串,当遇到左括号时,将其压入栈;当遇到右括号时,弹出栈顶元素,如果弹出的左括号与当前右括号类型匹配,则继续,否则表示括号不匹配。
3、函数调用和递归在程序执行过程中,函数的调用和递归都依赖于栈。
当调用一个函数时,当前的执行环境(包括局部变量、返回地址等)被压入栈中。
当函数返回时,从栈中弹出之前保存的环境,继续之前的执行。
递归函数的执行也是通过栈来实现的,每次递归调用都会在栈中保存当前的状态,直到递归结束,依次从栈中恢复状态。
二、队列的应用队列是一种“先进先出”(First In First Out,FIFO)的数据结构。
1、排队系统在现实生活中的各种排队场景,如银行排队、餐厅叫号等,可以用队列来模拟。
新到达的顾客加入队列尾部,服务完成的顾客从队列头部离开。
通过这种方式,保证了先来的顾客先得到服务,体现了公平性。
2、广度优先搜索在图的遍历算法中,广度优先搜索(BreadthFirst Search,BFS)常使用队列。
从起始节点开始,将其放入队列。
实验三栈和队列的操作实验三栈和队列的操作一.实验目的和要求1、学会通过对问题的分析,设计一种合理的数据结构,并进行定义及操作的实现。
2、掌握利用栈和队列的各种操作来进行具体的实际应用。
3、加强综合程序的分析、设计能力。
二.实验内容课后习题4-7三.实验步骤1、定义一个函数void QInsert(LNode*&Rear,const ElemType& item),新建一个结点,如果尾指针为空,则指向新建的结点;否则新结点指向尾指针当前指向的结点,然后尾指针指向新结点,最后新结点成为尾指针。
2、定义一个函数ElemType QDelete(LNode*&Rear),若删除的是最后一个结点,则删除后尾指针为NULL,尾指针指向被删除结点的后继。
3、定义函数void Print(LNode*&Rear)输出队列,从第一个结点开始依次输出,第一个结点就是尾指针指向的结点。
注意:定义文件后缀为.cpp,头文件为四.附源程序#include#includetypedef int ElemType;struct LNode{LNode *next;ElemType data;};void QInsert(LNode*&Rear,const ElemType& item) //使新元素item的值插入到循环链队中{LNode*newptr=new LNode;//得到一个由newptr指针所指向的新结点if(newptr==NULL){cerr<<"Memory allocation failare"<<endl;< p=""> exit(1);}newptr->data=item;//把item的值赋给新结点的值域if(Rear==NULL)Rear=newptr->next=newptr;//若链队为空,则新结点即是队首结点又是队尾结点else{newptr->next=Rear->next;//使新结点的指针域指向队首结点Rear->next=newptr;//使队尾结点的指针域指向新结点Rear=newptr;//使新结点成为新的队尾结点}}ElemType QDelete(LNode*&Rear)//从循环链队中删除队首元素{if(Rear==NULL){cerr<<"Linked queue is empty!"<<endl;< p=""> exit(1);}LNode* p=Rear->next; //使p指向队首结点if(p==Rear)Rear=NULL;//若链队中只有一个结点,则删除后队尾指针为空elseRear->next=p->next;//使队尾结点的指针域指向队首结点的后继结点ElemType temp=p->data;//暂存队首元素delete p;//回收原队首结点return temp;//返回被删除的队首元素}void Print(LNode*&Rear){LNode* q=Rear->next;//从第一个结点开始while(q!=Rear)//只要不是最后一个结点{cout<data<<' ';//输出该结点的值q=q->next;//指针往后移}cout<data<<="">}void main(){LNode* L1=NULL;QInsert(L1,3);QInsert(L1,5);QInsert(L1,9);QInsert(L1,1);QInsert(L1,6);QInsert(L1,2);Print(L1);QInsert(L1,12); QDelete(L1); QDelete(L1); QDelete(L1); QInsert(L1,19); Print(L1);}</endl;<></endl;<>。
实验三栈和队列的应用第一篇:实验三栈和队列的应用一、实验目的掌握栈的数据类型描述及栈的特点;掌握栈的顺序存储结构的特点及算法描述;掌握队列的数据类型描述及链式存储结构的特点和算法描述。
二、实验内容停车场管理。
设有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场(先进后出),它只有一个大门可以供车辆进出。
车辆按到达停车场时间的先后依次从停车场最里面向大95E8口处停放(最先到达的第一辆车停放在停车场的最里面)。
如果停车场已放满n辆车,则后来的车辆只能在停车场大门外的便道上等待,一旦停车场内有车离开,则排在便道上的第一辆车就可以进入停车场。
停车场内如有某辆车要离开,在它之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路,待其开出停车场后,这些车再按原来的次序进停车场。
每辆车在离开停车场时,都应根据它在停车场内停留的时间长短交费。
如果停留在便道上的车没进停车场就要离开,允许其离开,不收停车费,并且仍然保持在便道上的车辆次序。
试编程模拟停车场管理。
三、算法描述提示:可以将停车场定义成一个顺序栈s1,便道定义成一个链队列q,而停车场中的某辆车要离开,则在它后面进停车场的车必须让道,让其离开,故还必须有一个临时的顺序栈s2,存放让道的车辆。
当有车辆进停车场时,直接进入s1栈,若s1栈满,则进入便道(链队列q)。
若有s1中车辆x离开时,先让在x后面进栈的车从s1退栈并进栈到s2中,让x离开并收取停车费,然后,再把s2中的所有车辆退栈并重新进入s1栈,最后,将链队列q的队头车辆进栈到s1中并删除队头车辆。
若有链队列q(便道)中的车辆y离开时,从链队列中删除该车辆即可,不收停车费。
车辆的数据可以表示为(车辆编号,到达/离开时间)。
四.程序清单: #include using namespace std;const intStackSize=5;class SeqStack { public:SeqStack(){top=-1;} ~SeqStack(){};void Push(int x);void Push2(int x);int *Return();int Pop(int y);int Count();void PrintStack();private: int data[StackSize];int top;};//入栈void SeqStack::Push(int x){ if(top>=StackSize-1)throw“上溢”;for(int i=0;i<=top+1;i++){if(data[i]==x){cout<<“该车牌已经存在!请重新输入: ”;i=-1;cin>>x;} } top++;data[top]=x;} //返回数组地址int *SeqStack::Return(){ return data;} //临时栈void SeqStack::Push2(int x){ top++;data[top]=x;} //输出函数void SeqStack::PrintStack(){ for(int i=0;i<=top;i++)cout<<“位置为”<int SeqStack::Pop(int y){ if(top==-1)throw“下溢”;int x;x=data[top--];if(y==top+2)data[top+1]=123456789;if(top==-1)data[top+1]=123456789;return x;} //数数int SeqStack::Count(){ return top;}//队列struct Node { int data;Node *next;};class LinkQueue { public: LinkQueue();void EnQueue(int x,int *q);void xzDeQueue(int x);int Count();int DeQueue();private: Node *front,*rear;};//构造函数LinkQueue::LinkQueue(){ Node *s=new Node;s->next=NULL;front=rear=s;} //入队void LinkQueue::EnQueue(int x,int *q){ Node *s=new Node;Node *p=new Node;p=front;while(p){if(p->data ==x){cout<<“便道已有该车牌号,请重新输入: ”;cin>>x;for(int i=0;i<5;i++){if(x==q[i]){cout<<“停车场已有该车牌号,请重新输入: ”;cin>>x;i=-1;}}p=front;} p=p->next;} s->data =x;s->next =NULL;rear->next =s;rear=s;} //出队int LinkQueue::DeQueue(){ if(front==rear)throw“便道无车辆”;Node *p=new Node;int x;p=front->next;x=p->data;front->next =p->next;if(p->next ==NULL)rear=front;delete p;return x;} //计算结点数int LinkQueue::Count(){ Node *p=new Node;p=front;int i=0;while(p&&p->next!