栈和队列的基本操作及其应用数据结构实验报告书.docx
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栈和队列的基本操作及其应用数据结构实验报告书
《数据结构》
实
验
报
告
书
实验内容:
栈和队列的基本操作及其应用
201100814***
计科111***
前言
计算机编程中加工处理的对象是数据,而数据具有一定的组织结构,所以学习计算机编程仅仅了解计算机语言是不够的,还必须掌握数据的组织、存储和运算的一般方法,这便是数据结构课程中所研究的内容,也是我们编写计算机程序的重要基础,由于它对计算机学科起到承前启后的作用,因此本课程被列为计算机等相关专业最重要的专业基础课;同时数据结构是计算机专业教学的一门核心课程。
计算机各领域都要用到各种数据结构,而且要从事计算机科学与技术工作,尤其是计算机领域的软件开发工作,必须具备较强的数据结构基础。
数据结构课程内容丰富、学习量大,实践性强;隐含在各部分内容中的方法和技术多;算法设计具有动态性和抽象性等特点,看懂听明白与掌握会应用之间有相当大的一段距离。
所以学生必须多实践才能进一步加深对课程的理解,理解和掌握算法设计所需的方法和技术,为整个专业学习打下良好的基础。
一、实验目的
1、帮助读者复习C++语言程序设计中的知识。
2、熟悉线性表的逻辑结构。
3、熟悉线性表的基本运算在两种存储结构上的实现,其中以熟悉链表的操作为侧重点。
二、实验内容
本次实验提供2个题目,每个题目都标有难度系数,*越多难度越大,学生可以根据自己的情况任选一个!
本人由于初学,对数据结构的操作知识欠缺,所以选了2个实验题目中的第1个题目如下:
题目一:
回文判断(*)
[问题描述]
对于一个从键盘输入的字符串,判断其是否为回文。
回文即正反序相同。
如“abba”是回文,而“abab”不是回文。
[基本要求]
(1)数据从键盘读入;
(2)输出要判断的字符串;
(3)利用栈的基本操作对给定的字符串判断其是否是回文,若是则输出“Yes”,否则输出“No”。
[测试数据]
由学生任意指定。
三、算法设计
1、程序所需头文件已经预处理宏定义如下
#include
#include
#defineOVERFLOW-1
#defineOK1
#defineERROR0
#defineSTACK_INIT_SIZE100
#defineSTACKINCREMENT10
typedefcharSElemType;
typedefintStatus;
typedefstruct{
SElemType*base;
SElemType*top;
intstacksize;
}SqStack;
typedefcharQElemType;
typedefstructQNode{
QElemTypedata;
structQNode*next;
}QNode,*QNodePtr;
typedefstruct{
QNodePtrfront;
QNodePtrrear;
}LinkQueue;
2、程序中所需的操作栈的POP和PUSH函数
StatusPush(SqStack&S,SElemTypee)
{
//插入e为新的栈顶元素
if(S.top-S.base>=S.stacksize)
{//栈满,追加存储空间
S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!
S.base)exit(OVERFLOW);//存储空间分配失败
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S.top++=e;
returnOK;
}//Push函数
StatusPop(SqStack&S,SElemType&e)
{
//若栈不空,删除栈顶元素,并用e返回其值
if(S.top==S.base)returnERROR;
e=*--S.top;
returnOK;
}//Pop函数
3、程序中所需的操作队列的函数
StatusEnQueue(LinkQueue&Q,QElemTypee)
{
QNodePtrp;
p=(QNodePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!
p)exit(OVERFLOW);
p->data=e;p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
returnOK;
}
StatusDeQueue(LinkQueue&Q,QElemType&e)
{
QNodePtrp;
if(Q.front==Q.rear)returnERROR;
p=Q.front->next;e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;
free(p);
returnOK;
}
4、另外,还有创建栈和创建一个空的链式栈
StatusCreatStack(SqStack&S)
{
S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!
