C语言数据结构----链栈实验报告

实验日期2010.4.26教师签字________________ 成绩__________【实验名称】第三章栈和队列的基本操作及应用【实验目的】（1）熟悉栈的特点（先进后出）及栈的基本操作，如入栈、出栈等，掌握栈的基本操作在栈的顺序存储结构和链式存储结构上的实现；（2）熟悉队列的特点（先进先出）及队列的基本操作，如入队、出队等，掌握队列的基本操作在队列的顺序存储结构和链式存储结构上的实现。

【实验内容】1.链栈的基本操作（链栈的初始化、进栈、出栈以及取栈顶的值)#include H stdio.h H#include H malloc.h ninclude "stdlib.h"typedef int Elemtype;typedef struct stacknode {Elemtype data;stacknode * next;JStackNode;typedef struct {stacknode * top; 〃栈顶指针} LinkStack;/*初始化链栈*/void InitStack(LinkStack * s){ s->top=NULL;printf("\n已经初始化链栈！\n”)；)/*链栈置空*/void setEnipty(LinkStack * s){ s・>top 二NULL;printf(H\n 链栈被置空! \n”)；}/*入栈*/void pushLstack(LinkStack * s, Elemtype x){ StackNode * p; p=(StackNode *)maHoc(sizeof(StackNode)); 〃建立一个节点° p->data=x;p->next=s->top; //ill于是在栈顶pushLstack,所以要指向栈顶。

