实验三 栈的基本操作及应用

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。

数据结构与算法分析实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实际操作和分析，深入理解数据结构和算法的基本概念、原理和应用，提高解决实际问题的能力，培养逻辑思维和编程技巧。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的开发工具为 PyCharm。

操作系统为 Windows 10。

三、实验内容（一）线性表的实现与操作1、顺序表的实现使用数组实现顺序表，包括插入、删除、查找等基本操作。

通过实验，理解了顺序表在内存中的存储方式以及其操作的时间复杂度。

2、链表的实现实现了单向链表和双向链表，对链表的节点插入、删除和遍历进行了实践。

体会到链表在动态内存管理和灵活操作方面的优势。

（二）栈和队列的应用1、栈的实现与应用用数组和链表分别实现栈，并通过表达式求值的例子，展示了栈在计算中的作用。

2、队列的实现与应用实现了顺序队列和循环队列，通过模拟银行排队的场景，理解了队列的先进先出特性。

（三）树和二叉树1、二叉树的遍历实现了先序、中序和后序遍历算法，并对不同遍历方式的结果进行了分析和比较。

2、二叉搜索树的操作构建了二叉搜索树，实现了插入、删除和查找操作，了解了其在数据快速查找和排序中的应用。

（四）图的表示与遍历1、邻接矩阵和邻接表表示图分别用邻接矩阵和邻接表来表示图，并比较了它们在存储空间和操作效率上的差异。

2、图的深度优先遍历和广度优先遍历实现了两种遍历算法，并通过对实际图结构的遍历，理解了它们的应用场景和特点。

（五）排序算法的性能比较1、常见排序算法的实现实现了冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序和归并排序等常见的排序算法。

2、算法性能分析通过对不同规模的数据进行排序实验，比较了各种排序算法的时间复杂度和空间复杂度。

四、实验过程及结果（一）线性表1、顺序表在顺序表的插入操作中，如果在表头插入元素，需要将后面的元素依次向后移动一位，时间复杂度为 O(n)。

删除操作同理，在表头删除元素时，时间复杂度也为 O(n)。

2015-2016学年第二学期《算法与数据结构》课程实验报告专业软件工程学生姓名成晓伟班级软件141学号1410075094实验学时16实验教师徐秀芳信息工程学院实验一单链表的基本操作一、实验目的1.熟悉C语言上机环境，进一步掌握C语言的基本结构及特点。

2.掌握线性表的各种物理存储表示和C语言实现。

3.掌握单链表的各种主要操作的C语言实现。

4.通过实验理解线性表中的单链表存储表示与实现。

二、主要仪器及耗材普通计算机三、实验内容与要求1、用C语言编写一个单链表基本操作测试程序。

（1）初始化单链表（2）创建单链表（3）求单链表长度（4）输出单链表中每一个结点元素（5）指定位置插入某个元素（6）查找第i个结点元素的值（7）查找值为e 的结点，并返回该结点指针（8）删除第i个结点（9）销毁单链表2、实验要求（1）程序中用户可以选择上述基本操作。