=NULL){p=p->next;i++;} return i;} //选择性出队void LinkQueue::xzDeQueue(int x){ if(rear==front)throw“便道无车辆”;Node *p=new Node;p=front;int y;int i=0;for(;p->next!=NULL;p=p->next){if(p->next->data ==x)if(p->next->next!=NULL){Node *q=new Node;q=p->next;y=q->data;p->next =q->next;i=1;delete q;cout<<“车牌号为:”<break;}else{Node *q=new Node;q=p->next;y=q->data;p->next =NULL;i=1;delete q;if(front->next==NULL)rear=front;cout<<“车牌号为:”<break;}} if(i==0)cout<<“无车牌号为:”< SeqStack b;//b是作为临时存放车辆的栈LinkQueue c;//c是作为便道的队列cout<<“tttt1.车辆进入”<cout<<“tttt4.便道车辆离开”<int xh1=1;//xh1为菜单最外层的循环控制变量int time[100];//记录各车辆进入停车场的时间int t1=0;//作为车辆对应的时间编号int money=1;while(xh1==1){cout<<“请选择指令: ”;cin>>zl;switch(zl){case 1:try{int n1=a.Count();int n;cout<<“请输入车牌号: ”;cin>>n;if(n1==4){int *Num=a.Return();for(int i=0;i<=4;i++)if(Num[i]==n){cout<<“停车场已有该车牌号,请重新输入!”; cin>>n;i=-1;}int *CarNum=a.Return();c.EnQueue(n,CarNum);cout<<“停车场已满,请在便道等候!”< break;}a.Push(n);cout<<“请输入进入时间: ”;cin>>time[t1];while(time[t1]<0||time[t1]>=24){cout<<“请输入正确的时间(0~23时):”; cin>>time[t1];}t1++;}catch(char*s){cout<break;case 2:try{int n2;//离开车辆的编号cout<<“请输入要离开的车的位置: ”; cin>>n2;if(a.Count()+1==0){cout<<“该停车场没有车辆,请选择其他操作!”; break;}elsewhile(n2<1||n2>a.Count()+1){cout<<“请输入1~”<cin>>n2;}int j=a.Count();for(int i=0;i<(j+1-n2);i++)b.Push2(a.Pop(n2));a.Pop(n2);int j2=b.Count();for(int i1=0;i1<=j2;i1++)a.Push(b.Pop(n2));int j3=c.Count();int time1;cout<<“请输入离开时间: ”;cin>>time1;while(time1<0||time1>23){cout<<“请输入正确的时间(0~23时): ”;cin>>time1;}int day=0;if(time1{cout<<“离开时间已小于进入时间!请加上停留天数(天):”;cin>>day;while(day<=0){cout<<“输入的天数必须大于0:”;cin>>day;}}cout<<“您的费用是(元): ”<<(time1-time[n2-1]+24*day)*money<for(int i2=0;i2<(j+1-n2);i2++)time[n2-1+i2]=time[n2+i2];t1--;if(j3!=0){a.Push(c.DeQueue());cout<<“ttt通知: 便道车辆请进入停车场!”<cout<<“请输入进入时间: ”;cin>>time[t1];while(time[t1]<0||time[t1]>=24){cout<<“请输入正确的时间(0~23时):”;cin>>time[t1];}t1++;}}catch(char *s){cout<break;case 3:a.PrintStack();break;case 4:int n3;cout<<“请输入离开车辆的车牌号: ”;cin>>n3;try{c.xzDeQueue(n3);}catch(char*s){cout<break;case 5:cout<<“请输入单价: ”;cin>>money;cout<<“修改成功!”<cout<<“当前停车场的费用是:”<break;case 6:xh1=0;break;} } system(“pause”);}心得体会:完成时间:2010-10-30第二篇:实验三栈和队列实验报告三栈和队列班级:姓名:学号:专业:一、实验目的:(1)掌握栈的基本操作的实现方法。
实验报告——栈和队列的应用第一篇:实验报告——栈和队列的应用实验5 栈和队列的应用目的和要求:(1)熟练栈和队列的基本操作;(2)能够利用栈与队列进行简单的应用。
一、题目题目1.利用顺序栈和队列,实现一个栈和一个队列,并利用其判断一个字符串是否是回文。
所谓回文,是指从前向后顺读和从后向前倒读都一样的字符串。
例如,a+b&b+a等等。
题目2.假设在周末舞会上,男士们和女士们进入舞厅时,各自排成一队。
跳舞开始时,依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴。
若两队初始人数不相同,则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。
现要求写一算法模拟上述舞伴配对问题,并实现。
题目3.打印机提供的网络共享打印功能采用了缓冲池技术,队列就是实现这个缓冲技术的数据结构支持。
每台打印机具有一个队列(缓冲池),用户提交打印请求被写入到队列尾,当打印机空闲时,系统读取队列中第一个请求,打印并删除之。
请利用队列的先进先出特性,完成打印机网络共享的先来先服务功能。
题目4.假设以数组Q[m]存放循环队列中的元素, 同时设置一个标志tag,以tag == 0和tag == 1来区别在队头指针(front)和队尾指针(rear)相等时,队列状态为“空”还是“满”。
试编写与此结构相应的插入(enqueue)和删除(dlqueue)算法。
题目5.利用循环链队列求解约瑟夫环问题。
请大家从本组未讨论过的五道题中选择一道,参照清华邓俊辉老师MOOC视频及课本相关知识,编写相应程序。
选择题目3:打印机提供的网络共享打印功能采用了缓冲池技术,队列就是实现这个缓冲技术的数据结构支持。