s->top=p; 〃插入}/*出栈勺Elemtype popLstack(LinkStack * s){ Elemtype x;StackNode * p; p=s->top; 〃指向栈顶if (s->top ==0){ printf("\n栈空，不能出栈！\n”)； exit(-l);}x=p->data;s->top=p->next; 〃当前的栈顶指向原栈的nextfree(p); 〃释放return x;}/*取栈顶元素*/Elemtype StackTop(LinkStack *s){ if (s->top ==0){ printf(H\n 链栈空\n”)；exit(-l);)return s->top->data;}/*遍历链栈*/void Disp(LinkStack * s){ printf("\n链栈中的数据为：\n");printf(H======================================\n n); StackNode * p;p=s->top;while (p!=NULL){ printf(H%d\n'\p->data);p=p->next;} printf("=======================================\n");}void main(){ printf(H====================链栈操作==========\n\nj;int i,m,n,a; LinkStack * s; s=(LinkStack *)malloc(sizeof(LinkStack)); int cord;do{ printf(H\n n);printf(”第一次使用必须初始化! \n H);printf(H\ii 主菜单W);printf(H\n 1 初始化链栈\n“);printf(H\n 2 入栈\n“);printf(M\ii 3 出栈\n")；printf(H\n 4 取栈顶元素\n")；printf(H\n 5 置空链栈\n")；printf(H\n 6 结束程序运行\n”);printf(H\n ---------------------------------printfC*请输入您的选择(1,2, 3, 4, 5,6)”)；scanf(M%d,\&cord);printf(H\n n);switch(cord){ case 1:{ InitStack(s);Disp(s);} break;case 2:(printfC输入将要压入链栈的数据的个数：I匸“)；scanf(”％d”,&n);printf(”依次将％d个数据圧入链栈：\n",n);for(i=l;i<=n;i++){scanf("%d”,&a); pushLstack(s,a);}Disp ⑸；[break;case 3:{ printf("\n出栈操作开始!\n“)； printf("输入将要出栈的数据个数：m=”)；scrmf(”％d：&m);for(i=I;i<=m;i++){printf("\n 第％d 次出栈的数据是：%d",i,popLstack(s));)Disp(s);[break;case 4:{ printf("\n\n 链栈的栈顶元素为：%d\n",StackTop(s)); printf(H\n H);(break;case 5:{ setEnipty(s);Disp(s);(break;case 6:exit(O);})while (cord<=6);}2.顺序栈的基本操作(顺序栈的初始化、进栈、出栈以及取栈顶的值) #include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define STACKSIZE 100#define STACKINCREMENT 10#define null 0typedef struct {int 水base;int *top;int stacksize;}SqStack;SqStack Initstack(){SqStack S;S.base=(int *)malloc(STACKSIZE*sizeof(int));if(!S.base){printf("\n 存储分配失败\n");exit(0);}S.top=S.base;S.stacksize 二STACKSIZE;return S;}int StackEmpty(SqStack S){if(S.top==S.base) return 1;else return 0;}int StackLength(SqStack S){int *p;p=S.base;for(int i=0;p!=S・top;p++,i++);return i;int GetTop(SqStack S)int e;if(StackEmpty(S)) {printf(”当前栈为空,不能执行此操作\n”);exit(O);}e=*(S.top-l);return e;}int Push(SqStack &Sjnt e){if(StackLength(S)>=S.stacksize) {S.base=(int*)realloc(S.base,(STACKSIZE+STACKINCREMENT)*sizeof(int));if(!S.base){printf("\n 再分配存储失败\n");return 0;}S ・ top=S ・ base+S. stacksize;S.stacksize+二STACKINCREMENT;}*S.top++=e;return 1;}int Pop(SqStack &S){int e;if(StackEmpty(S)){printf("当前栈为空,不能执行此操作\n”);exit(0);}e=*—S.top;return e;}void main(){int i=0,e;int *p;SqStack S;S=Initstack();printf("\n 1.元素进栈\n 2.元素出栈\n 3.取栈顶元素\n 4. 求栈的长度\n 5.判栈空\n 6.退出\n“)；for(;i!=6;){printf(“\n请选择你要进行的操作：“)；scanf(H%d\&i);switch(i){case l:printf("\n请输入进栈元素：")；scanf(”％cT,&e);Push(S,e);p=S.base;printf("\n当前栈中元素："); if(StackEmpty(S))printfC'当前栈为空\n”); while(p!=S.top){printf(n%d '\*p);p++;}break;case 2:printf("\n%d 已出栈\n",Pop(S)); printf("\n当前栈中元素：”)；if(StackEmpty(S))printf(,'当前栈为空\n“);p=S.base;while(p !=S .top) {printf(" %d ",*p);p++;} break;case 3:printf("\n 栈顶元素为:%d\n",GetTop(S));break;case 4:printf("\n 栈的长度为:%d\n",StackLength(S));break;case 5:if(StackEmpty(S))printf("\n 当前栈为空\n");else printf("\n 当前栈不空\n"); break;default:printf("\n 退出程序\n");}}}3•顺序队列的基本操作(顺序队的初始化、进队、出对以及取对头)#include <stdio.h>#include <malloc.h>#define MAXNUM 100#define Elemtype int#define TRUE 1#define FALSE 0typedef struct{ Elemtype queuefMAXNUM];int front;int rear;Jsqqueue;/*队列初始化*/int initQueue(sqqueue *q){ if(!q) return FALSE;q->front=-1;q->rear=-1;return TRUE;}/*入队*/int append(sqqueue Elemtype x){ if(q->rear>=MAXNUM-1) return FALSE;q->rear++;q->queue[q->rear]=x;return TRUE;/*出队*/Elemtype Delete(sqqueue *q){ Elemtype x;if (q->front==q->rear) return 0;x=q->queue[++q->front];return x;}/*判断队列是否为空*/int Empty(sqqueue *q){ if (q->front=q->rear) return TRUE;return FALSE;}/*取队头元素*/int gethead(sqqueue *q){ if (q->front==q->rear) return 0; return(q->queue[q->front+1]);)/*遍历队列*/void display(sqqueue *q){ int s;s=q->front;if (q->front==q->rear) printf(”队列空!