程序启动后，在屏幕上可以菜单形式显示不同功能，当按下不同数字后完成指定的功能，按其他键，则显示错误后重新选择。

（2）要求用线性表的顺序存储结构，带头结点的单链表存储结构分别实现。

（3）主函数实现对基本操作功能的调用。

3、主要代码（1）初始化单链表LinkList *InitList(){ //创建一个空链表,初始化线性表LinkList *L;L=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));L->next=NULL;return L;}（2）创建单链表//头插法void CreateListF(LinkList *L){LinkList *s;int i=1,a=0;while(1){printf("输入第%d个元素(0表示终止)",i++);scanf("%d",&a);if(a==0)break;s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));s->data=a;s->next=L->next;L->next=s;}}（3）求链表长度int ListLength(LinkList *L){ //求链表长度int n=0;LinkList *p=L;while(p->next!=NULL){p=p->next;n++;}return(n);}（4）在指定位置插入元素int InsertList(LinkList *L,int i,ElemType e){LinkList *p=L,*s;int j=0;while(p!=NULL&&j<i-1){p=p->next;j++;} //找出要插入的位置的前一个位置if(p==NULL){return 0;}else{s=(LinkList *)malloc(sizeof(LinkList));s->data=e;s->next=p->next;p->next=s;return 1;}}（5）输出链表void DispList(LinkList *L){ //输出链表LinkList *p=L->next;while(p!=NULL){printf("%d",p->data);p=p->next;}printf("\n");}（6）查找链表中指定元素int GetElem(LinkList *L,int i){ //查找链表中指定元素LinkList *p=L;int j=0;while(j<i&&p!=NULL){j++;p=p->next;}if(p==NULL){return 0;}else{return p->data;}}（7）查找值是e的结点并返回该指针LinkList *LocateElem(LinkList *L,ElemType e){ //查找值是e的结点并返回该指针int i=1;LinkList *p=L;while(p!=NULL)if(p->data==e) return p;}if(p==NULL){return NULL;}}（8）删除元素int ListDelete(LinkList *L,int i,ElemType *e){ //删除元素LinkList *p=L,*q;int j=0;while(p!=NULL&&j<i-1){p=p->next;j++;} //找到要删除元素地址的前一个地址if(p==NULL){ return 0;} //不能删除else{q=p->next;*e=q->data;p->next=q->next;free(q); //删除成功return 1;}}（9）销毁链表void DestroyList(LinkList *L){//销毁链表LinkList *pre=L,*p=L->next;while(p!=NULL){free(pre);pre=p;p=pre->next;}free(pre);}main函数：int main(){LinkList *L;ElemType e;int i;L=InitList();CreateListF(L);DispList(L);printf("输入要查找的元素位置:\n");scanf("%d",&i);e=GetElem(L,i);printf("%d\n",e);printf("单链表长度为:%d\n",ListLength(L));printf("输入要删除元素的位置:");scanf("%d",&i);if (i>ListLength(L)){printf("超出范围重新输入");scanf("%d",&i);}if(ListDelete(L,i,&e)==0){printf("未找到元素\n");}else DispList(L);printf("输入插入元素的位置和值:");scanf("%d%d",&i,&e);InsertList(L,i,e);DispList(L);return 0;}4、测试数据及测试结果输入：23 56 12 28 45输出：四、注意事项1、存储结构定义和基本操作尽可能用头文件实现。