二、程序清单//Ch3.cpp #include #include #include“ch3.h” template void LinkedQueue::makeEmpty()//makeEmpty//函数的实现{ LinkNode*p;while(front!=NULL)//逐个删除队列中的结点{p=front;front=front->link;delete p;} };template bool LinkedQueue::put_in(T&x){//提交命令函数if(front==NULL){//判断是否为空front=rear=new LinkNode;//如果为空,新结点为对头也为对尾front->data=rear->data=x;if(front==NULL)//分配结点失败return false;} else{rear->link=new LinkNode;//如不为空,在链尾加新的结点rear->link->data=x;if(rear->link==NULL)return false;rear=rear->link;} return true;};template bool LinkedQueue::carry_out()//执行命令函数 { if(IsEmpty()==true)//判断是否为空{return false;} cout<data<LinkNode*p=front;front=front->link;//删除以执行的命令,即对头修改delete p;//释放原结点return true;};void main()//主函数 { LinkedQueue q;//定义类对象char flag='Y';//标志是否输入了命令const int max=30;//一次获取输入命令的最大个数while(flag=='Y')//循环{ int i=0;char str[max];//定义存储屏幕输入的命令的数组gets(str);//获取屏幕输入的命令while(str[i]!=''){q.put_in(str[i]);//调用提交命令函数,将每个命令存入队列中i++;}for(int j=0;j<=i;j++){if(q.IsEmpty()==true)//判断是否为空,为空则说明没有可执行的命令{cout<cin>>flag;continue;//为空跳出for循环为下次输入命令做好准备}q.carry_out();//调用执行命令的函数,将命令打印并删除}三、程序调试过程中所出现的错误无。
《算法与数据结构》实验报告姓名学号专业班级计算机类1301实验3栈与队列的应用指导教师实验名称实验目的●了解并掌握栈与队列的概念与定义●能够实现并运用栈与队列●熟练运用栈与队列的基本操作●使用栈实现回溯算法实验环境●个人计算机一台,CPU主频1GHz以上,1GB以上内存,2GB以上硬盘剩余空间。
●Windows2000、Windows XP或Win 7操作系统●Code::Blocks(版本12.11或近似版本,英文版),或VC++ 6.0实验内容1 基本部分(必做)1.链式栈的创建与操作设链式栈中元素的数据类型为整型,编写函数实现以下操作:(1)链式栈的初始化(2)链式栈的输出(从栈顶到栈底)(3)链式栈的判空操作(4)链式栈入栈操作(5)链式栈的出栈操作(6)取栈顶元素的值注:链式栈可不带头节点源代码:ds6.c 2.循环队列的创建与操作设循环队列中元素的数据类型为整型,编写函数实现以下操作:(1)循环队列的初始化(2)循环队列的入栈(3)循环队列的出栈(4)取循环队列的栈顶元素(5)循环队列的输出(从栈顶到栈底)源代码:ds7.c 3.符号平衡问题在语言中往往需要判断一些符号是否是成对出现的,比如{}、[]、()。
如何让判断符号的对称也是很多语言的语法检查的首要任务。
设计一个函数来检查表达式中的符号()、[]、{}是否平衡。
若平衡,返回1;若不平衡返回0。
例如:a(dda){[dfsafd[dfsd]](((fdsd)dfd))dfd}是符号平衡的。
{ad[x(df)ds)]}不是符号平衡的。
源代码:ds8.c实验代码:1.#include<stdio.h>#define MAXSIZE maxlentypedef int elemtype;typedef struct stacknode{elemtype data;struct stacknode *next;}StackNode;typedef struct{StackNode *top;}LinkStack;int *InitStack(LinkStack *S);//初始化链式栈int *Push(LinkStack *S);//入栈函数int *view(LinkStack *S);//输出函数int *Pop(LinkStack *S);//出栈函数int StackTop(LinkStack *S);//取栈顶函数main(){LinkStack *S;int a;char k;S=InitStack(S);if(S->top==NULL){printf("该链式栈为空!");}Push(S);printf("按任意键开始出栈!");getchar();getchar();Pop(S);a=StackTop(S);printf("栈顶元素为%d",a);printf("程序运行完毕,是否重新运行(y/n):");scanf("%s",&k);if(k=='y'){main();}}int *InitStack(LinkStack *S){S=(LinkStack*)malloc(sizeof(LinkStack));S->top=NULL;return(S);}int *Push(LinkStack *S){int n,i,item;StackNode *p;printf("请输入即将入栈的数据个数:");scanf("%d",&n);for(i=0;i<n;i++){printf("请输入第%d个数:",i+1);scanf("%d",&item);p=(LinkStack*)malloc(sizeof(StackNode));p->data=item;p->next=NULL;p->next=S->top;S->top=p;}view(S);return(S);}int *view(LinkStack *S){StackNode *p;if(S->top==NULL){printf("链式栈为空!");return(0);}else printf("该链式栈从栈顶到栈底数据如下:\n");for(p=S->top;p!=NULL;p=p->next){printf("%d\n",p->data);}}int *Pop(LinkStack *S){StackNode *p;int item;char k;p=S->top;if(S->top==NULL){printf("链式栈为空!");return(0);}else{item=p->data;printf("出栈数据为%d\n",item);S->top=p->next;free(p);view(S);}printf("是否继续出栈(y/n):");scanf("%s",&k);if(k=='y'){Pop(S);}else return(S);}int StackTop(LinkStack *S){if(S->top==NULL){printf("该链式栈为空!");}return(S->top->data);}2.#include<stdio.h>#define MAXSIZE 30typedef int elemtype;typedef struct{elemtype data[MAXSIZE];int front,rear;}seqqueue;int a=0;//全局变量int InitQueue(seqqueue *Q);//初始化队列函数int view(seqqueue *Q);//输出函数int EnQueue(seqqueue *Q);//入队函数int DeQueue(seqqueue *Q);//出队函数main(){seqqueue *Q;Q=InitQueue(Q);if(Q->front==Q->rear){printf("该队列为空!");}EnQueue(Q);printf("按任意键开始出栈!");getchar();getchar();DeQueue(Q);printf("程序运行完毕,是否重新运行(y/n):"); }int InitQueue(seqqueue *Q){Q=(seqqueue*)malloc(sizeof(seqqueue));Q->front=Q->rear=0;return(Q);}int EnQueue(seqqueue *Q){int n,i,item;printf("请输入即将入队的数据个数:");scanf("%d",&n);if(a>MAXSIZE){printf("该队列已满!");return(0);}else for(i=0;i<n&&a<=30;i++){printf("请输入第%d个数:",i+1);scanf("%d",&item);Q->data[Q->rear]=item;Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;a++;}view(Q);return(Q);}int view(seqqueue *Q){seqqueue *r;int i,j;if(a==0){printf("该队列为空!");return(0);}else