\n“)；else{printf("\n顺序队列依次为：“)；while(s<q->rear){s=s+l;printf(H%d<-'\ q->queue[s]);}printf(H\n H);printf("顺序队列的队尾元素所在位置:rear=%d\n",q->rear); printf("顺序队列的队头元素所在位S: front=%d\n " ,q->front);})/*建立顺序队列*/void Setsqqueue(sqqueue *q){ int njjn;printf("\n请输入将要入顺序队列的长度:”)；scanf(H%d,r,&n);printfC*\n请依次输入入顺序队列的元素值:\n“)；for (i=0;i<n;i++){ scanf(”％d”,&m);append(qjn);}main(){ sqqueue *head;int x,y,z,select; head=(sqqueue*)malloc(sizeof(sqqueue));do{printf("\n第一次使用请初始化！\n");printf("\n 请选择操作(1 -7):\n”)；pri ntf("=================================\n"); printf(n l 初始化\n“)；printf("2建立顺序队列\n");printf("3 入队\n”);printf("4 出队\n“)；printf("5判断队列是否为空\n“)；printf("6取队头元素\n");printf(H7 遍历队列\n“)；printf(,,===================================\n");scanf("%d",&select);switch(select){case 1:{ initQueue(head);printfC'B经初始化顺序队列! \n“)； break;)case 2:{ Setsqqueue(head);printf("\n已经建立队列！\n");display(head); break;)case 3:{ printf("请输入队的值:\n”)；scanf(”％cT,&x);append(head,x)； display(head);break;)case 4:{ z=Delete(head);printf("\n队头元素％(1已经出队！\n",z); display(head);break;)case 5:if(Empty(head))printf(”队列空\n”)；elseprintf("队列非空\n“)；break;}case 6:{ y=gethead (head);printf("队头元素为:%d\n",y);break;)case 7:{ display(head);break;}}}while(select<=7);}4•链队列的基本操作(链队列的初始化、进队、出对操作)#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define ElemType inttypedef struct Qnode{ ElemType data;struct Qnode *next;(Qnodetype;typedef struct{ Qnodetype *front;Qnodetype *rear;JLqueue;/*初始化并建立链队列*/void creat(Lqueue *q){ Qnodetype *h;int i,n,x;printf(”输入将建立链队列元素的个数：n=”);scanf(“％d",&n);h=(Qnodetype*)malloc(sizeof(Qnodetype));h->next=NULL;q->front=h;q->rear=h;for(i=l;i<=n;i++){ printfC链队列第％<1个元素的值为：”,i);scanf(“％d”,&x);Lappend(q,x);)/*入链队列*/void Lappend(Lqueue *q,int x){ Qnodetype *s; s=(Qnodetype*)manoc(sizeof(Qnodetype)); s->data=x;s->next=NULL;q->rear->next=s;q->rear=s;}/*出链队列勺ElemType Ldelete(Lqueue *q){ Qnodetype *p;ElemType x;if(q->front==q->rear){ printfC* 队列为空!\n“);x=0;)else{ p=q->front->next;q->front->next=p->next; if(p->next=NULL) q->reai*=q->front;x=p->data;free(p);}return(x);)/*遍历链队列*/void display(Lqueue *q){ Qnodetype *p;p=q->front->next; /*指向第一个数据元素节点*/printf("\n链队列元素依次为：”);while(p!=NULL){ printf("%d—>",p->data);p=p->next;}printf(H\n\n遍历链队列结束！\n n);}main(){ Lqueue *p;int x^cord;printf(H\n*****第一次操作请选择初始化并建立链队列！ **林*\口”);W)； switch(cord){ case 1:{ p=(Lqueue *)malloc(sizeof(Lqueue)); creat(p);display(p);} break;case 2:{ printf (“请输入队列元素的值：x=“);scanf(”％d”,&x);Lappend(p,x); display(p);(break;case 3:{ printf(n 出链队列元素:x=%d\ii*\Ldelete(p));display(p);(break;case 4:{display(p);) break;case 5:{exit (0);) }(while (cord<=5);) 5 •循环队列的基本操作:#include<stdio.h> #include<iostream.h> #include<malloc.h> #define maxsize 100 struct Queueint *base; int front; int rear;)；void initQueue(Queue &Q){Q.base=(int *)malloc(maxsize*sizeof(int));Q.front=Q.rear=0; printf(M 1初始化并建立链队列 \n n ); printf (” 2入链队列 S'); printf (” 3 出链队列 S');printf(H 4 遍历链队列W); printf(H 5 结束程序运行W); 主菜单 W)； printf(H =======================================\n H );printf(Hscanf(M %d 1',&cord);do { printf(H \n链队列的基本操作\n J ； printf(H = printf(n W)；}int QueueLen(Queue Q){return(Q.rear- Q・ front+maxsize)%maxsize;}void EnQueue(Queue &Q,int e){if((Q.rear+1 )%maxsize=Q.front)cout«"队列已满，无法插入!"«endl;else{Q.base[Q.rear]=e; Q.reai-(Q.rear+ l)%maxsize;)}int DeQueue(Queue &Q,int &e){if(Q.reai"==Q.front) coutvv"队列已空，无法删除「vvendl; else{e=Q.base[Q.front]; Q.front=(Q.front+1 )%maxsize;cout«"被删除的元素是:,,<<'\t'«e«endl;return e;})void main(){Queue Q;initQueue(Q);loop:cout«、Fvv"请选择你要进行的操作:"«endl;cout«'\t'«" 1 .插入元素"<<endl«'\t'«,'2.删除元素"<<endl«,\t'«"3.求队列长度,,<<endl«,\t,«,,4.结束u«endl;int i; cin»i;switch(i){case(l):{int e;coutvv”请输入要插入的元素: cin»e;EnQueue(Q,e);goto loop;}case(2):{int e;DeQueue(Q.e);goto loop;}case(3):{int 1;l=QueueLen(Q);cout«"队列的长度为:"«'\t'«l«endl; goto loop;)case(4): break;default:cout«"输入错误，请重新输入!"