一、实验背景数据结构是计算机科学中一个重要的基础学科，它研究如何有效地组织和存储数据，并实现对数据的检索、插入、删除等操作。

为了更好地理解数据结构的概念和原理，我们进行了一次数据结构实训实验，通过实际操作来加深对数据结构的认识。

二、实验目的1. 掌握常见数据结构（如线性表、栈、队列、树、图等）的定义、特点及操作方法。

2. 熟练运用数据结构解决实际问题，提高算法设计能力。

3. 培养团队合作精神，提高实验报告撰写能力。

三、实验内容本次实验主要包括以下内容：1. 线性表（1）实现线性表的顺序存储和链式存储。

（2）实现线性表的插入、删除、查找等操作。

2. 栈与队列（1）实现栈的顺序存储和链式存储。

（2）实现栈的入栈、出栈、判断栈空等操作。

（3）实现队列的顺序存储和链式存储。

（4）实现队列的入队、出队、判断队空等操作。

3. 树与图（1）实现二叉树的顺序存储和链式存储。

（2）实现二叉树的遍历、查找、插入、删除等操作。

（3）实现图的邻接矩阵和邻接表存储。

（4）实现图的深度优先遍历和广度优先遍历。

4. 算法设计与应用（1）实现冒泡排序、选择排序、插入排序等基本排序算法。

（2）实现二分查找算法。

（3）设计并实现一个简单的学生成绩管理系统。

四、实验步骤1. 熟悉实验要求，明确实验目的和内容。

2. 编写代码实现实验内容，对每个数据结构进行测试。

3. 对实验结果进行分析，总结实验过程中的问题和经验。

4. 撰写实验报告，包括实验目的、内容、步骤、结果分析等。

五、实验结果与分析1. 线性表（1）顺序存储的线性表实现简单，但插入和删除操作效率较低。

（2）链式存储的线性表插入和删除操作效率较高，但存储空间占用较大。

2. 栈与队列（1）栈和队列的顺序存储和链式存储实现简单，但顺序存储空间利用率较低。

（2）栈和队列的入栈、出队、判断空等操作实现简单，但需要考虑数据结构的边界条件。

3. 树与图（1）二叉树和图的存储结构实现复杂，但能够有效地表示和处理数据。

数据结构实验报告一、实验目的本实验旨在通过对数据结构的学习和实践，掌握基本的数据结构概念、原理及其应用，培养学生的问题分析与解决能力，提升编程实践能力。

二、实验背景数据结构是计算机科学中的重要基础，它研究数据的存储方式和组织形式，以及数据之间的关系和操作方法。

在软件开发过程中，合理选用和使用数据结构，能够提高算法效率，优化内存利用，提升软件系统的性能和稳定性。

三、实验内容本次实验主要涉及以下几个方面的内容：1.线性表的基本操作：包括线性表的创建、插入、删除、查找、修改等操作。

通过编程实现不同线性表的操作，掌握它们的原理和实现方法。

2.栈和队列的应用：栈和队列是常用的数据结构，通过实现栈和队列的基本操作，学会如何解决实际问题。

例如，利用栈实现括号匹配，利用队列实现银行排队等。

3.递归和回溯算法：递归和回溯是解决很多求解问题的常用方法。

通过编程实现递归和回溯算法，理解它们的思想和应用场景。

4.树和二叉树的遍历：学习树和二叉树的遍历方法，包括前序、中序和后序遍历。

通过编程实现这些遍历算法，加深对树结构的理解。

5.图的基本算法：学习图的基本存储结构和算法，包括图的遍历、最短路径、最小生成树等。

通过编程实现这些算法，掌握图的基本操作和应用。

四、实验过程1.具体实验内容安排：根据实验要求，准备好所需的编程环境和工具。

根据实验要求逐步完成实验任务，注意记录并整理实验过程中遇到的问题和解决方法。

2.实验数据采集和处理：对于每个实验任务，根据要求采集并整理测试数据，进行相应的数据处理和分析。

记录实验过程中的数据和结果。

3.实验结果展示和分析：将实验结果进行适当的展示，例如表格、图形等形式，分析实验结果的特点和规律。

4.实验总结与反思：总结实验过程和结果，回顾实验中的收获和不足，提出改进意见和建议。

五、实验结果与分析根据实验步骤和要求完成实验任务后，得到了相应的实验结果。

对于每个实验任务，根据实验结果进行适当的分析。

栈的操作(实验报告范文)栈的基本操作,附带源程序实验三栈和队列3.1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。

3.2实验要求：（1）复习课本中有关栈和队列的知识；（2）用C语言完成算法和程序设计并上机调试通过；（3）撰写实验报告，给出算法思路或流程图和具体实现（源程序）、算法分析结果（包括时间复杂度、空间复杂度以及算法优化设想）、输入数据及程序运行结果（必要时给出多种可能的输入数据和运行结果）。

3.3基础实验[实验1]栈的顺序表示和实现实验内容与要求:编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序，完成如下功能：（1）初始化顺序栈（2）插入元素（3）删除栈顶元素（4）取栈顶元素（5）遍历顺序栈（6）置空顺序栈分析:栈的顺序存储结构简称为顺序栈,它是运算受限的顺序表。

