栈的应用的实验报告

第1篇一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作；2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方法；3. 熟悉栈在程序设计中的应用。

二、实验内容1. 栈的顺序存储结构实现；2. 栈的链式存储结构实现；3. 栈的基本操作（入栈、出栈、判空、求栈顶元素）；4. 栈在程序设计中的应用。

三、实验方法1. 采用C语言进行编程实现；2. 对实验内容进行逐步分析，编写相应的函数和程序代码；3. 通过运行程序验证实验结果。

四、实验步骤1. 实现栈的顺序存储结构；（1）定义栈的结构体；（2）编写初始化栈的函数；（3）编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数；（4）编写测试程序，验证顺序存储结构的栈操作。

2. 实现栈的链式存储结构；（1）定义栈的节点结构体；（2）编写初始化栈的函数；（3）编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数；（4）编写测试程序，验证链式存储结构的栈操作。

3. 栈在程序设计中的应用；（1）实现一个简单的四则运算器，使用栈进行运算符和操作数的存储；（2）实现一个逆序输出字符串的程序，使用栈进行字符的存储和输出；（3）编写测试程序，验证栈在程序设计中的应用。

五、实验结果与分析1. 顺序存储结构的栈操作实验结果：（1）入栈操作：在栈未满的情况下，入栈操作成功，栈顶元素增加；（2）出栈操作：在栈非空的情况下，出栈操作成功，栈顶元素减少；（3）判空操作：栈为空时，判空操作返回真，栈非空时返回假；（4）求栈顶元素操作：在栈非空的情况下，成功获取栈顶元素。

2. 链式存储结构的栈操作实验结果：（1）入栈操作：在栈未满的情况下，入栈操作成功，链表头指针指向新节点；（2）出栈操作：在栈非空的情况下，出栈操作成功，链表头指针指向下一个节点；（3）判空操作：栈为空时，判空操作返回真，栈非空时返回假；（4）求栈顶元素操作：在栈非空的情况下，成功获取栈顶元素。

3. 栈在程序设计中的应用实验结果：（1）四则运算器：成功实现加、减、乘、除运算，并输出结果；（2）逆序输出字符串：成功将字符串逆序输出；（3）测试程序：验证了栈在程序设计中的应用。

栈的实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解栈这种数据结构的基本概念和操作原理，并通过实际编程实现来巩固对栈的特性和应用的掌握。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，编程环境为Visual Studio 2019。

三、实验原理栈（Stack）是一种特殊的线性表，其操作遵循“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的原则。

栈只允许在表的一端进行插入和删除操作，这一端被称为栈顶（Top），另一端则被称为栈底（Bottom）。

栈的基本操作包括：1、｀Push`（入栈）：将元素添加到栈顶。

2、｀Pop`（出栈）：删除并返回栈顶元素。

3、｀Top`（获取栈顶元素）：返回栈顶元素，但不删除它。

4、｀IsEmpty`（判断栈是否为空）：如果栈为空，返回｀true`，否则返回｀false`。

四、实验内容与步骤1、定义栈的数据结构｀｀｀cppclass Stack ｛private:int stackArray;int top;int capacity;public:Stack(int size) ｛capacity ＝ size;stackArray ＝ new intcapacity; top ＝－1;｝～Stack(）｛delete stackArray;｝void Push(int element) ｛if （top ＝＝ capacity 1) ｛std:：cout ＜＜＂Stack Overflow!＂＜＜ std:：endl; return;｝stackArray+＋top ＝ element;｝int Pop(）｛if （IsEmpty(））｛std:：cout ＜＜＂Stack Underflow!＂＜＜ std:：endl; return －1;｝int element ＝ stackArraytop;stackArraytop ＝ 0;return element;｝int Top(）｛if （IsEmpty(））｛std:：cout ＜＜＂Stack is empty!＂＜＜ std:：endl; return －1;｝return stackArraytop;｝bool IsEmpty(）｛return top ＝＝－1;｝void PrintStack(）｛for （int i ＝ top; i ＞＝ 0; i) ｛std:：cout ＜＜ stackArrayi ＜＜＂＂；｝std:：cout ＜＜ std:：endl;｝｝；｀｀｀2、测试栈的基本操作｀｀｀cppint main(）｛Stack stack(5)；stackPush(10)；stackPush(20)；stackPush(30)；std:：cout ＜＜＂Top element: ＂＜＜ stackTop(）＜＜ std:：endl;stackPop(）；std:：cout ＜＜＂Top element after pop: ＂＜＜ stackTop(）＜＜std:：endl;stackPrintStack(）；return 0;｝｀｀｀五、实验结果与分析在实验过程中，我们成功地实现了栈的基本操作，并对其进行了测试。