«endl;goto loop;}}6 •两个栈实现队列的功能#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#include<iostream.h>#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10typedef char SElemType;typedef struct{SEIeniType *base;SEleniType *top;int stacksize;JSqStack;〃队列III两个栈S1.S2构成typedef struct{SqStack S1;SqStack S2;}Queue;void InitStack(SqStack *S)S->base=(SElemType *)malloc(STACKJNIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if(!S->base) exit(O);S->top=S->base; S->stacksize=STACK_INIT_SIZE;}void push(SqStack *S,SElemType e){if(S->top-S->base==S->stacksize){S・> base=(SElemType*)realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));if(!S->base) exit(O);S->top=S->base+S->stacksize;S->stacksize+=STACKINCREMENT;}*(S->top)++=e;}void pop(SqStack *S,SElemType *e){if(S->top==S->base) exit(O);S->top—; *e=*(S->top);}〃队列的相关操作void InitQueue(Queue *Q){InitStack(&(Q->S 1 ));InitStack(&(Q->S2));}void EnQueue(Queue *Q,SElemType e){push(&(Q->S l),e);)void DeQueue(Queue *Q,SElemType *e){if((Q->S2). top==(Q->S2). base){while((Q->S 1 ).top!=(Q->S 1 ).base) {pop(&(Q->S 1 ),e);push(&(Q->S2),*e);} pop(&(Q->S2),e);}else pop(&(Q->S2),e);}int QueueEmpty(Queue Q)if(Q.S 1 .base==Q.S 1 .top&&Q・S2・bjse==Q・S2・top) return 0; else return 1; void main(){SEIemType e; Queue Q; int i;InitQueue(&Q);for(i=0;i< 10:i++) EnQueue(&Q/a,+i); while(QueueEmpty(Q)!=O){DeQueue(&Q,&e); cout«e;}cout«endl;}7・用双端队列模拟栈#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define null 0typedef struct QNode{int data;struct QNode *next;struct QNode *prior;)QNode;typedef struct)QNode *frontL*front2;QNode *rearl,*rear2;}LinkDeque;LinkDeque InitQueue(){LinkDeque Q;Q.front 1 =Q.rearl =(QNode *)malloc(sizeof(QNode)); if(!Q.front 1){printf("\n 存储分配失败\n");exit(O);} Q.front2=Q.rear2=(QNode *)malloc⑸zeof(QNode));if(!Q.front2){printf("\n 存储分配失败\n H);exit(O);) Q. front l->next=Q.front2;Q.front2->next=Q.frontl;return Q;}int EnDeque(LinkDeque &Q,int e){QNode *p;p=(QNode *)malloc(sizeof(QNode)); if(!p){printf("\n 存储分配失败\n");exit(O);} p->data=e;p->next=Q.front2;p->prior=Q.rearl;Q.rearl->next=p;Q.reail 二p;Q.rear2=Q.front 1 ->next;return 1;}int DeDeque(LinkDeque &Q){int e;QNode *p;if(Q.front 1 ==Q.rear 1){printf("栈为空,不能执行删除操作\n");return 0;)p=Q.rearl;e=p->data;p->prior->next=p->next;p->next->prior=p->prior;Q.rearl=p->prior;if(Q.front l==Q.front2){Q.rear 1=Q.front l;Q.rear2=Q.front2;} free(p);return e;}int DequeLength(LinkDeque Q){int len=0;QNode *p;p=Q.frontl->next;while(p!=Q.front2){ Ien++;p=p->next;)return len;}int Gethead(LinkDeque Q){QNode *p;if(Q.front 1 !=Q.rear 1){p=Q.rear 1 ;return p->data;}}void main(){int i=0,e;LinkDeque Q;QNode *p;Q=InitQueue();printf(n\n 1.元素进栈\n 2.元素出栈\n 3.求栈的长度\n 4. 取栈顶元素\n 5.退出\n");for(:i!=5;){printf(-\n请选择你要进行的操作：”)；scanf(n%d\&i);switch(i){case l:printf("\n请输入进栈元素：”)；scanf(”％cT，&e);EnDeque(Q,e);if(Q.front 1 !=Q.rearl){printf("\n 当前栈元素:");p=Q.front 1 ->next;while(p!=Q.front2){ printf(H%d '\p->data);p=p->next;}}else printf(n当前栈为空\iT);break;case 2:if(Q.frontl!=Q.rearl)printf(H\n 已删除%d\n*\DeDeque(Q));eIse printfC*栈为空，不能此删除操作\n“)；if(Q.frontl !=Q.rearl)(printf("\n 当前栈元素:");p=Q.frontl・>next;while(p!=Q.front2){ printf(H%d H,p->data);p=p->next;}}else printfC当前栈为空E)；break;case 3:printf(M\n 栈的长度：%d,\DequeLength(Q));break;case 4:if(Q.front 1 !=Q.rearl)printf(H\n 栈顶元素:%d\n”,Gethead(Q));else printfC栈为空，不能此删除操作\n H);break;default:printf("\n 结束程序\n");}1}&约瑟夫队列：#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<iostream.h>#define len sizeof(struct QNode)struct QNode{int data;QNode *next;};void main(){int m,n,k,i,e,num=l;cout«"请输入总人数:"«endl; cin»n;cout«"请输入出局数:"«endl; cin»m;coutvv"请输入开始报数人的编号:"«endl; cin»k;QNodeQ=(QNode *)malloc(len);Q->next=Q;Q->data= 1; p二Q;for(i=2;i<=n;i++){p->next=(QNode *)malloc(len);p=p->next;p->data=i;)p->next=Q;r=Q;t=r;for(i= 1 ;i<=k-1 ;i++){ t=r;r=r->next;}cout«"出队顺序为:"vvendl;do{for(i= 1 ;i<=m-1 ；i++){ t=r;r=r->next;)e=r->data;t->next=r->next;r=t->next;cout«e«H H; num++;}while(num<=n);cout«endl;)【小结讨论】1.一个程序中如果要用到两个栈时，可通过两个栈共享一维数组来实现，即双向栈共享邻接空间。

