实验三 栈和队列.docx

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实验三栈和队列

《数据结构与算法》实验指导与报告书

______学年第____学期

专业：

___________________________________________

学号：

___________________________________________

姓名：

___________________________________________

实验地点：

___________________________________________

指导教师：

___________________________________________

计算机科学与工程学院

2015

实验三栈和队列

【实验目的】

1、掌握栈的结构特性及其入栈，出栈操作；

2、掌握队列的结构特性及其入队、出队的操作，掌握循环队列的特点及其操作。

3、理解掌握递归调用程序设计思想。

【实验学时】

4学时

【实验预习】

回答以下问题：

1、栈的顺序存储表示

2、单链队列的存储表示

3、循环队列的顺序存储表示

【实验内容和要求】

1、按照要求完成程序exp3_1.c，实现顺序栈的相关操作。

以下具有返回值的函数，若操作完成，返回OK，操作失败返回ERROR。

函数需返回的其他数据，使用函数参数返回。

调试及测试数据并给出结果：

•初始化栈；

•连续进栈3，5，7，9，13；

•获取当前栈顶元素；

•返回当前栈长度；

•判断当前栈是否为空；

•栈内元素依次出栈；

•判断当前栈是否为空；

•清空栈；

•利用栈实现数制转换，测试整数8和255；

•判断表达式括号是否匹配，测试以下三个表达式：

表达式1：

1*（2+3）/4；

表达式2：

（（3+4）*7-（8-9）；

表达式3：

（（1+2）*（3+4）-（5+6）*3）

exp3_1.c部分代码如下：

#include

#include

#include

#defineERROR0

#defineOK1

#defineSTACK_INT_SIZE10/*存储空间初始分配量*/

#defineSTACKINCREMENT5/*存储空间分配增量*/

typedefintElemType;/*定义元素的类型*/

/*

（1）---补充栈的顺序存储分配表示，采用定长和可变长度存储均可*/

intInitStack（SqStack*S）;/*构造空栈*/

intPush（SqStack*S,ElemTypee）;/*入栈*/

intPop（SqStack*S,ElemType*e）;/*出栈*/

intGetTop（SqStack*S,ElemType*e）;/*获取栈顶元素*/

intClearStack（SqStack*S）;/*清空栈*/

intStackEmpty（SqStack*S）;/*判断栈是否为空*/

intStackLength（SqStack*S）;/*求栈的长度*/

voidconversion（）;/*十进制转换为二进制*/

voidCorrect（）;/*判断表达式括号是否匹配*/

/*

（2）---初始化栈函数*/

intInitStack（SqStack*S）

{

}/*InitStack*/

/*（3）---入栈函数*/

intPush（SqStack*S,ElemTypee）

{

}/*Push*/

/*（4）---出栈函数*/

intPop（SqStack*S,ElemType*e）

{

}/*Pop*/

/*（5）---返回栈顶元素函数*/

intGetTop（SqStack*S,ElemType*e）

{

}/*GetTop*/

/*（6）---清空栈函数*/

intClearStack（SqStack*S）

{

}/*ClearStack*/

/*（8）---判断栈是否为空函数*/

intStackEmpty（SqStack*S）

{

}/*StackEmpty*/

/*（9）---返回栈的长度函数*/

intStackLength（SqStack*S）

{

}/*StackLength*/

/*（10）---十进制整数转换为二进制并输出函数*/

voidConversion（）

{

}/*Conversion*/

/*（11）---判断表达式括弧是否匹配（假设只有一种小括弧）函数*/

voidCorrect（）

{

}/*Correct*/

/*定义菜单字符串数组*/

intmenu_select（）

{

char*menu[]={"\n***************MENU******************\n",

"1.InitSatck\n",/*初始化顺序栈*/

"2.PushElement\n",/*入栈*/

"3.GetTopElement\n",/*获得栈顶元素*/

"4.ReturnStackLength\n",/*返回栈的长度*/

"5.StackIsEmpty\n",/*判断是否栈空*/

"6.PopElement\n",/*出栈*/

"7.ClearStack\n",/*清空栈*/

"8.Conversion\n",/*利用栈进行数制转换*/

"9.Correct\n",/*利用栈进行括号匹配*/

"0.Quit\n",/*退出*/

"\n***************MENU******************\n"