S.base)exit(OVERFLOW);
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
returnOK;
}//创建栈
StatusCreatQueue(LinkQueue&Q)
{
Q.front=Q.rear=(QNodePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!
Q.front)exit(OVERFLOW);
Q.front->next=NULL;
returnOK;
}//建立一个空的链式栈
5、再就是最重要的判断部分
intTest()
//判别输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0
{
SqStackS;LinkQueueQ;
CreatStack(S);CreatQueue(Q);
charc;
SElemTypea,b;
while((c=getchar())!
='@')
{
Push(S,c);EnQueue(Q,c);//同时使用栈和队列两种结构
}
while(S.top!
=S.base)
{
Pop(S,a);DeQueue(Q,b);
if(a!
=b)returnERROR;
}
returnOK;
}
判断输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0
四、调试与测试
我们开始测试数据:
12321,如图:
输出结果是YES,说明程序判断出12321是回文
然后我们测试12345,如图
输出结果是NO,所以程序判断12345不是回文
五、总结
通过做这次实验,发现自己在数据结构这门课中还有很多不足有很多知识还没掌握,所以在写程序的时候出现了很多的错误,及还有很多的知识不以灵活运用,特别是对栈和队列的操作问题。
因为以前C语言没有掌握好,所以这次做本次实验还是有点吃力,刚开始完全没有思,后来经过查找资料,在自己的努力下和同学的帮助下,终于完了本次实验。
此次实验发现的自己的不足,我相信在以后的学习中,我会更加的努力。
六、源代码
#include
#include
#defineOVERFLOW-1
#defineOK1
#defineERROR0
#defineSTACK_INIT_SIZE100
#defineSTACKINCREMENT10
typedefcharSElemType;
typedefintStatus;
typedefstruct{
SElemType*base;
SElemType*top;
intstacksize;
}SqStack;
typedefcharQElemType;
typedefstructQNode{
QElemTypedata;
structQNode*next;
}QNode,*QNodePtr;
typedefstruct{
QNodePtrfront;
QNodePtrrear;
}LinkQueue;
StatusCreatStack(SqStack&S){
//创建栈
S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!
S.base)exit(OVERFLOW);
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
returnOK;
}
StatusPush(SqStack&S,SElemTypee){
//插入e为新的栈顶元素
if(S.top-S.base>=S.stacksize){//栈满,追加存储空间
S.base=(SElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!
S.base)exit(OVERFLOW);//存储空间分配失败
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S.top++=e;
returnOK;
}//Push
StatusPop(SqStack&S,SElemType&e){
//若栈不空,删除栈顶元素,并用e返回其值
if(S.top==S.base)returnERROR;
e=*--S.top;
returnOK;
}//Pop
StatusCreatQueue(LinkQueue&Q){
//建立一个空的链式栈
Q.front=Q.rear=(QNodePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!
Q.front)exit(OVERFLOW);
Q.front->next=NULL;
returnOK;
}
StatusEnQueue(LinkQueue&Q,QElemTypee)
{
QNodePtrp;
p=(QNodePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!
p)exit(OVERFLOW);
p->data=e;p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
returnOK;
}
StatusDeQueue(LinkQueue&Q,QElemType&e)
{
QNodePtrp;
if(Q.front==Q.rear)returnERROR;
p=Q.front->next;e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;
free(p);
returnOK;
}
intTest()//判别输入的字符串是否回文序列,是则返回1,否则返回0
{
SqStackS;LinkQueueQ;
CreatStack(S);CreatQueue(Q);
charc;
SElemTypea,b;
while((c=getchar())!
='@')
{
Push(S,c);EnQueue(Q,c);//同时使用栈和队列两种结构
}
while(S.top!
=S.base)
{
Pop(S,a);DeQueue(Q,b);
if(a!
=b)returnERROR;
}
returnOK;
}
Statusmain(){
printf("请输入要判断的字符串\n并请以@作为结束符\n");
if(Test()==1)
printf("YES\n");
elseprintf("NO\n");
returnOK;
}
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- 队列 基本 操作 及其 应用 数据结构 实验 报告书