数据结构栈和队列实验报告数据结构栈和队列实验报告1.实验目的本实验旨在通过设计栈和队列的数据结构，加深对栈和队列的理解，并通过实际操作进一步掌握它们的基本操作及应用。

2.实验内容2.1 栈的实现在本实验中，我们将使用数组和链表两种方式实现栈。

我们将分别实现栈的初始化、入栈、出栈、判断栈是否为空以及获取栈顶元素等基本操作。

通过对这些操作的实现，我们可将其用于解决实际问题中。

2.2 队列的实现同样地，我们将使用数组和链表两种方式实现队列。

我们将实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空以及获取队头元素等基本操作。

通过对这些操作的实现，我们可进一步了解队列的特性，并掌握队列在实际问题中的应用。

3.实验步骤3.1 栈的实现步骤3.1.1 数组实现栈（详细介绍数组实现栈的具体步骤）3.1.2 链表实现栈（详细介绍链表实现栈的具体步骤）3.2 队列的实现步骤3.2.1 数组实现队列（详细介绍数组实现队列的具体步骤）3.2.2 链表实现队列（详细介绍链表实现队列的具体步骤）4.实验结果与分析4.1 栈实验结果分析（分析使用数组和链表实现栈的优缺点，以及实际应用场景）4.2 队列实验结果分析（分析使用数组和链表实现队列的优缺点，以及实际应用场景）5.实验总结通过本次实验，我们深入了解了栈和队列这两种基本的数据结构，并利用它们解决了一些实际问题。

我们通过对数组和链表两种方式的实现，进一步加深了对栈和队列的理解。

通过实验的操作过程，我们也学会了如何设计和实现基本的数据结构，这对我们在日后的学习和工作中都具有重要意义。

6.附件6.1 源代码（附上栈和队列的实现代码）6.2 实验报告相关数据（附上实验过程中所产生的数据）7.法律名词及注释7.1 栈栈指的是一种存储数据的线性数据结构，具有后进先出(LIFO)的特点。

