栈与队列数据结构.docx

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栈与队列数据结构

淮海工学院计算机科学系

实验报告书

课程名：

《数据结构》

题目：

线性数据结构实验

班级：

学号：

姓名：

线性表算法实现与应用报告要求

1目的与要求:

1）掌握栈与队列的数据类型描述及特点；

2）掌握栈的顺序和链式存储存表示与基本算法的实现；

3）掌握队列的链式和循环存储表示与基本操作算法实现;

4）掌握栈与队列在实际问题中的应用和基本编程技巧;

5）按照实验题目要求，独立完成实际程序的编写编写、调试和运行，并通过用例数的运行过程抓获相关屏面验证程序设计的正确性；

7）认真书写实验报告，并在下周一以前按时提交。

2实验内容或题目

（一）必做题：

1、实现顺序栈的创建（初始化）、压入（插入）、弹出（删除）操作，要求给出栈的操作变化过程；

2、实现链栈的创建（初始化）、压入（插入）、弹出（删除）操作，要求给出栈的操作变化过程；

3、实现循环队列的创建、进队、出队等基本操作，并实时给出队列的操作变化状态；

4、实现链式队列的创建、进队、出队等基本操作，并实时给出队列的操作变化状态；

（二）选做题（有能力同学建议多做此类应用题目）：

1、实现表达式求值算法；

2、用递归算法实现汉诺塔问题；

3、使用循环队列实现打印杨辉三角形算法。

3实验步骤与源程序

第一题

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#defineStack_Size50

#include

usingnamespacestd;

typedefstruct

{

intelem[Stack_Size];

inttop;

}SeqStack;

voidInitStack（SeqStack*S）

{

S->top=-1;

}

intIsEmpty（SeqStack*S）

{

return（S->top==-1?

TRUE:

FALSE）;

}

intIsFull（SeqStack*S）

{

return（S->top==Stack_Size-1?

TRUE:

FALSE）;

}

intPush（SeqStack*S,intx）

{

if（S->top==Stack_Size-1）

return（FALSE）;

S->top++;

S->elem[S->top]=x;

return（TRUE）;

}

intPop（SeqStack*S,int*x）

{

if（S->top==-1）

return（FALSE）;

else

{

*x=S->elem[S->top];

S->top--;

return（TRUE）;

}

}

intGetTop（SeqStack*S,int*x）

{

if（S->top==-1）

return（FALSE）;

else

{

*x=S->elem[S->top];

return（TRUE）;

}

}

intmain（）

{

SeqStackS;

intx;

inty;

inti;

InitStack（&S）;

if（!

IsFull（&S））

cout<<"栈为空"<

cout<<"输入要压入的元素:

"<

for（i=0;i<10;i++）

{

cin>>y;

Push（&S,y）;

}

GetTop（&S,&x）;

cout<<"栈首元素:

"<

cout<

cout<<"弹出的元素为:

"<

while（!

IsEmpty（&S））

{

Pop（&S,&x）;

cout<

}

cout<

return0;

}

第二题

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#include

usingnamespacestd;

typedefstructnode

{

intdata;

structnode*next;

}LinkStackNode;

typedefLinkStackNode*LinkStack;

intGetTop（LinkStacktop,int*x）

{

if（NULL==top->next）

returnFALSE;

*x=top->next->data;

returnTRUE;

}

intIsEmpty（LinkStacktop）

{

returnNULL==top->next?

TRUE:

FALSE;

}

intInitStack（LinkStack*top）

{

*top=（node*）malloc（sizeof（node））;

if（NULL==*top）

returnFALSE;

（*top）->next=NULL;

returnTRUE;

}

intPush（LinkStacktop,intx）

{

LinkStackNode*temp;

temp=（LinkStackNode*）malloc（sizeof（LinkStackNode））;

if（temp==NULL）

return（FALSE）;

temp->data=x;

temp->next=top->next;

top->next=temp;

return（TRUE）;

}

intPop（LinkStacktop,int*x）

{

LinkStackNode*temp;

temp=top->next;

if（temp==NULL）

return（FALSE）;

top->next=temp->next;

*x=temp->data;

free（temp）;

return（TRUE）;

}

voidmain（）

{

LinkStackNode*s;

InitStack（&s）;

intx,i;

if（IsEmpty（s））

cout<<"栈为空"<

cout<<"请输入要压入的元素：

"<

for（i=0;i<10;i++）

{

cin>>x;

Push（s,x）;

}

GetTop（s,&x）;

cout<<"栈的首元素为:

"<

cout<

cout<<"弹出的元素依次为:

"<

while（!