printf("该队列从栈顶到栈底数据如下:\n");for(i=0,j=Q->front;i<a;i++,j=(j+1)%MAXSIZE){printf("%d\n",Q->data[j]);}return(Q);}int DeQueue(seqqueue *Q){elemtype item;char k;if(a==0){printf("该队列为空!");return(0);}else{item=Q->data[Q->front];Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;printf("出队数据为%d\n",item);a--;view(Q);}printf("是否继续出栈(y/n):");scanf("%s",&k);if(k=='y'){DeQueue(Q);}else return(Q);}3·#include "stdio.h"#include "stdlib.h"#define MAXSIZE 100typedef struct{char data[MAXSIZE];int top;} stack;stack *InitStack(stack *s){s=(stack *)malloc(sizeof(stack));s->top=-1;return s;}int f(stack *s){int i=0,flag=1;char str[MAXSIZE];printf("请输入表达式:");scanf("%s",str);for(i=0;str[i]!='\0';i++){if(str[i]=='('||str[i]=='['||str[i]=='{'){s->top++;s->data[s->top]=str[i];}if(str[i]==')'||str[i]==']'||str[i]=='}'){if(s->top>=0){if(s->data[s->top]==str[i]) s->top--;else{flag=0;break;}}else{flag=0;break;}}}if(s->top!=-1)flag=0;return flag;}int main(){int n;stack *s;s=InitStack(s);n=f(s);if(n==1) printf("表达式中符号平衡\n");else printf("表达式中符号0平衡\n");}使用以上操作,即可完成题目要求。
栈和队列实验报告实验名称:栈和队列的实验研究摘要:本实验旨在通过设计并实现基于栈和队列的算法,探索其在数据结构和算法中的应用。
通过实验比较栈和队列的性能差异和适用场景,加深对栈和队列的理解和应用。
实验结果表明,栈和队列在不同的问题场景中具有不同的优势和适用性。
关键词:栈、队列、数据结构、算法、应用一、引言栈和队列是数据结构中常见且重要的两种数据结构,它们分别以LIFO(Last In First Out,后进先出)和FIFO(First In First Out,先进先出)的方式操作数据,广泛应用于各领域的编程和算法设计中。
本实验通过实现栈和队列相关操作的算法,探索它们在实际应用中的效率和优势。
二、实验设计与实现1.实验设计本实验采用C++语言来实现栈和队列的操作,并编写相应的算法来解决一些典型问题。
实验将比较栈和队列在以下几个方面的性能差异:a)插入操作的性能b)删除操作的性能c)查询操作的性能d)栈和队列的空间占用情况2.实验步骤a)设计栈的数据结构和相关操作的算法。
b)设计队列的数据结构和相关操作的算法。
c)分别使用栈和队列来解决一个典型问题,并比较它们的效率。
d)分析实验结果,总结栈和队列的适用场景和优势。
三、实验结果与分析1.栈的性能比较在本次实验中,我们使用栈来解决斐波那契数列问题。
首先,我们设计了一个栈的数据结构,并实现了如下操作:a) 入栈(push):将元素添加到栈顶。
b) 出栈(pop):将栈顶元素移出栈。
c) 查询栈顶元素(top):返回栈顶元素。
对比使用数组和链表实现栈的性能,我们发现使用链表实现的栈在插入和删除操作上有更好的性能表现,而使用数组实现的栈在查询操作上更高效。
这是因为使用链表实现的栈不需要移动大量元素,而使用数组实现的栈可以通过索引直接访问任意位置的元素。
2.队列的性能比较在本次实验中,我们使用队列来解决击鼓传花问题。
首先,我们设计了一个队列的数据结构,并实现了如下操作:a) 入队(enqueue):将元素添加到队列末尾。
栈和队列的应用实验报告栈和队列的应用实验报告引言:栈和队列是计算机科学中常用的数据结构,它们在各种算法和应用中都有广泛的应用。
本实验报告旨在探讨栈和队列的基本概念、特性以及它们在实际应用中的具体使用。
一、栈的基本概念和特性栈是一种特殊的数据结构,它遵循“先进后出”的原则。
栈有两个基本操作:压栈(push)和弹栈(pop)。
压栈将元素添加到栈的顶部,弹栈则将栈顶元素移除。
栈还具有一个重要的特性,即它的访问方式是受限的,只能访问栈顶元素。
在实际应用中,栈可以用于实现递归算法、表达式求值、括号匹配等。
例如,在递归算法中,当函数调用自身时,需要将当前状态保存到栈中,以便在递归结束后能够恢复到正确的状态。
另外,栈还可以用于实现浏览器的“后退”功能,每次浏览新页面时,将当前页面的URL压入栈中,当用户点击“后退”按钮时,再从栈中弹出最近访问的URL。
二、队列的基本概念和特性队列是另一种常见的数据结构,它遵循“先进先出”的原则。
队列有两个基本操作:入队(enqueue)和出队(dequeue)。
入队将元素添加到队列的尾部,出队则将队列头部的元素移除。
与栈不同的是,队列可以访问头部和尾部的元素。
在实际应用中,队列经常用于任务调度、消息传递等场景。
例如,在操作系统中,任务调度器使用队列来管理待执行的任务,每当一个任务执行完毕后,从队列中取出下一个任务进行执行。
另外,消息队列也是一种常见的应用,它用于在分布式系统中传递消息,保证消息的顺序性和可靠性。
三、栈和队列在实际应用中的具体使用1. 栈的应用栈在计算机科学中有广泛的应用。
其中一个典型的应用是表达式求值。
当计算机遇到一个复杂的表达式时,需要将其转化为逆波兰表达式,然后使用栈来进行求值。
栈的特性使得它非常适合处理这种情况,可以方便地保存运算符和操作数的顺序,并按照正确的顺序进行计算。
另一个常见的应用是括号匹配。
在编程语言中,括号是一种常见的语法结构,需要保证括号的匹配性。
数据结构_实验三_栈和队列及其应用实验编号:3 四川师大《数据结构》实验报告 2016年10月29日实验三栈和队列及其应用_一(实验目的及要求(1) 掌握栈和队列这两种特殊的线性表,熟悉它们的特性,在实际问题背景下灵活运用它们;(2) 本实验训练的要点是“栈”的观点及其典型用法;(3) 掌握问题求解的状态表示及其递归算法,以及由递归程序到非递归程序的转化方法。
二(实验内容(1) 编程实现栈在两种存储结构中的基本操作(栈的初始化、判栈空、入栈、出栈等);(2) 应用栈的基本操作,实现数制转换(任意进制);(3) 编程实现队列在两种存储结构中的基本操作(队列的初始化、判队列空、入队列、出队列);(4) 利用栈实现任一个表达式中的语法检查(括号的匹配)。
(5) 利用栈实现表达式的求值。
注:(1),(3)必做,(4),(5)选做。
三(主要仪器设备及软件(1) PC机(2) Dev C++ ,Visual C++, VS2010等四(实验主要流程、基本操作或核心代码、算法片段(该部分如不够填写,请另加附页)(1) 编程实现栈在两种存储结构中的基本操作(栈的初始化、判栈空、入栈、出栈等);A.顺序储存:, 代码部分://Main.cpp:#include"SStack.h"int main(){SqStack S;SElemType e;int elect=1;InitStack(S);cout << "已经创建一个存放字符型的栈" << endl;while (elect){Muse();cin >> elect;cout << endl;switch (elect){case 1:cout << "input data:";cin >> e;Push(S, e);break;case 2:if(Pop(S, e)){cout << e <<" is pop"<< endl; } else{cout<<"blank"<<endl;} break;case 3:if (StackEmpty(S)){cout << "栈空 " << endl;}else{cout << "栈未空 " << endl;}break;case 4:GetTop(S, e);cout << "e is " << e << endl;break;case 5:StackLength(S);break;case 0:break;}}DestroyStack(S);return OK;}//SStack.cpp:#include"SStack.h"//输出菜单void Muse(){cout << "请选择功能:" << endl;cout << " 1.