栈的操作主要包括入栈和出栈。

7.2 队列队列指的是一种存储数据的线性数据结构，具有先进先出(FIFO)的特点。

第五次实验报告——顺序栈、链栈的插入和删除一需求分析1、在演示程序中，出现的元素以数字出现定义为int型，2、演示程序在计算机终端上，用户在键盘上输入演示程序中规定的运算命令，相应的输入数据和运算结果显示在终端上3、顺序栈的程序执行的命令包括如下：（1）定义结构体（2）顺序栈的初始化及创建（3）元素的插入（4）元素的删除（5）顺序栈的打印结果3、链栈的程序执行的命令包括如下：（1）定义结构体（2）链栈的初始化及创建（3）元素的插入（4）元素的删除（5）链栈的打印结果二概要设计1、顺序栈可能需要用到有序表的抽象数据类型定义：ADT List{数据对象:D={ai|ai∈ElemL, i=1,2,...,n, n≥0}数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai ∈D, i=2,...,n }基本操作：InitStack(SqStack &S)操作结果：构造一个空栈Push(L,e)操作结果：插入元素e为新的栈顶元素Status Pop(SqStack &S)操作结果：删除栈顶元素}ADT List；2、链栈可能需要用到有序表的抽象数据类型定义：ADT List{数据对象:D={ai|ai∈ElemL, i=1,2,...,n, n≥0}数据关系:R1={<ai-1,ai>|ai-1,ai ∈D, i=2,...,n } 基本操作：LinkStack(SqStack &S)操作结果：构造一个空栈Status Push(L,e)操作结果：插入元素e为新的栈顶元素Status Pop(SqStack &S)操作结果：删除栈顶元素}ADT List；3、顺序栈程序包含的主要模块：(1) 已给定的函数库：（2）顺序栈结构体：（3）顺序栈初始化及创建:(4)元素插入(5)元素删除（6）主程序：4、链栈程序包含的主要模块：(1) 已给定的函数库：（2）链栈结构体：（3）链栈初始化及创建:(4)元素插入(5)元素删除(6)主程序：三详细设计线性栈：结构体#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{int *base;//在构造栈之前和销毁之后，base的值为NULL int *top;//栈顶指针int stacksize;//当前已分配的存储空间，以元素为单位}SqStack#include"Base.h"主函数#include"construction.h"#include"stack_operation.c"int main(){SqStack S;int choice,e;S=InitStack();S=Input_Sq(S);printf("请选择执行的操作，输入1执行入栈操作，输入2执行出栈操作choice=");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:{printf("请输入插入元素的值e=");scanf("%d",&e);S=Push(S,e);printf("执行入栈操作后的线性栈为");Print_Stack(S);};break;case 2:{S=Pop(S);printf("执行出栈操作后的线性栈为");Print_Stack(S);};break;default : printf("您输入的值不合法");}}线性栈的创建SqStack InitStack()//线性栈的创建{SqStack S;S.base=(int*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(int));//分配存储空间if(!S.base)exit(OVERFLOW);//存储分配失败S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return S;}输入函数SqStack Input_Sq(SqStack S)//输入函数{int n,i;printf("请输入元素个数n=");scanf("%d",&n);printf("请输入%d个元素",n);for(i=0;i<n;i++){scanf("%d",S.top);S.top++;}return S;}进栈函数SqStack Push(SqStack S,int e)//进栈函数{if(S.top-S.base>=S.stacksize)//判断栈是否为满，追加存储空间{S.base=(int*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT) *sizeof(int));if(!S.base)exit(OVERFLOW);//存储分配失败S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;}*S.top++=e;//插入元素return S;}出栈函数SqStack Pop(SqStack S)//删除函数{int e;if(S.top==S.base)printf("线性栈为空");e=*--S.top;return S;}输出函数void Print_Stack(SqStack S)//打印函数{int i;while(S.base!=S.top){for(i=0;i<S.top-S.base;i++){S.top--;printf("%5d",*S.top);}printf("\n");}库函数* Base.h (程序名) */#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h> /* malloc()等 */#include<limits.h> /* INT_MAX等 */#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */ #include<stdlib.h> /* atoi() */#include<io.h> /* eof() */#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */ #include<process.h> /* exit() *//* 函数结果状态代码 */#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSEl链栈程序：结构体typedef struct SNode//建立链表结构体{int data;struct SNode *next;}SNode,*LinkStack;主函数#include"Base.h"#include"construction.h"#include"LinkStack_operation.c"int main(){LinkStack S;int choice,e;S=Creatlist_Stack();printf("请选择执行的操作，输入1执行入栈操作，输入2执行出栈操作choice=");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:{printf("请输入插入元素的值e=");scanf("%d",&e);S=Push(S,e);printf("执行操作入栈后的线性栈为");Print_Stack(S);};break;case 2:{S=Pop(S);printf("执行出栈操作后的线性栈为");Print_Stack(S);};break;default : printf("您输入的值不合法\n");}}创建链栈函数LinkStack Creatlist_Stack()//创建一个链栈{LinkStack S;LinkStack P;int i,n;S=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode));S->next=NULL;/* 先建立一个链栈 */printf("请输入元素个数n=");scanf("%d",&n);printf("请输入%d个数据\n",n);i=0;scanf("%d",&S->data);for(i=1;i<n;++i){P=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode)); /* 生成新结点 */P->next=S;S=P;scanf("%d",&S->data); /* 输入元素值 */}return S;}入栈函数LinkStack Push(LinkStack S,int e){LinkStack P;if(S==NULL)return ERROR;P=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode));P->data=e;P->next=S;S=P;return S;}出栈函数LinkStack Pop(LinkStack S){LinkStack P,Q;P=S;S=S->next;free(P);return S;}输出函数void Print_Stack(LinkStack S){while(S){printf("%5d",S->data);S=S->next;}printf("\n");}库函数* Base.h (程序名) */#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h> /* malloc()等 */#include<limits.h> /* INT_MAX等 */#include<stdio.h> /* EOF(=^Z或F6),NULL */ #include<stdlib.h> /* atoi() */#include<io.h> /* eof() */#include<math.h> /* floor(),ceil(),abs() */#include<process.h> /* exit() *//* 函数结果状态代码 */#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1/* #define OVERFLOW -2 因为在math.h中已定义OVERFLOW的值为3,故去掉此行 */typedef int Status; /* Status是函数的类型,其值是函数结果状态代码，如OK等 */typedef int Boolean; /* Boolean是布尔类型,其值是TRUE或FALSEl四调试分析:输出函数用了语句S->next!=NULL改正：语句S！=NULL五用户手册:看提示内容六测试结果线性栈：1）请输入元素的个数：4，请输入4个数据 1 2 3 4，请输入执行语句，选择输入1执行入栈操作，选择输入2执行出栈操作choice=1，请输入插入元素的值e=6，执行入栈操作后的线性栈为6 4 3 2 1 2）请输入元素的个数：4，请输入4个数据 1 2 3 4，请输入执行语句，选择输入1执行入栈操作，选择输入2执行出栈操作choice=2,执行出栈操作后的线性栈为3 2 1链栈：1）请输入元素的个数：4，请输入4个数据 1 2 3 4，请输入执行语句，选择输入1执行入栈操作，选择输入2执行出栈操作choice=1，请输入插入元素的值e=6，执行入栈操作后的线性栈为6 4 3 2 1 2）请输入元素的个数：4，请输入4个数据 1 2 3 4，请输入执行语句，选择输入1执行入栈操作，选择输入2执行出栈操作choice=2,执行出栈操作后的线性栈为3 2 1。

