栈和队列实验报告
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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。
数据结构栈和队列实验报告实验报告:数据结构栈和队列一、实验目的1.了解栈和队列的基本概念和特点;2.掌握栈和队列的基本操作;3.掌握使用栈和队列解决实际问题的方法。
二、实验内容1.栈的基本操作实现;2.队列的基本操作实现;3.使用栈和队列解决实际问题。
三、实验原理1.栈的定义和特点:栈是一种具有后进先出(LIFO)特性的线性数据结构,不同于线性表,栈只能在表尾进行插入和删除操作,称为入栈和出栈操作。
2.队列的定义和特点:队列是一种具有先进先出(FIFO)特性的线性数据结构,不同于线性表,队列在表头删除元素,在表尾插入元素,称为出队和入队操作。
3.栈的基本操作:a.初始化:建立一个空栈;b.入栈:将元素插入栈的表尾;c.出栈:删除栈表尾的元素,并返回该元素;d.取栈顶元素:返回栈表尾的元素,不删除。
4.队列的基本操作:a.初始化:建立一个空队列;b.入队:将元素插入队列的表尾;c.出队:删除队列表头的元素,并返回该元素;d.取队头元素:返回队列表头的元素,不删除。
四、实验步骤1.栈的实现:a.使用数组定义栈,设置栈的大小和栈顶指针;b.实现栈的初始化、入栈、出栈和取栈顶元素等操作。
2.队列的实现:a.使用数组定义队列,设置队列的大小、队头和队尾指针;b.实现队列的初始化、入队、出队和取队头元素等操作。
3.使用栈解决实际问题:a.以括号匹配问题为例,判断一个表达式中的括号是否匹配;b.使用栈来实现括号匹配,遍历表达式中的每个字符,遇到左括号入栈,遇到右括号时将栈顶元素出栈,并判断左右括号是否匹配。
4.使用队列解决实际问题:a.以模拟银行排队问题为例,实现一个简单的银行排队系统;b.使用队列来模拟银行排队过程,顾客到达银行时入队,处理完业务后出队,每个顾客的业务处理时间可以随机确定。
五、实验结果与分析1.栈和队列的基本操作实现:a.栈和队列的初始化、入栈/队、出栈/队以及取栈顶/队头元素等操作均能正常运行;b.栈和队列的时间复杂度均为O(1),操作效率很高。
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。
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。
栈与队列实验报告总结实验报告总结:栈与队列一、实验目的本次实验旨在深入理解栈(Stack)和队列(Queue)这两种基本的数据结构,并掌握其基本操作。
通过实验,我们希望提高自身的编程能力和对数据结构的认识。
二、实验内容1.栈的实现:我们首先使用Python语言实现了一个简单的栈。
栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,支持元素的插入和删除操作。
在本次实验中,我们实现了两个基本的栈操作:push(插入元素)和pop(删除元素)。
2.队列的实现:然后,我们实现了一个简单的队列。
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,支持元素的插入和删除操作。
在本次实验中,我们实现了两个基本的队列操作:enqueue(在队尾插入元素)和dequeue(从队头删除元素)。
3.栈与队列的应用:最后,我们使用所实现的栈和队列来解决一些实际问题。
例如,我们使用栈来实现一个算术表达式的求值,使用队列来实现一个简单的文本行编辑器。
三、实验过程与问题解决在实现栈和队列的过程中,我们遇到了一些问题。
例如,在实现栈的过程中,我们遇到了一个“空栈”的错误。
经过仔细检查,我们发现是因为在创建栈的过程中没有正确初始化栈的元素列表。
通过添加一个简单的初始化函数,我们解决了这个问题。
在实现队列的过程中,我们遇到了一个“队列溢出”的问题。
这是因为在实现队列时,我们没有考虑到队列的容量限制。
通过添加一个检查队列长度的条件语句,我们避免了这个问题。
四、实验总结与反思通过本次实验,我们对栈和队列这两种基本的数据结构有了更深入的理解。
我们掌握了如何使用Python语言实现这两种数据结构,并了解了它们的基本操作和实际应用。
在实现栈和队列的过程中,我们也学到了很多关于编程的技巧和方法。
例如,如何调试代码、如何设计数据结构、如何优化算法等。
这些技巧和方法将对我们今后的学习和工作产生积极的影响。
然而,在实验过程中我们也发现了一些不足之处。
例如,在实现栈和队列时,我们没有考虑到异常处理和性能优化等方面的问题。
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。
数据结构栈与队列实验报告学院:数学与计算机学院班级:计算机科学与技术姓名:***学号:************实验三栈与队列一、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)掌握栈的应用;二、实验要求:(1) 给出程序设计的基本思想、原理和算法描述。
(2) 对源程序给出注释。
(3) 记录程序的运行结果,并结合程序进行分析。
三、程序设计的基本思想、原理和算法描述:四、实验内容:1、利用栈的基本操作将一个十进制的正整数转换成R进制数据,并将其转换结果输出。