一、实验目的1. 理解栈的定义、特点、逻辑结构及其在计算机科学中的应用。

2. 掌握顺序栈和链栈的存储结构及基本操作实现。

3. 通过具体应用实例，加深对栈的理解，提高问题分析和解决的能力。

二、实验内容1. 实现顺序栈和链栈的基本操作。

2. 编写一个算法，判断给定的字符序列是否为回文。

3. 编写一个算法，利用栈的基本运算将指定栈中的内容进行逆转。

4. 给定一个整数序列，实现一个求解其中最大值的递归算法。

三、实验步骤1. 实现顺序栈和链栈的基本操作（1）顺序栈的存储结构及操作实现顺序栈使用数组来实现，其基本操作包括：- 初始化栈：使用数组创建一个空栈，并设置栈的最大容量。

- 入栈：将元素插入栈顶，如果栈满，则返回错误。

- 出栈：从栈顶删除元素，如果栈空，则返回错误。

- 获取栈顶元素：返回栈顶元素，但不删除。

- 判断栈空：判断栈是否为空。

（2）链栈的存储结构及操作实现链栈使用链表来实现，其基本操作包括：- 初始化栈：创建一个空链表，作为栈的存储结构。

- 入栈：在链表头部插入元素，如果链表为空，则创建第一个节点。

- 出栈：删除链表头部节点，如果链表为空，则返回错误。

- 获取栈顶元素：返回链表头部节点的数据。

- 判断栈空：判断链表是否为空。

2. 判断字符序列是否为回文编写一个算法，判断给定的字符序列是否为回文。

算法步骤如下：（1）使用顺序栈或链栈存储字符序列。

（2）从字符序列的头部开始，依次将字符入栈。

（3）从字符序列的尾部开始，依次将字符出栈，并与栈顶元素比较。

（4）如果所有字符均与栈顶元素相等，则字符序列为回文。

3. 利用栈的基本运算将指定栈中的内容进行逆转编写一个算法，利用栈的基本运算将指定栈中的内容进行逆转。

算法步骤如下：（1）创建一个空栈，用于存储逆转后的栈内容。

（2）从原栈中依次将元素出栈，并依次入新栈。

（3）将新栈的内容赋值回原栈，实现栈内容的逆转。

4. 求解整数序列中的最大值给定一个整数序列，实现一个求解其中最大值的递归算法。

栈的应用实验报告心得栈是计算机科学中一个重要的数据结构，它是一种线性数据结构，具有后进先出（Last in First Out，LIFO）的特点。

在计算机科学中，栈有着广泛的应用，例如括号匹配、算术表达式的计算、函数调用和逆波兰表达式等。

本次实验是对栈的应用进行实验研究，主要掌握栈的数据结构原理和算法实现，并通过实验现实栈的应用。

一、实验目的1.学习栈的数据结构原理2.理解栈的应用场景及算法实现原理3.了解和掌握栈的应用方式，比如中缀表达式转换为后缀表达式等。

4.实践栈的应用，更好地对其数据结构和算法进行理解与掌握。

二、实验内容本次实验的内容包括以下三部分：1.栈的定义与实现：实验中需要了解栈的定义和实现方式，包括栈的基本概念和属性、如何创建一个栈、如何执行栈的push、pop等操作等。

2.中缀表达式转换为后缀表达式：中缀表达式的转换是栈的一个重要应用场景。

实验中需要了解中缀表达式的定义和特点，以及如何在栈的帮助下将中缀表达式转换为后缀表达式。

3.栈的应用：实验中需要了解栈在实际应用中的场景，比如搜索、排序、递归、括号匹配、编码解码等，掌握应用栈的具体实现方式和思路。

三、实验步骤1.栈的定义与实现定义一个数据结构表示栈，可以使用数组或链表来实现。

对于数组实现的栈，需要确定栈的大小，并实现push操作将数据插入到栈顶，实现pop操作从栈中取出数据等操作。

对于链表实现的栈，需要定义一个链表节点结构体表示一个栈元素，实现链表插入和删除操作等。

以数组实现栈为例，以下是一个简单的栈定义和实现：```#define MAXSIZE 100typedef struct {int data[MAXSIZE];int top;} stack;void initStack(stack *s) {s->top = -1;}int isEmpty(stack *s) {return s->top == -1;}int isFull(stack *s) {return s->top == MAXSIZE - 1; }void push(stack *s, int x) {if (isFull(s)) {printf("Stack overflow!\n"); exit(1);}s->data[++s->top] = x;}int pop(stack *s) {if (isEmpty(s)) {printf("Stack underflow!\n"); exit(1);}return s->data[s->top--];}```2.中缀表达式转换为后缀表达式中缀表达式是我们平常所用的表达式，其特点是操作符在操作数之间。