数据结构实验报告之栈和队列1. 编写程序实现顺序栈的各种基本运算：初始化、销毁、清空、判断是否为空栈、求栈的长度、取栈顶元素、进栈、出栈。

在此基础上设计⼀个主程序完成如下功能：（1）初始化栈s；（2）判断栈s是否为空；（3）依次进栈元素a，b，c，d；（4）判断栈s是否为空；（5）输出栈s的长度；（6）栈⾥元素依次出栈,并输出；（7）销毁栈s。

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;typedef char SElemType;#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; //当前已分配的存储空间} SqStack;Status InitStack(SqStack &S) { //构造⼀个空栈SS.base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));if (!S.base) exit(OVERFLOW);S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}//InitStackStatus StackLength(SqStack S) {return S.top - S.base;}//StackLengthStatus DestoryStack(SqStack &S) {S.top = S.base;free(S.base);//若base的值为NULL，则表明栈结构不存在S.base = NULL;S.top = NULL;S.stacksize = 0;return OK;}Status StackEmpty(SqStack S) {if (S.top == S.base)return1;elsereturn0;}//StackEmptyStatus GetTop(SqStack S, SElemType &e) {if (S.top == S.base) return ERROR;e = *(S.top - 1);return OK;}//GetTopStatus Push(SqStack &S, SElemType e) {if (S.top - S.base >= S.stacksize) {S.base = (SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType));if (!S.base)exit(OVERFLOW);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize+= STACKINCREMENT;}*S.top++=e;return OK;}//PushStatus Pop(SqStack &S, SElemType &e) {//判断栈是否为空if (S.base == S.top)return ERROR;e = *(S.top - 1);S.top--;return OK;}//Popvoid main(){SqStack s;SElemType e;printf("(1)初始化栈\n");InitStack(s);printf("(2)The stack is ");if (StackEmpty(s))printf("empty.\n");elseprintf("not empty.\n");printf("(3)依次进栈元素a，b，c，d\n");Push(s, 'a');Push(s, 'b');Push(s, 'c');Push(s, 'd');printf("(4)The stack is ");if (StackEmpty(s))printf("empty.\n");elseprintf("not empty.\n");printf("(5)The length of the stack is %d\n", StackLength(s));printf("(6)The stack is ");while (!StackEmpty(s)){Pop(s, e);printf("%c \n", e);}printf("(7)销毁栈s");DestoryStack(s);}运⾏结果：2. 编写程序实现链队列的各种基本运算：初始化、销毁、清空、判断是否为空队列、求队列的长度、取队列的头元素、⼊队、出队。