入栈" << endl;cout << " 2.出栈" << endl;cout << " 3.判栈空" << endl;cout << " 4.返回栈顶部数据" << endl; cout << " 5.栈长" << endl;cout << " 0.退出系统" << endl;cout << "你的选择是:" ;}//创建栈Status InitStack(SqStack &S) {S.base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType)); if (!S.base) exit(ERROR);S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}//得到顶部数据Status GetTop(SqStack S, SElemType &e) {if (S.base == S.top) return ERROR;e = *(S.top - 1);return OK;}//入栈Status Push(SqStack &S, SElemType &e) {if (S.top - S.base >= STACK_INIT_SIZE){S.base = (SElemType *)realloc(S.base, (STACK_INIT_SIZE + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));if (!S.base) exit(ERROR);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACKINCREMENT;}*S.top++ = e;return OK;}//出栈Status Pop(SqStack &S, SElemType &e) { if (S.base == S.top){return ERROR;}e = *--S.top;cout<<"pop succeed"<<endl;return OK;}//判栈空Status StackEmpty(SqStack S) {if (S.top == S.base){return ERROR;}return OK;}//销毁栈Status DestroyStack(SqStack &S){free(S.base);S.top=NULL;S.stacksize = 0;cout << "栈已销毁" << endl;return OK;}int StackLength(SqStack S) {cout << "StackLength is "<<S.top-S.base << endl;return OK;}//SStack.h:#include<iostream> #include<stdlib.h> using namespace std;const int STACK_INIT_SIZE = 100;const int STACKINCREMENT = 10;const int ERROR = 0; const int OK = 1;typedef char SElemType; typedef int Status; typedef struct {SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;Status InitStack(SqStack &S);//创建顺序存储的栈 StatusGetTop(SqStack S, SElemType &e);//得到栈顶数据 Status Push(SqStack &S, SElemType &e);//入栈 Status Pop(SqStack &S, SElemType &e);//出栈 void Muse();//输出菜单界面Status StackEmpty(SqStack S);//判断栈是否为空 StatusDestroyStack(SqStack &S);//销毁栈 int StackLength(SqStack S);//计算栈的长度, 运行结果:B. 链式储存:, 代码部分://Main.cpp#include"Lstack.h" int main(){Lq_Stack L;if(InintStack (L)){cout<<"build stack succeed"<<endl;}else exit (ERROR);int e=0;Menu(L,e);DestroyStack(L);return 0;}//Lstack.cpp#include"Lstack.h" Status InintStack(Lq_Stack &L){ //创建栈L=(LqStack *)malloc(sizeof(LqStack));if(!L) exit(ERROR);L->data=0;L->next=NULL;return OK;}Status push (Lq_Stack &L,SElemType e){//入栈LqStack *p;p=(LqStack *)malloc(sizeof(LqStack));if(!p) exit(ERROR);p->data=e;L->data++;p->next=L->next;L->next=p;return OK;}Status pop (Lq_Stack &L,SElemType &e){ //出栈LqStack *p;if(L->next==NULL) return ERROR;p=L->next;e=p->data;L->next=p->next;L->data--;free(p);return OK;}Status GetTop(Lq_Stack L, SElemType &e){ //得到栈顶数据if(L->next==NULL) return ERROR;e=L->next->data;return OK;}Status StackEmpty(Lq_Stack L){//判断栈是否为空if(L->next==NULL){return ERROR;}else return OK;}int StackLength(Lq_Stack L){//计算栈的长度return L->data;}Status DestroyStack(Lq_Stack &L){//销毁栈LqStack *p;while(!L){L=p;L=L->next;free(p);}return OK;}void Menu(Lq_Stack &L,SElemType e){//输出菜单选择执行的功能int select=1;while(select){cout<<"————————————"<<endl; cout<<"请选择功能"<<endl;cout<<"——————1.入栈"<<endl;cout<<"——————2.出栈"<<endl;cout<<"——————3.得到顶部数据"<<endl;cout<<"——————4.判断栈是否为空"<<endl; cout<<"——————5.输出栈的长度"<<endl; cout<<"——————0.退出程序"<<endl;cout<<"你的选择是:";cin>>select;switch (select){case 0:break;case 1:cout<<"push data:";cin>>e;if(push(L,e)){cout<<"push succeed"<<endl;}else cout<<"push failed"<<endl;break;case 2:if(pop(L,e)){cout<<"data "<<e<<" is pop"<<endl;}else cout<<"pop failed"<<endl;break;case 3:if(GetTop(L,e)){cout<<"head data "<<e<<" is pop"<<endl;} else cout<<"Get failed"<<endl;break;case 4:if(StackEmpty(L)){cout<<"stack is not NULL"<<endl;}else cout<<"stack is NULL"<<endl;break;case 5:cout<<"this stack length is "<<StackLength(L)<<endl;break;}}}//Lstack.h#include<iostream>#include<stdlib.h>using namespace std; const int OK=1;const int ERROR=0;typedef int SElemType; typedef int Status; typedef struct LqStack{ SElemType data;struct LqStack *next; }LqStack,*Lq_Stack;Status