#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#define stack_init_size 100#define stackincrement 10typedef struct sqstack {int *base;int *top;int stacksize;} sqstack;int StackInit(sqstack *s){ s->base=(int *)malloc(stack_init_size *sizeof(int));if(!s->base)return 0;s->top=s->base;s->stacksize=stack_init_size;return 1;}int Push(sqstack *s,int e){if(s->top-s->base>=s->stacksize){s->base=(int *)realloc(s->base,(s->stacksize+stackincrement)*sizeof(int));if(!s->base)return 0;s->top=s->base+s->stacksize;s->stacksize+=stackincrement;}*(s->top++)=e;return e;}int Pop(sqstack*s,int e){if(s->top==s->base)return0;e=*--s->top;return e;}int stackempty(sqstack*s){if(s->top==s->base){return1;}else{return0;}}int conversion(sqstack*s){int n,e=0,flag=0;printf("输入要转化的十进制数:\n");scanf("%d",&n);printf("要转化为多少进制:2进制、8进制、16进制填数字!\n"); scanf("%d",&flag);printf("将十进制数%d转化为%d进制是:\n",n,flag);while(n){Push(s,n%flag);n=n/flag;}while(!stackempty(s)){e=Pop(s,e);switch(e){case10:printf("A");break;case11:printf("B");break;case 12: printf("C");break;case 13: printf("D");break;case 14: printf("E");break;case 15: printf("F");break;default: printf("%d",e);}}printf("\n");return 0; }int main(){sqstack s;StackInit(&s);conversion(&s);return 0;}2、回文数判断#include<stdio.h>#include<string.h>#define MAX 50#define FALSE 0#define TURE 1//定义栈typedef struct{char elem[MAX];int top;}SeqStack;//定义循环队列typedef struct{char element[MAX];int front;int rear;}SeqQuene;//初始化栈void InitStack(SeqStack *S){S->top = -1;//构造一个空栈}//入栈int Push(SeqStack *S,char x,int cnt) {if(S->top == cnt-1)return(FALSE);S->top++;S->elem[S->top] = x;return(TURE);}//出栈int Pop(SeqStack * S,char * x){if(S->top == -1)return(FALSE);else{*x = S->elem[S->top];S->top--;return(TURE);}}//初始化队列void InitQuene(SeqQuene *Q){Q->front = Q->rear = 0;}//入队int EnterQuene(SeqQuene *Q,char x,int cnt) {if((Q->rear+1)%(cnt+1) == Q->front)return(FALSE);Q->element[Q->rear] = x;Q->rear = (Q->rear+1)%(cnt+1);return(TURE);}//出队int DeleteQuene(SeqQuene *Q,char *x,int cnt) {if(Q->front == Q->rear)return(FALSE);*x = Q->element[Q->front];Q->front = (Q->front+1)%(cnt+1);return(TURE);}//主函数void main(){int i,cnt,flag;SeqStack s;SeqQuene q;char a[MAX],b[MAX],c[MAX];flag=0;printf("请输入由*结束且小于%d的回文序列:\n",MAX); for(i = 0;i<MAX+1;i++){scanf("%c",&a[i]);if(a[i] == '*')break;}cnt = i;InitStack(&s);InitQuene(&q);for(i = 0;i<cnt;i++){EnterQuene(&q,a[i],cnt);Push(&s,a[i],cnt);}for(i = 0;i<cnt+1;i++){DeleteQuene(&q,&b[i],cnt);printf("%c",b[i]);}printf("\n");for(i = 0;i<cnt+1;i++){Pop(&s,&c[i]);printf("%c",c[i]);}printf("\n");for(i = 0;i<cnt+1;i++){if(b[i] == c[i])flag = 1;else{flag = 0;break;}}if(flag)printf("Right");elseprintf("Wrong");printf("\n"); }五、运行结果。
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。
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。