};

chars[3];/*以字符形式保存选择号*/

intc,i;/*定义整形变量*/

for（i=0;i<11;i++）/*输出主菜单数组*/

printf（"%s",menu[i]）;

do

{

printf（"\nEnteryouchoice（0~9）:

"）;/*在菜单窗口外显示提示信息*/

scanf（"%s",s）;/*输入选择项*/

c=atoi（s）;/*将输入的字符串转化为整形数*/

}

while（c<0||c>9）;/*选择项不在0~9之间重输*/

returnc;/*返回选择项，主程序根据该数调用相应的函数*/

}

intmain（）

{

SqStackss;

inte;

InitStack（&ss）;

for（;;）

{

switch（menu_select（））

{

case1:

printf（"\n1-InitSatck:

\n"）;

if（InitStack（&ss））

printf（"InitOK!

\n"）;

else

printf（"InitERROR!

\n"）;

break;

case2:

printf（"\n2-PushElement:

\n"）;

printf（"inputdata（Terminatedbyinputingacharacter）:

"）;

while（scanf（"%d",&e）==1）

{

if（Push（&ss,e））

printf（"Push%dOK!

\n",e）;

else

printf（"Push%dERROR!

\n",e）;

printf（"inputdata:

（Terminatedbyinputingacharacter）"）;

}

getchar（）;

break;

case3:

printf（"\n3-GetTopElement:

\n"）;

if（GetTop（&ss,&e））

printf（"Topis%d",e）;

else

printf（"StackisEmpty!

"）;

break;

case4:

printf（"\n4-ReturnStackLength:

\n"）;

printf（"StackLengthis%d",StackLength（&ss））;

break;

case5:

printf（"\n5-StackIsEmpty:

\n"）;

if（StackEmpty（&ss））

{

printf（"StackisEmpty!

"）;

}

else

{

printf（"StackisnotEmpty!

"）;

}

break;

case6:

printf（"\n6-PopElement:

\n"）;

if（StackEmpty（&ss））

{

printf（"StackisEmpty!

"）;

}

else

{

printf（"AllelementsofStack:

"）;

while（Pop（&ss,&e））

{

printf（"%d",e）;

}

}

break;

case7:

printf（"\n7-ClearStack:

\n"）;

ClearStack（&ss）;

printf（"ClearStackOK!

"）;

break;

case8:

printf（"\n8-Conversion:

\n"）;

Conversion（）;

break;

case9:

printf（"\n9-Correct:

\n"）;

getchar（）;

Correct（）;

break;

case0:

exit（0）;

}

}

return0;

}

2、按照要求完成程序exp3_2.c，实现循环队列的相关操作。

以下具有返回值的函数，若操作完成，返回OK，操作失败返回ERROR。

函数需返回的其他数据，使用函数参数返回。

调试及测试数据并给出结果：

•初始化队列；

•返回当前队列长度；

•连续入队2，4，6，8，10；

•获取当前队头元素；

•返回当前队列长度；

•判断当前队列是否为空；

•队列元素依次出队；

•判断当前队列是否为空；

exp3_2.c部分代码如下：

#include

#include

#defineERROR0

#defineOK1

#defineMAXQSIZE100

typedefintQElemType;/*定义元素的类型*/

/*

（1）---循环队列顺序存储表示*/

typedefstruct

{

}SqQueue;

/*

（2）---构造一个空循环队列*/

intInitQueue（SqQueue*Q）

{

}/*InitQueue*/

/*（3）---返回循环队列的长度*/

intQueueLength（SqQueue*Q）

{

}/*QueueLentgh*/

/*（4）---入队操作*/

intEnQueue（SqQueue*Q,QElemTypee）

{

}/*EnQuese*/

/*（5）---出队操作*/

int