栈的实现及应用实验报告一、实验目的：1. 掌握栈的定义及实现方式；2. 掌握栈的基本操作；3. 了解栈的应用场景；4. 实现一个栈的数据结构，并应用到实际问题中。

二、实验原理：1. 栈的定义：栈是一种具有特殊顺序的线性表，只能在表的一端（称为栈顶）进行插入和删除操作。

栈具有"先进后出"的特性，即最后一个被插入栈的元素，是第一个被删除的元素。

2. 栈的实现方式：栈的实现方式有多种，常用的有顺序栈（使用数组实现）和链式栈（使用链表实现）。

3. 栈的基本操作：栈的基本操作包括初始化栈、判断栈是否为空、判断栈是否已满、入栈、出栈、取栈顶元素等。

4. 栈的应用场景：栈在计算机中的应用十分广泛，比如函数调用栈、表达式求值、括号匹配判断、迷宫求解、逆波兰表达式等。

三、实验步骤：1. 设计栈的数据结构：本实验选择使用链式栈实现，定义一个栈的结构体，包括栈顶指针和链表的头结点。

2. 初始化栈：创建一个空栈，即初始化栈顶指针和链表的头结点。

3. 判断栈是否为空：根据栈顶指针是否为NULL来判断栈是否为空。

4. 判断栈是否已满：链式栈一般不会满，因为链表可以动态扩展。

5. 入栈：将新元素插入到栈的顶部，通过修改指针的指向实现。

6. 出栈：将栈顶元素删除，并修改指针的指向。

7. 取栈顶元素：返回栈顶元素的值，但不删除。

8. 实现栈的应用：选择一个栈的应用场景，并实现相关功能。

四、实验结果及分析：本次实验以迷宫求解为例，来实现栈的应用。

迷宫求解问题可以使用深度优先搜索算法来解决，而栈正是深度优先搜索算法的辅助数据结构。

具体实现过程如下：1. 将迷宫的起点入栈，并将起点标记为已访问；2. 当栈不为空时，重复以下步骤：a. 取栈顶元素作为当前位置；b. 若当前位置为终点，则搜索结束；c. 若当前位置的相邻位置存在可前进的路径且未被访问过，则将该相邻位置入栈，并标记为已访问；d. 若当前位置没有可前进的路径或所有可前进的路径均已被访问过，则将当前位置出栈。

一、实验目的1. 理解栈的基本概念、特点及逻辑结构；2. 掌握栈的顺序存储和链式存储结构；3. 熟练掌握栈的基本操作，如入栈、出栈、判断栈空等；4. 理解栈在递归算法中的应用；5. 探究栈在实际问题中的应用。

二、实验内容1. 栈的定义与特点2. 栈的顺序存储结构3. 栈的链式存储结构4. 栈的基本操作5. 栈在递归算法中的应用6. 栈在实际问题中的应用三、实验步骤1. 栈的定义与特点（1）栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构；（2）栈的元素只能从一端（栈顶）进行插入和删除操作；（3）栈具有两个基本操作：入栈和出栈。

2. 栈的顺序存储结构（1）使用数组来实现栈的顺序存储结构；（2）定义一个数组作为栈的存储空间；（3）定义栈顶指针top，初始值为-1；（4）定义栈的最大容量maxSize。

3. 栈的链式存储结构（1）使用链表来实现栈的链式存储结构；（2）定义一个链表节点，包含数据域和指针域；（3）定义栈顶指针top，初始时指向链表头节点。

4. 栈的基本操作（1）入栈操作：将元素插入到栈顶，栈顶指针向上移动；（2）出栈操作：删除栈顶元素，栈顶指针向下移动；（3）判断栈空：判断栈顶指针是否为-1，是则栈空，否则栈非空。