InintStack (Lq_Stack &L);//创建栈Status push (Lq_Stack &L,SElemType e);//入栈 Status pop (Lq_Stack&L,SElemType &e);//出栈 Status GetTop(Lq_Stack L, SElemType &e);//得到栈顶数据 Status StackEmpty(Lq_Stack L);//判断栈是否为空int StackLength(Lq_Stack L);//计算栈的长度Status DestroyStack(Lq_Stack &L);//销毁栈void Menu(Lq_Stack &L,SElemType e);//输出菜单选择执行的功能, 运行结果:(2) 应用栈的基本操作,实现数制转换(任意进制);; , 代码部分: //Main.cpp#include"SStack.h"int main(){int number;cout<<"要将数值转换为多少进制 ";cin>>number;conversion(number);return 0;}SStack.cpp#include"SStack.h"Status InitStack(SStack &S){//创建栈S.dase=(ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType)); if (!S.dase) exit(ERROR);S.top=S.dase;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;}Status push(SStack &S,ElemType e){//入栈if(S.top-S.dase >= S.stacksize){//栈满追加空间S.dase=(ElemType *)realloc(S.dase,(STACK_INIT_SIZE+STACKINCREMENT) * sizeof(ElemType));if(!S.dase) exit(ERROR);S.top=S.dase+STACK_INIT_SIZE;S.stacksize+=STACKINCREMENT;}*S.top++=e;return OK;}Status pop(SStack &S,ElemType &e){//出栈if(S.top== S.dase) return ERROR; e=*--S.top;return OK;}Status StackEmpty(SStack &S){//判断栈是否为空if(S.dase==S.top) return ERROR; return OK;}void conversion(int number){//转换为e进制并输出SStack S;int N,e;if(InitStack(S)){cout<<"栈创建成功"<<endl;}cout<<"输入待转换的数:";cin>>N;while(N){push(S,N%number);N=N/number;}while(StackEmpty(S)){pop(S,e);cout<<e;}cout<<endl;}//SStack.h#ifndef SSTACK_H#define SSTACK_H#include<iostream> #include<stdlib.h> using namespace std;const int STACK_INIT_SIZE=100;const int STACKINCREMENT=10;const int OK=1;const int ERROR=0;typedef int Status; typedef int ElemType; typedef struct {ElemType *dase;ElemType *top;int stacksize;}SStack;Status InitStack(SStack &S);//创建栈Status push(SStack &S,ElemType e);//入栈 Status push(SStack&S,ElemType &e);//出栈 Status StackEmpty(SStack &S);//判断栈是否为空void conversion(int number);//转换为number进制并输出#endif, 运行结果:(3) 编程实现队列在两种存储结构中的基本操作(队列的初始化、判队列空、入队列、出队列)。
栈和队列实验报告引言:计算机科学中的数据结构是解决问题的关键。
栈和队列这两种常用的数据结构,无疑在许多实际应用中起着重要的作用。
本篇报告旨在探讨栈和队列的实验结果,并展示它们的实际应用。
一、栈的实验结果及应用1. 栈的实验结果在实验中,我们设计了一个基于栈的简单计算器,用于实现基本的四则运算。
通过栈的先进后出(Last In First Out)特性,我们成功实现了表达式的逆波兰表示法,并进行了正确的计算。
实验结果表明,栈作为一个非常有效的数据结构,可以很好地处理栈内数据的存储和检索。
2. 栈的应用栈在计算机科学中有许多实际应用。
其中之一是程序调用的存储方式。
在程序调用过程中,每个函数的返回地址都可以通过栈来保存和恢复。
另一个应用是浏览器的历史记录。
浏览器中每个访问网页的URL都可以通过栈来存储,以便用户能够追溯他们之前访问的网页。
二、队列的实验结果及应用1. 队列的实验结果在实验中,我们模拟了一个简单的出租车调度系统,利用队列的先进先出(First In First Out)特性实现乘客的排队和叫车。
实验结果表明,队列作为一个具有高效性和可靠性的数据结构,能够很好地处理排队问题。
2. 队列的应用队列在许多方面都有应用。
一个常见的应用是消息队列。
在网络通信中,消息队列可以用于存储和传递信息,确保按照特定的顺序进行处理。
另一个应用是操作系统的进程调度。
操作系统使用队列来管理各个进程的执行顺序,以实现公平和高效的资源分配。
三、栈和队列的比较及选择1. 效率比较栈和队列在实际应用中的效率取决于具体问题的需求。
栈的操作更简单,仅涉及栈顶元素的插入和删除,因此具有更高的执行速度。
而队列涉及到队头和队尾元素的操作,稍复杂一些。
但是,队列在某些问题中的应用更为广泛,例如调度问题和消息传递问题。
2. 如何选择在选择栈和队列时,需要根据实际问题的性质和需求进行综合考虑。
如果问题需要追溯历史记录或按照特定顺序进行处理,则应选择栈作为数据结构。
一、实验目的1. 理解栈和队列的基本概念、特点及逻辑结构。
2. 掌握栈和队列的存储结构,包括顺序存储结构和链式存储结构。
3. 熟练掌握栈和队列的基本操作,如入栈、出栈、入队、出队等。
4. 分析栈和队列在实际问题中的应用,提高解决实际问题的能力。
二、实验内容1. 栈和队列的定义及特点2. 栈和队列的存储结构3. 栈和队列的基本操作4. 栈和队列的实际应用案例分析三、实验过程1. 栈和队列的定义及特点栈(Stack)是一种后进先出(Last In First Out,LIFO)的数据结构,它只允许在一端进行插入和删除操作。
栈的典型应用场景有函数调用、递归算法等。
队列(Queue)是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构,它允许在两端进行插入和删除操作。
队列的典型应用场景有打印队列、任务队列等。
2. 栈和队列的存储结构(1)顺序存储结构栈和队列的顺序存储结构使用数组来实现。
对于栈,通常使用数组的一端作为栈顶,入栈操作在栈顶进行,出栈操作也在栈顶进行。
对于队列,通常使用数组的一端作为队首,入队操作在队尾进行,出队操作在队首进行。
(2)链式存储结构栈和队列的链式存储结构使用链表来实现。
对于栈,每个元素节点包含数据和指向下一个节点的指针。
入栈操作在链表头部进行,出栈操作在链表头部进行。
对于队列,每个元素节点包含数据和指向下一个节点的指针。
入队操作在链表尾部进行,出队操作在链表头部进行。
3. 栈和队列的基本操作(1)栈的基本操作- 入栈(push):将元素添加到栈顶。
- 出栈(pop):从栈顶删除元素。
- 获取栈顶元素(peek):获取栈顶元素,但不删除它。
- 判断栈空(isEmpty):判断栈是否为空。
(2)队列的基本操作- 入队(enqueue):将元素添加到队列尾部。
- 出队(dequeue):从队列头部删除元素。
- 获取队首元素(peek):获取队首元素,但不删除它。
栈和队列的应用实验报告
《栈和队列的应用实验报告》
一、实验目的
本实验旨在通过实际操作,掌握栈和队列的基本概念、操作及应用,加深对数
据结构的理解和应用能力。
二、实验内容
1. 栈的基本操作:包括入栈、出栈、获取栈顶元素等。
2. 队列的基本操作:包括入队、出队、获取队首元素等。
3. 栈和队列的应用:通过实际案例,探讨栈和队列在实际生活中的应用场景。
三、实验步骤
1. 学习栈和队列的基本概念和操作。