对于顺序栈，入栈时，首先判断栈是否为满，栈满的条件为：p->top==MA某NUM-1，栈满时，不能入栈;否则出现空间溢出，引起错误，这种现象称为上溢。

出栈和读栈顶元素操作，先判栈是否为空，为空时不能操作，否则产生错误。

通常栈空作为一种控制转移的条件。

注意：（1）顺序栈中元素用向量存放（2）栈底位置是固定不变的，可设置在向量两端的任意一个端点（3）栈顶位置是随着进栈和退栈操作而变化的，用一个整型量top （通常称top为栈顶指针）来指示当前栈顶位置参考程序:#include<tdio.h>#include<tdlib.h>#defineMA某NUM20栈的基本操作,附带源程序#defineElemTypeint/某定义顺序栈的存储结构某/ typedeftruct{ElemTypetack[MA某NUM]; inttop;}SqStack;/某初始化顺序栈某/voidInitStack(SqStack某p){if(!p)printf("Eorror");p->top=-1;}/某入栈某/voidPuh(SqStack某p,ElemType某){if(p->top<MA某NUM-1){p->top=p->top+1;p->tack[p->top]=某;}eleprintf("Overflow!\n");}/某出栈某/ElemTypePop(SqStack某p){ElemType某;if(p->top!=0){某=p->tack[p->top];printf("以前的栈顶数据元素%d已经被删除！\n",p->tack[p->top]);p->top=p->top-1;return(某);}ele{printf("Underflow!\n");return(0);}}/某获取栈顶元素某/ ElemTypeGetTop(SqStack某p) {ElemType某;if(p->top!=0){某=p->tack[p->top];return(某);}ele{printf("Underflow!\n");栈的基本操作,附带源程序return(0);}}/某遍历顺序栈某/ voidOutStack(SqStack某p) {inti;if(p->top<0)printf("这是一个空栈！");printf("\n");for(i=p->top;i>=0;i--)printf("第%d个数据元素是：%6d\n",i,p->tack[i]); }/某置空顺序栈某/voidetEmpty(SqStack某p){p->top=-1;}/某主函数某/main(){SqStack某q;inty,cord;ElemTypea;do{printf("\n");printf("第一次使用必须初始化！\n");printf("\n主菜单\n");printf("\n1初始化顺序栈\n");printf("\n2插入一个元素\n");printf("\n3删除栈顶元素\n");printf("\n4取栈顶元素\n");printf("\n5置空顺序栈\n");printf("\n6结束程序运行\n");printf("\n--------------------------------\n"); printf("请输入您的选择(1,2,3,4,5,6)");canf("%d",&cord);printf("\n");witch(cord){cae1:{q=(SqStack某)malloc(izeof(SqStack));InitStack(q);OutStack(q);}break;cae2:栈的基本操作,附带源程序{printf("请输入要插入的数据元素：a="); canf("%d",&a);Puh(q,a);OutStack(q);}break;cae3:{Pop(q);OutStack(q);}break;cae4:{y=GetTop(q);printf("\n栈顶元素为：%d\n",y); OutStack(q);}break;cae5:{etEmpty(q);printf("\n顺序栈被置空！\n"); OutStack(q);}break;cae6:e某it(0);}}while(cord<=6);}[实验2]栈的链式表示和实现实验内容与要求:编写一个程序实现链栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序，完成如下功能：（1）初始化链栈（2）链栈置空（3）入栈（4）出栈（5）取栈顶元素（6）遍历链栈分析:链栈是没有附加头结点的运算受限的单链表。

数据结构栈和队列实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握数据结构中的栈和队列的基本概念、操作原理以及实际应用。

通过编程实现栈和队列的相关操作，加深对其特性的认识，并能够运用栈和队列解决实际问题。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发工具为Visual Studio 2019。