实验三:栈和队列
程序代码:
(1):栈
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
typedef struct node
{
int data;
struct node *next;
}node_type;
void pushs(node_type **top)
{
int x;
int i=0;
node_type *p;
printf("Enter some numbers end by 0\n");
scanf("%d",&x);
while(x!=0)
{
p=(node_type*)malloc(sizeof(node_type));
p->data=x;
if(i=0)
{
p->next=NULL;
(*top)=p;
i++;
}
else
{
p->next=(*top);
(*top)=p;
}
scanf("%d",&x);
}
}
void printlst(node_type **top)
{
node_type *p;
p=(*top);
if(p==NULL)
{
printf("There is no bumber\n");
return;
}
printf("The remaining numbers are:\n");
while(p!=NULL)
{
printf("%4d",p->data);
p=p->next;
}
}
int pops(node_type **top)
{
node_type *p;
int x;
if((*top)==NULL)
{
printf("error\n");
return 0;
}
else
{
x=(*top)->data;
printf("\n%d\n",x);
p=(*top);
(*top)=(*top)->next;
return(x);
free(p);
}
}
void main()
{
node_type *h=NULL;
pushs(&h);
printlst(&h);
printf("\nPop a number\n");
pops(&h);
printlst(&h);
printf("\nPop a number\n");
pops(&h);
printlst(&h);
}
(2):队列
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define N 20
typedef struct queue
{ int data[N];
int front, rear;
}queue;
int dequeue(queue *q)
{
if(q->rear==q->front)
return(0);
else
{
q->front=(q->front+1)%N;
return(q->data[q->front]); }
}
int enter(queue *q,int x)
{
if(((q->rear)+1)%N==q->front) return(0);
else
{
q->rear=(q->rear+1)%N;
q->data[q->rear]=x;
return 1;
}
}
void printsl(queue *q)
{
int i;
printf("\nThe numbers are:\n"); i=(q->front+1)%N;
while(i!=(q->rear+1)%N)
{
printf("%4d",q->data[i]);
i=(i+1)%N;
}
printf("\n");
}
void aa(queue *q)
{
int i,j;
int a;
if(q->rear>q->front)
i=q->rear-q->front;
else
i=q->front-q->rear;
for(j=1;j<=i;j++)
{
a=dequeue(q);
if(a>0)
enter(q,a);
}
}
void main()
{
queue *p;
int i;
int a[N]={0,2,3,-4,6,-5,8,-9,7,-10,20};
p=(queue*)malloc(sizeof(queue));
for(i=1;i<=10;i++)
{
p->data[i]=a[i];
}
p->front=0;
p->rear=10;
printsl(p);
aa(p);
printsl(p);
}
典型数据输入:1 2 3 4 0
分析输出:
(1)栈
4 3 2 1
4
3 2 1
3
2 1
(2)队列
2 3 -4 6 -5 8 -9 7 -10 20
2 3 6 8 7 20
遇到问题:
1.输出最后一个数值时出错
2.调用函数时实参类型出错
3.输出函数调用出错
4.初始化队列出现错误
5.aa函数出现死循环
解决办法:
1.需将栈底链表的next指向NULL,否则最后一个数值将
随机输出
2.在子函数中使用&h作为实参变量
3.输出循环判断结束应为p!=NULL
4.初始化队列时,采用for循环逐个付给data数组
5.设置i为rear与front之差
实际运行结果
(1)栈
Enter some numbers end by 0
1 2 3 4 0
The remaining numbers are:
4 3 2 1
Pop a number
4
The remaining numbers are:
3 2 1
Pop a number
3
The remaining numbers are:
2 1请按任意键继续. . .
(2)队列
The numbers are:
2 3 -4 6 -5 8 -9 7 -10 20
The numbers are:
2 3 6 8 7 20
请按任意键继续. . .
个人体会:
1.编写程序应力求规范,便于改写。
2.编写程序应该多调试,多修改,有耐心。
3.关于栈的尾应该指向NULL,才能正常输出
4.循环队列的循环方式应该注意。