2. 编写栈和队列的基本操作代码,并进行调试验证。
3. 分析并实现栈和队列在实际应用中的案例,如表达式求值、迷宫问题等。
4. 进行实际应用案例的测试和验证。
四、实验结果
1. 成功实现了栈和队列的基本操作,并通过实际案例验证了其正确性和可靠性。
2. 通过栈和队列在实际应用中的案例,加深了对数据结构的理解和应用能力。
五、实验总结
通过本次实验,我深刻理解了栈和队列的基本概念和操作,并掌握了它们在实
际应用中的重要性和作用。
栈和队列作为数据结构中的重要内容,对于解决实
际问题具有重要意义,希望通过不断的实践和学习,能够更加熟练地运用栈和
队列解决实际问题,提高自己的编程能力和应用能力。
六、感想与展望
本次实验让我对栈和队列有了更深入的了解,也让我对数据结构有了更加深刻的认识。
我将继续学习和探索更多的数据结构知识,提高自己的编程能力和解决问题的能力,为将来的学习和工作打下坚实的基础。
同时,我也希望能够将所学知识应用到实际工程中,为社会做出更大的贡献。
第三章栈和队列的应用【实验目的】1.熟练掌握栈和队列的结构,以及这两种数据结构的特点;2.能够在两种存储结构上实现栈的基本运算,特别注意栈满和栈空的判断条件及描述方法;3.熟练掌握链队列和循环队列的基本运算,并特别注意队列满和队列空的判断条件和描述方法;第一节知识准备一、栈:1. 基本概念栈是一种限定仅在表的一端进行插入与删除操作的线性表。
允许进行插入与删除操作的这一端称为栈顶,而另一端称为栈底,不含元素的空表称为空栈,插入与删除分别称进栈与出栈。
由于插入与删除只能在同一端进行,所以较先进入栈的元素,在进行出栈操作时,要比较后才能出栈。
特别是,最先进栈者,最后才能出栈,而最晚进栈者,必最先出栈。
因此,栈也称作后进先出(Last In First Out)的线性表,简称LIFO表。
栈示意图见图3-12. 栈的抽象数据类型定义:ADT Stack{数据对象:D={ | ∈ElemSet,i=1,2,...,n, n>=0}数据关系:R1={< , >| , ∈D,i=2,...,n}基本操作:InitStack(&S) 构造一个空栈SStackEmpty(S) 判断栈S是否为空StackLength(S) 返回栈S的元素个数,即栈的长度GetTop(S,&e) 取栈S的栈顶元素Push(&S,e) 将元素e入栈Pop(&S,&e) 删除S的栈顶元素并用e返回其值(即出栈)}ADT Stack3. 栈的表示:栈有两种存储表示方法:顺序存储结构和链式存储结构。
(1)顺序存储结构:#define STACK_INIT_SIZE 100; //存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10; //存储空间分配增量typedef struct{SElemType *base; //栈底指针SElemType *top; //栈顶指针int StackSize; //栈的当前容量}SqStack;(2)链式存储结构:Typedef struct Lnode{ElemType data;struct Lnode *next;}Lnode, *LinkList;二、队列:1. 与栈相对应,队列是一种先进先出的线性表。
实验三栈和队列第一篇:实验三栈和队列实验报告三栈和队列班级:姓名:学号:专业:一、实验目的:(1)掌握栈的基本操作的实现方法。
(2)利用栈先进后出的特点,解决一些实际问题。
(3)掌握链式队列及循环队列的基本操作算法。
(4)应用队列先进先出的特点,解决一些实际问题。
二、实验内容:1、使用一个栈,将一个十进制转换成二进制。
粘贴源程序:package Word1;public class Node {} T data;Node next;public Node(T a){ } public Node(T a,Node n){} this.data=a;this.next=n;this(a,null);-----package Word1;public class Stack {} public Node Top;public Stack(){ } public void push(T a){ } public T Out(){}T a=this.Top.data;this.T op=this.Top.next;return a;this.Top=new Node(a,this.T op);this.T op=null;--package Word1;import java.util.*;public class Test {} static Scanner scan=new Scanner(System.in);static int temp=0;static int a=0;static Stack s=new Stack();public static void main(String[] args){} temp=scan.nextInt();while(true){} while(s.Top!=null){}System.out.printf(“%d”,s.Out());a=temp%2;s.push(a);temp=te mp/2;if(temp==0)break;粘贴测试数据及运行结果:2、回文是指正读反读均相同的字符序列,如“acdca”、“dceecd”均是回文,但“book”不是回文。
数据结构_实验三_栈和队列及其应用(可编辑实验三:栈和队列及其应用1.实验目的:1.1掌握栈和队列的定义与基本操作。
1.2理解栈和队列的应用场景。
1.3熟悉栈和队列在计算机程序设计中的应用。
2.实验内容:2.1实现栈数据结构的基本操作:初始化、入栈、出栈、判断栈空、判断栈满、获取栈顶元素。
2.2实现队列数据结构的基本操作:初始化、入队、出队、判断队空、判断队满、获取队头元素。
2.3利用栈实现表达式求值。
2.4 利用队列解决Josephus问题。
3.实验步骤:3.1栈的实现:栈(Stack)是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只能在一端进行插入和删除操作。
栈的实现可以使用数组或链表,这里以数组为例。
1)初始化栈:创建一个数组,设定一个栈指针top,初始时top值为-12)入栈操作:栈不满时,将元素插入到数组的top+1位置,然后top值加13)出栈操作:栈不空时,将数组的top位置的元素删除,然后top 值减14)判断栈空:当栈指针top为-1时,表示栈空。
5)判断栈满:当栈指针top达到数组的最大索引值时,表示栈满。
6)获取栈顶元素:栈不空时,返回数组的top位置的元素。
3.2队列的实现:队列(Queue)是一种先进先出(FIFO)的数据结构,插入操作在队尾进行,删除操作在队头进行。
队列的实现可以使用数组或链表,这里以数组为例。
1)初始化队列:创建一个数组,设定两个指针front和rear,初始时front和rear值均为-12)入队操作:队列不满时,将元素插入到数组的rear+1位置,然后rear值加13)出队操作:队列不空时,将数组的front+1位置的元素删除,然后front值加14)判断队空:当front和rear指针相等且都为-1时,表示队空。
5)判断队满:当rear指针达到数组的最大索引值时,表示队满。
6)获取队头元素:队列不空时,返回数组的front+1位置的元素。
3.3表达式求值:使用栈可以实现对表达式的求值。
实验三栈和队列的应用1、实验目的(1)熟练掌握栈和队列的结构以及这两种数据结构的特点、栈与队列的基本操作。
(2)能够在两种存储结构上实现栈的基本运算,特别注意栈满和栈空的判断条件及描述方法;(3)熟练掌握链队列和循环队列的基本运算,并特别注意队列满和队列空的判断条件和描述方法;(4)掌握栈和队列的应用;2、实验内容1)栈和队列基本操作实现(1)栈的基本操作:采用顺序存储或链式存储结构(数据类型自定义),实现初始化栈、判栈是否为空、入栈、出栈、读取栈顶元素等基本操作,栈的存储结构自定义。
(2)队列的基本操作:实现循环队列或链队列的初始化、入队列、出队列、求队列中元素个数、判队列空等操作,队列的存储结构自定义。
2)栈和队列的应用(1)利用栈的基本操作将一个十进制的正整数转换成二进制数据,并将其转换结果输出。
提示:利用栈的基本操作实现将任意一个十进制整数转化为R进制整数算法为:十进制整数X和R作为形参初始化栈只要X不为0重复做下列动作将x%R入栈X=X/R只要栈不为空重复做下列动作栈顶出栈输出栈顶元素(2) 利用栈的基本操作对给定的字符串判断其是否是回文,若是则输出“Right”,否则输出“Wrong”。
(3) 假设循环队列中只设rear(队尾)和quelen(元素个数据)来分别表示队尾元素的位置和队中元素的个数,写出相应的入队和出队程序。
(4)选作题:编写程序实现对一个输入表达式的括号配对。