【精品】数据结构栈和队列实验报告实验目的：1.了解栈和队列的概念和基本操作。

2.熟练掌握按顺序存储、链式存储、循环存储结构。

3.掌握栈和队列的应用。

实验环境：操作系统：Windows 7编程软件：Dev-C++实验内容：1.用数组作为栈的存储结构，并以学生管理系统为例，实现“进栈”、“出栈”等基本操作。

先用 typedef struct 学生信息实现一个结构体类型，包含了学号、姓名、性别、出生日期、专业等成员。

typedef struct student{char num[10]; //学号char name[10]; //姓名char sex[2]; //性别int year; //出生年份int major; //专业}StuType;定义一个常量 MAXSIZE 来代表栈的最大空间，建立一个顺序栈。

初始化栈：void init_seqstack(SeqStack &p){p.top = -1;}判断是否为空：进栈操作：bool push_seqstack(SeqStack &p,StuType e){if(p.top==MAXSIZE-1)return 0;p.top++;p.data[p.top]=e;return 1;}定义一个链表结构体类型以存放队列，包含首节点指针和尾结点指针。

typedef struct link_queue{ComType data;struct QueueNode *next;}QueueNode;出队操作：bool de_queue(queue &q,ComType &qdata){QueueNode *p=q.front->next;if(q.front==q.rear)return false;qdata=p->data;q.front->next=p->next;if(q.rear==p)q.rear=q.front;free(p);return true;}实验结果：通过本次实验，我可以熟练掌握栈和队列的基本概念和操作，并能够在相应的程序设计中熟练操作，达到掌握栈和队列的目标。

一、实验目的1. 掌握栈的定义、特点、逻辑结构，理解栈的抽象数据类型。

2. 熟练掌握顺序栈和链栈两种结构类型的定义、特点以及基本操作的实现方法。

3. 了解栈在解决实际问题中的应用。

二、实验内容1. 编写顺序栈和链栈的基本操作函数，包括入栈（push）、出栈（pop）、判断栈空（isEmpty）、获取栈顶元素（getTop）等。

2. 利用栈实现字符序列是否为回文的判断。

3. 利用栈实现整数序列中最大值的求解。

三、实验步骤1. 创建顺序栈和链栈的结构体，并实现相关的基本操作函数。

2. 编写一个函数，用于判断字符序列是否为回文。

该函数首先将字符序列中的字符依次入栈，然后逐个出栈，比较出栈的字符是否与原序列相同，若相同则表示为回文。

3. 编写一个函数，用于求解整数序列中的最大值。

该函数首先将序列中的元素依次入栈，然后逐个出栈，每次出栈时判断是否为当前栈中的最大值，并记录下来。

四、实验结果与分析1. 顺序栈和链栈的基本操作函数实现如下：```c// 顺序栈的基本操作void pushSeqStack(SeqStack s, ElemType x) {if (s->top < MAXSIZE - 1) {s->top++;s->data[s->top] = x;}}void popSeqStack(SeqStack s, ElemType x) {if (s->top >= 0) {x = s->data[s->top];s->top--;}}bool isEmptySeqStack(SeqStack s) {return s->top == -1;}ElemType getTopSeqStack(SeqStack s) {if (s->top >= 0) {return s->data[s->top];}return 0;}// 链栈的基本操作void pushLinkStack(LinkStack s, ElemType x) {LinkStack p = (LinkStack )malloc(sizeof(LinkStack)); if (p == NULL) {exit(1);}p->data = x;p->next = s->top;s->top = p;}void popLinkStack(LinkStack s, ElemType x) { if (s->top != NULL) {LinkStack p = s->top;x = p->data;s->top = p->next;free(p);}}bool isEmptyLinkStack(LinkStack s) {return s->top == NULL;}ElemType getTopLinkStack(LinkStack s) {if (s->top != NULL) {return s->top->data;}return 0;}```2. 判断字符序列是否为回文的函数实现如下：```cbool isPalindrome(char str) {SeqStack s;initStack(&s);int len = strlen(str);for (int i = 0; i < len; i++) {pushSeqStack(&s, str[i]);}for (int i = 0; i < len; i++) {char c = getTopSeqStack(&s);popSeqStack(&s, &c);if (c != str[i]) {return false;}}return true;}```3. 求解整数序列中最大值的函数实现如下：```cint getMax(int arr, int len) {LinkStack s;initStack(&s);int max = arr[0];for (int i = 0; i < len; i++) {pushLinkStack(&s, arr[i]);if (arr[i] > max) {max = arr[i];}}while (!isEmptyLinkStack(&s)) {popLinkStack(&s, &max);}return max;}```五、实验心得通过本次实验，我对栈的基本操作有了更深入的理解。

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。

《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。