5. 栈在递归算法中的应用（1）斐波那契数列的递归算法；（2）汉诺塔问题；（3）迷宫问题。

6. 栈在实际问题中的应用（1）括号匹配问题；（2）表达式求值问题；（3）递归函数的调用栈。

四、实验结果与分析1. 栈的定义与特点通过本次实验，我们深入理解了栈的基本概念、特点及逻辑结构，掌握了栈的后进先出特性。

2. 栈的顺序存储结构使用数组实现栈的顺序存储结构，操作简单高效。

在实验过程中，我们实现了栈的基本操作，如入栈、出栈、判断栈空等。

3. 栈的链式存储结构使用链表实现栈的链式存储结构，具有灵活性和扩展性。

在实验过程中，我们实现了栈的基本操作，如入栈、出栈、判断栈空等。

4. 栈的基本操作通过实验，我们熟练掌握了栈的基本操作，如入栈、出栈、判断栈空等，为后续递归算法和实际问题中的应用奠定了基础。

引言：栈是一种常见的数据结构，它具有特殊的操作规则，即先进后出（LIFO）。

本文将介绍栈的操作，并结合实验报告的方式详细阐述栈的概念、基本操作以及应用场景。

概述：栈是一种线性数据结构，由相同类型的元素按照特定顺序排列而成。

在栈中，只能在栈顶进行插入和删除操作，其他位置的元素无法直接访问。

栈具有两个基本操作：压栈（push）和弹栈（pop）。

其中，压栈将一个元素添加到栈顶，弹栈则是删除栈顶的元素。

除了基本操作外，栈还具有其他常见的操作，如获取栈顶元素（top）、判断栈是否为空（empty）等。

正文内容：一、栈的基本操作1.压栈（push）push操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子2.弹栈（pop）pop操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子3.获取栈顶元素（top）top操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子4.判断栈是否为空（empty）empty操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子5.栈的大小（size）size操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子二、栈的应用场景1.括号匹配使用栈实现括号匹配的原理和过程在编译器、计算表达式等领域中的应用2.浏览器的后退和前进功能使用栈来记录浏览器访问历史的原理和过程实现浏览器的后退和前进功能3.函数调用和递归使用栈来实现函数调用和递归的原理和过程在程序执行过程中的应用和注意事项4.实现浏览器缓存使用栈来实现浏览器缓存的原理和过程提高用户浏览速度的实际应用案例5.撤销操作使用栈来实现撤销操作的原理和过程在编辑器、图形处理软件等领域的实际应用总结：本文详细介绍了栈的操作，包括基本操作（压栈、弹栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空、栈的大小）和应用场景（括号匹配、浏览器的后退和前进功能、函数调用和递归、实现浏览器缓存、撤销操作）。