3、实验步骤(1)理解栈的基本工作原理;(2)仔细分析实验内容,给出其算法和流程图;(3)用C语言实现该算法;(4)给出测试数据,并分析其结果;(5)在实验报告册上写出实验过程。
4、实验帮助算法为:1) 定义栈的顺序存取结构2) 分别定义栈的基本操作(初始化栈、判栈为空、出栈、入栈等)3) 定义一个函数用来实现上面问题:十进制整数X和R作为形参初始化栈只要X不为0重复做下列动作将X % R入栈X=X/R只要栈不为空重复做下列动作栈顶出栈输出栈顶元素5、算法描述(1))初始化栈S (创建一个空栈S)void initstack(sqstack *S){ S->base=(ElemType *)malloc(INITSIZE*sizeof(ElemType));if(!S->base) exit (-1);S->top=0; /*空栈标志*/S->stacksize = INITSIZE;}(2) 获取栈顶元素int gettop(sqstack S,ElemType *e) //顺序钱{if ( S.top==0 ) /* 栈空 */{ printf(“Stack is empty!\n”);return 0;}*e= S.base[top-1];return 1;}void gettop(STACK S , ElemType *e) //链式栈{ if ( S.top==NULL ){ printf(“Stack is empty”);exit(0);}else *e=S.top->data ;}((3) 进栈 (在栈顶插入新的元素x)int push ( sqstack *S , ElemType x )//顺序钱{ if (S->top == S->stacksize){ S->base= (ElemType *)realloc(S->base,(S->stacksize+1)*sizeof(ElemType)); if(!S->base) exit(-1);S->stacksize++;}S->base[S->top++] = x;return 1 ;}void push ( STACK *S , ElemType e )//链式栈{ linkstack *p;p=( linkstack *) malloc( sizeof ( linkstack ) );if ( !p ) exit(0) ;p->data = e;p->next = S->top;S->top = p;}(4) 出栈 (取出S栈顶的元素值交给e)int pop(sqstack *S, ElemType *e) //顺序钱{if (S.top==0){ printf(“Stack is empty”);return 0;}*e=S->base [-- S->top ] ;return 1;}void pop(STACK *S, ElemType *e) //链式栈{if ( S->top==NULL ){ printf(“Stack is empty”);exit(0); }else{ *e=S->top->data;p=S->top;S->top= p -> next;free(p);}}(5) 判断栈S是否为空int stackempty(sqstack S){ if (S.top==0)return 1 ;elsereturn 0 ; }(6)符序列逆置输出void ReverseRead( ){STACK S; //定义一个栈结构Schar ch;initstack(&S); //初始化栈while ((ch=getchar())!=’\n’)//从键盘输入字符,直到输入换行符为止 push(&S,ch); //将输入的每个字符入栈while (!stackempty(S))//依次退栈并输出退出的字符{pop( &S , ch ) ;putchar ( ch ) ;}putchar(‘\n’);}(7)数制转换void Decimal_Binary ( ){int N; STACK S; //定义栈结构Sinitstack ( &S ) ; //初始化栈Sscanf(“%d”,&N); //输入十进制正整数scanf(“%d”,&r); //输入正整数r (进制) while (N>0){push( &S , N%2 ); //余数入栈N /= r; //被除数除以r,得到新的被除数}while ( !stackempty(S) )//依次从栈中弹出每一个余数,并输出之 {pop( &S , N );printf(“%d”, N );}(8)检验表达式中的括号匹配情况typedef char ElemType;int Check( ){ STACK S; //定义栈结构Schar ch;initstack(&S); //初始化栈Swhile ((ch=getchar())!=’\n’)//以字符序列的形式输入表达式 If ( ch==‘(’||ch==‘[’|| ch==‘{’) push(&S,ch); //遇左括号入栈//下面是遇右括号的情况(三种)else if( ch== ‘)’ )if (stackempty ( S ) )retrun 0;else{pop(&S,&ch);if ( ch!= ‘(’ )return 0;}else if (ch== ‘]’)if ( stackempty(S) )retrun0;else{pop( &S,&ch) ;if ( ch!= ‘[’ )return 0;}else if ( ch== ‘}’ )if (stackempty(S) )retrun 0;else{pop(&S,&ch);if ( ch!= ‘{’ )return 0;}else continue;if ( stackempty(S) )return 1;elsereturn 0;}(9)Status EvaluateExpression(OperandType &result){InitStack(OPND);InitStack(OPTR);Push(OPTR ,’#’);c=getchar();while( (c!=‘#’) && (GetTop(OPTR)!=‘#’) ){if (!In(c,OP){Push(OPND,c);c=getchar();}elseswitch(compare(c,GetTop(OPTR))){case ‘>’ : Push(OPTR , c);c=getchar();break;case ‘=’: Pop(OPTR);c=getchar();break;case ‘<’ : temat=P op(OPTR);b=Pop();a=Pop();result=Operate(a,temat,b);Push(OPND,result);break;} //switch}//whileresult=GetTop(OPND);}//EvaluateExpression(10)队列初始化操作void initqueue(linkqueue *LQ){LQ->front=LQ->rear=(qlink *) malloc(sizeof(qlink));if(!q->front) exit (0);LQ->front->next=LQ->rear->next=NULL; //初始化队头队尾指针}(11)入队操作void enqueue(linkqueue *LQ, ElemType x)//链队列{ qlink *p;p=(qlink * )malloc(sizeof(qlink));p–>data=x;p–>next=NULL;LQ->rear–>next=p;LQ->rear=p;}int enqueue (cqueue *cq, ElemType x)//循环队列{ if((cq->rear+1)%MAXCSIZE == cq->front) return 0;cq->base[cq->rear]=x; //插入x值到队尾cq->rear=(cq->rear+1)%MAXCSIZE; //队尾指针循环后移return 1 ; }(12)出队操作int dequeue ( linkqueue *LQ, ElemType *e) //链队列{ linkqueue *p;if( emptyqueue(Q) ) return 0;p=LQ->front->next;*e=p–>data;LQ->front->next=p–>next;if( LQ->rear == p )LQ->rear=LQ->front;free(p);return OK;}int dequeue (cqueue *cq, ElemType *e) //循环队列{ if ( cq->rear== cq->front ) return 0 ; //队空*e=cq->base[cq->front] ; //e值带回出队元素的值cq->front=(cq->front+1)%MAXCSIZE; //队头指针循环后移return 1 ; }。