IsEmpty（s））

{

Pop（s,&x）;

cout<

}

cout<

}

第三题

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#defineMAXSIZE50

#include

usingnamespacestd;

typedefstruct

{

intelement[MAXSIZE];

intfront;

intrear;

}SeqQueue;

voidInitQueue（SeqQueue*Q）

{

Q->front=Q->rear=0;

}

intEnterQueue（SeqQueue*Q,intx）

{

if（（Q->rear+1）%MAXSIZE==Q->front）

return（FALSE）;

Q->element[Q->rear]=x;

Q->rear=（Q->rear+1）%MAXSIZE;

return（TRUE）;

}

intDeleteQueue（SeqQueue*Q,int*x）

{

if（Q->front==Q->rear）

return（FALSE）;

*x=Q->element[Q->front];

Q->front=（Q->front+1）%MAXSIZE;

return（TRUE）;

}

intGetHead（SeqQueue*Q,int*x）

{

if（Q->front==Q->rear）

return（FALSE）;

*x=Q->element[Q->front];

return（TRUE）;

}

intIsEmpty（SeqQueue*Q）

{

if（Q->front==Q->rear）

return（TRUE）;

else

return（FALSE）;

}

voidmain（）

{

SeqQueues;

InitQueue（&s）;

intx,i;

if（IsEmpty（&s））

cout<<"队列为空"<

cout<<"请输入元素:

"<

for（i=0;i<10;i++）

{

cin>>x;

EnterQueue（&s,x）;

}

GetHead（&s,&x）;

cout<<"队列首元素为:

"<

cout<

cout<<"弹出的元素依次为:

"<

while（!

IsEmpty（&s））

{

DeleteQueue（&s,&x）;

cout<

}

cout<

if（IsEmpty（&s））

cout<<"空队列"<

}

第四题

#defineTRUE1

#defineFALSE0

#include

usingnamespacestd;

typedefstructNode

{

intdata;

structNode*next;

}LinkQueueNode;

typedefstruct

{

LinkQueueNode*front;

LinkQueueNode*rear;

}LinkQueue;

intIsEmpty（LinkQueue*Q）

{

returnQ->front==Q->rear?

TRUE:

FALSE;

}

intGetTop（LinkQueue*Q,int*x）

{

if（NULL==Q->rear）

returnFALSE;

*x=Q->rear->data;

returnTRUE;

}

intInitQueue（LinkQueue*Q）

{

Q->front=（LinkQueueNode*）malloc（sizeof（LinkQueueNode））;

if（Q->front!

=NULL）

{

Q->rear=Q->front;

Q->front->next=NULL;

return（TRUE）;

}

elsereturn（FALSE）;

}

intEnterQueue（LinkQueue*Q,intx）

{

LinkQueueNode*NewNode;

NewNode=（LinkQueueNode*）malloc（sizeof（LinkQueueNode））;

if（NewNode!

=NULL）

{

NewNode->data=x;

NewNode->next=NULL;

Q->rear->next=NewNode;

Q->rear=NewNode;

return（TRUE）;

}

elsereturn（FALSE）;

}

intDeleteQueue（LinkQueue*Q,int*x）

{

LinkQueueNode*p;

if（Q->front==Q->rear）

return（FALSE）;

p=Q->front->next;

Q->front->next=p->next;

if（Q->rear==p）

Q->rear=Q->front;

*x=p->data;

free（p）;

return（TRUE）;

}

intmain（）

{

LinkQueueq;

intx,i;

InitQueue（&q）;

if（IsEmpty（&q））

cout<<"队列为空"<

cout<<"请输入要压入的元素:

"<

for（i=0;i<10;i++）

{

cin>>x;

EnterQueue（&q,x）;

}

GetTop（&q,&x）;

cout<<"队列首元素为:

"<

cout<

cout<<"队列弹出的元素依次为:

"<

for（i=0;i<10;i++）

{

DeleteQueue（&q,&x）;

cout<

}

cout<

return0;

}

4测试数据与实验结果（可以抓图粘贴）

第一题

第二题

第三题

第四题

5结果分析与实验体会

这是第二次数据结构实验，这次老师只给了一些函数，而没给出主函数，相对于上次难度是增大了，可是考察的内容都是书本上最基本的，全都是书本上的思想和算法，因此只要掌握了书本上的内容，很多问题就可以迎刃而解了。

我感觉，最重要的还是把基础掌握，掌握了基础，很多问题就不是问题，只要按部就班就可以了。

这次试验，我感觉自己还有很多比较薄弱的地方，我感到自己对于指针的理解还不是很透彻，对于指针的运用也不是十分的熟练，因此，在后的学习中，我会更加重视这方面的学习，力争掌握这门学科。