通过了解栈的操作和应用，我们可以更好地理解数据结构中的栈，并能够在实际问题中灵活运用栈的特性。

栈的应用实验报告导言：在计算机科学领域中，数据结构是一项非常重要的基础。

栈是一种常用的数据结构，它在算法设计和软件开发中具有广泛的应用。

本实验旨在探索栈的应用，并通过实际操作来加深对栈数据结构的理解。

实验目的：1. 了解栈的定义和基本操作。

2. 掌握栈在实际问题中的应用方法。

3. 培养问题分析和解决的能力。

实验步骤：1. 实现栈的基本操作：压入(push)和弹出(pop)。

2. 针对以下实际问题，设计并实现相应的栈应用。

一、括号匹配问题括号匹配问题是指在一个字符串中，括号的开闭配对是否正确。

例如，"{[()]}"是正确的括号匹配，而"{[(])}"则是错误的括号配对。

通过使用栈，我们可以很方便地解决这个问题。

算法步骤如下：1. 遍历字符串的每个字符。

2. 若字符是左括号，则将其压入栈中。

3. 若字符是右括号，则检查栈是否为空，若为空则配对错误；若非空，则弹出栈顶元素并检查是否与右括号匹配。

4. 遍历结束后，若栈为空，则括号匹配正确，否则匹配错误。

二、函数调用问题在计算机程序中，函数的调用和返回遵循"先进后出"的原则，即后调用的函数先返回。

栈提供了一种便捷的方式来管理函数调用和返回过程。

在实际的编程中，我们可以使用栈来存储函数的局部变量和返回地址等信息。

例如，以下是一个简单的函数调用示例：1. 函数A调用函数B。

2. 函数B在栈中保存局部变量和返回地址。

3. 函数B执行完毕后，从栈中弹出局部变量和返回地址，程序继续执行函数A。

三、逆波兰表达式求值问题逆波兰表达式是一种不使用括号来表示表达式的方法，而是通过运算符放置在操作数之后的方式来表示。

例如，表达式"2 3 +"等价于中缀表达式"2 + 3"。

利用栈，我们可以很方便地对逆波兰表达式进行求值。

算法步骤如下：1. 遍历逆波兰表达式的每个元素。

2. 若元素是操作数，则将其压入栈中。

实验目的：1. 理解栈的基本概念和原理；2. 掌握栈的基本操作，如入栈、出栈、判空等；3. 通过实验加深对栈在实际问题中的应用理解。

实验环境：1. 操作系统：Windows 10；2. 编程语言：C++；3. 开发工具：Visual Studio 2019。

实验内容：1. 定义栈的数据结构；2. 实现栈的基本操作；3. 编写实验程序，测试栈的功能。

实验步骤：1. 定义栈的数据结构：使用数组来实现栈，定义栈的最大容量、栈顶指针和栈底指针。

2. 实现栈的基本操作：a. 初始化栈：将栈顶指针和栈底指针都指向栈的底部；b. 判断栈是否为空：如果栈顶指针等于栈底指针，则栈为空；c. 判断栈是否已满：如果栈顶指针等于栈的最大容量减1，则栈已满；d. 入栈：将元素添加到栈顶，如果栈未满，则栈顶指针加1；e. 出栈：从栈顶取出元素，如果栈不为空，则栈顶指针减1；f. 获取栈顶元素：如果栈不为空，则返回栈顶元素。

3. 编写实验程序，测试栈的功能。

实验结果：1. 初始化栈：创建一个最大容量为10的栈，栈顶指针和栈底指针都指向栈的底部。

2. 判断栈是否为空：当栈为空时，判断结果为真；当栈不为空时，判断结果为假。

3. 判断栈是否已满：当栈已满时，判断结果为真；当栈未满时，判断结果为假。

4. 入栈操作：成功将元素添加到栈顶，栈顶指针加1。

5. 出栈操作：成功从栈顶取出元素，栈顶指针减1。

6. 获取栈顶元素：成功获取栈顶元素。

实验结论：1. 通过本次实验，我们深入理解了栈的基本概念和原理，掌握了栈的基本操作，如入栈、出栈、判空等。

2. 实验结果表明，我们成功实现了栈的数据结构，并实现了栈的基本操作。

3. 在实际应用中，栈是一种常用的数据结构，可以用于解决许多问题，如括号匹配、表达式求值、函数调用等。

通过本次实验，我们对栈在实际问题中的应用有了更深入的理解。

4. 实验过程中，我们遇到了一些问题，如栈的初始化、栈的判空、栈的判满等。

一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作。

2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方式。

3. 熟悉栈在实际问题中的应用。

二、实验内容1. 栈的顺序存储实现2. 栈的链式存储实现3. 栈的应用三、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发工具：Visual Studio 2019四、实验步骤1. 栈的顺序存储实现（1）定义栈的数据结构```cpp#define MAXSIZE 100typedef struct {int data[MAXSIZE];int top;} SeqStack;```（2）初始化栈```cppvoid InitStack(SeqStack &S) {S.top = -1;}```（3）判断栈是否为空```cppbool StackEmpty(SeqStack S) {return S.top == -1;}```（4）判断栈是否已满```cppbool StackFull(SeqStack S) {return S.top == MAXSIZE - 1; }```（5）入栈操作```cppbool Push(SeqStack &S, int e) { if (StackFull(S))return false;S.data[++S.top] = e;return true;}```（6）出栈操作```cppbool Pop(SeqStack &S, int &e) { if (StackEmpty(S))return false;e = S.data[S.top--];return true;}```（7）获取栈顶元素```cppbool GetTop(SeqStack S, int &e) { if (StackEmpty(S))return false;e = S.data[S.top];return true;}```2. 栈的链式存储实现（1）定义栈的节点结构```cpptypedef struct StackNode {int data;struct StackNode next;} StackNode, LinkStack;```（2）初始化栈```cppvoid InitStack(LinkStack &S) {S = (LinkStack)malloc(sizeof(StackNode)); if (S == NULL)exit(1);S->next = NULL;}```（3）判断栈是否为空```cppbool StackEmpty(LinkStack S) {return S->next == NULL;}```（4）入栈操作```cppbool Push(LinkStack &S, int e) {StackNode p = (StackNode )malloc(sizeof(StackNode)); if (p == NULL)return false;p->data = e;p->next = S->next;S->next = p;return true;}```（5）出栈操作```cppbool Pop(LinkStack &S, int &e) {if (StackEmpty(S))return false;StackNode p = S->next;e = p->data;S->next = p->next;free(p);return true;}```（6）获取栈顶元素```cppbool GetTop(LinkStack S, int &e) {if (StackEmpty(S))return false;e = S->next->data;return true;}```3. 栈的应用以计算器为例，实现栈在表达式求值中的应用。