三、实验原理（一）栈栈（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。

可以将栈想象成一个只有一端开口的容器，元素只能从开口端进出。

入栈操作（Push）将元素添加到栈顶，出栈操作（Pop）则从栈顶移除元素。

（二）队列队列（Queue）也是一种线性表，但其操作遵循“先进先出”（FirstIn First Out，FIFO）的原则。

队列就像是排队买票的队伍，先到的人先接受服务。

入队操作（Enqueue）将元素添加到队列的末尾，出队操作（Dequeue）则从队列的头部移除元素。

四、实验内容（一）栈的实现与操作1、定义一个栈的数据结构，包含栈顶指针、存储元素的数组以及栈的最大容量等成员变量。

2、实现入栈（Push）操作，当栈未满时，将元素添加到栈顶，并更新栈顶指针。

3、实现出栈（Pop）操作，当栈不为空时，取出栈顶元素，并更新栈顶指针。

4、实现获取栈顶元素（Top）操作，返回栈顶元素但不进行出栈操作。

5、实现判断栈是否为空（IsEmpty）和判断栈是否已满（IsFull）的操作。

（二）队列的实现与操作1、定义一个队列的数据结构，包含队头指针、队尾指针、存储元素的数组以及队列的最大容量等成员变量。

2、实现入队（Enqueue）操作，当队列未满时，将元素添加到队尾，并更新队尾指针。

3、实现出队（Dequeue）操作，当队列不为空时，取出队头元素，并更新队头指针。

4、实现获取队头元素（Front）操作，返回队头元素但不进行出队操作。

5、实现判断队列是否为空（IsEmpty）和判断队列是否已满（IsFull）的操作。

数据结构课程中栈和队列实验教学方案设计嘿，同学们！今天咱们要来聊聊如何在数据结构课程中设计一个关于栈和队列的实验教学方案。

相信我，这会是一个非常有趣和实用的过程，让我们一起动手打造一个既好玩又有料的实验方案吧！一、教学目标咱们得明确教学目标。

在这个实验中，我们希望学生们能够：1.理解栈和队列的概念及特点。

2.掌握栈和队列的常见操作。

3.学会使用栈和队列解决实际问题。

二、教学内容1.栈的概念、特点及应用场景。

2.队列的概念、特点及应用场景。

3.栈和队列的常见操作，如初始化、入栈、出栈、入队、出队等。

4.栈和队列的存储结构及其实现。

三、实验设计1.实验名称：数据结构课程中栈和队列实验教学。

2.实验时间：2课时。

3.实验环境：计算机实验室。

4.实验内容：（1）导入：通过讲解栈和队列的概念、特点及应用场景，让学生对这两种数据结构有一个初步的认识。

（2）栈的实验：a.实现一个栈的初始化、入栈、出栈操作。

b.实现一个逆序输出字符串的算法，使用栈来实现。

c.实现一个判断括号是否匹配的算法，使用栈来实现。

（3）队列的实验：a.实现一个队列的初始化、入队、出队操作。

b.实现一个循环队列，并演示其工作原理。

c.实现一个计算表达式值（包括加减乘除）的算法，使用栈和队列实现。

5.实验步骤：（1）讲解实验内容和要求。

（2）分组讨论，每组选择一个实验内容进行深入研究。

（3）编写代码实现实验功能。

（4）调试代码，确保实验功能正确。

四、实验评价1.代码的正确性：是否实现了实验要求的功能。

2.代码的可读性：代码结构是否清晰，注释是否完整。

3.实验报告的完整性：报告是否包含了实验原理、实验步骤、实验结果分析等内容。

4.实验过程中的参与程度：学生是否积极参与讨论，主动寻求解决问题。

五、实验拓展1.实现一个栈和队列的综合应用案例，如模拟一个停车场管理系统。

2.学习使用其他编程语言实现栈和队列，如Python、Java等。

3.探索栈和队列在计算机科学领域的其他应用，如算法设计、操作系统等。

第1篇一、实验背景栈（Stack）是一种先进后出（First In Last Out，FILO）的数据结构，它是计算机科学中常用的数据存储方式之一。

在栈中，元素的插入和删除操作只能在栈顶进行。

本实验旨在通过编程实现栈的基本操作，加深对栈的理解和应用。

二、实验目的1. 理解栈的基本概念和特点。

2. 掌握栈的基本操作，如入栈、出栈、判断栈空、判断栈满等。

3. 熟悉栈在实际问题中的应用，提高编程能力。

三、实验内容1. 栈的定义与实现2. 栈的基本操作a. 入栈（Push）b. 出栈（Pop）c. 判断栈空（IsEmpty）d. 判断栈满（IsFull）e. 获取栈顶元素（Peek）3. 栈的应用实例四、实验过程1. 栈的定义与实现首先，我们需要定义一个栈的数据结构。

在C语言中，可以使用结构体（struct）来实现栈：```cdefine MAX_SIZE 100 // 定义栈的最大容量typedef struct {int data[MAX_SIZE]; // 存储栈元素的数组int top; // 栈顶指针} Stack;```2. 栈的基本操作（1）入栈（Push）入栈操作将一个元素添加到栈顶。

在执行入栈操作之前，需要判断栈是否已满。

如果栈未满，则将元素添加到栈顶；如果栈已满，则返回错误信息。

```cint Push(Stack s, int value) {if (s->top == MAX_SIZE - 1) {return -1; // 栈满}s->data[++s->top] = value; // 将元素添加到栈顶return 0; // 成功入栈}```（2）出栈（Pop）出栈操作将栈顶元素移除。

在执行出栈操作之前，需要判断栈是否为空。

如果栈不为空，则将栈顶元素移除；如果栈为空，则返回错误信息。

```cint Pop(Stack s, int value) {if (s->top == -1) {return -1; // 栈空}value = s->data[s->top--]; // 移除栈顶元素return 0; // 成功出栈}```（3）判断栈空（IsEmpty）判断栈空操作用于判断栈是否为空。