栈和队列的基本操作实验报告.docx

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栈和队列的基本操作实验报告

《数据结构》

实

验

报

告

一

软件132

201300514211

徐蜀

实验二栈和队列的基本操作及其应用

一、实验目的

1、掌握栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构，以便在实际中灵活应用。

2、掌握栈和队列的特点，即后进先出和先进先出的原则。

3、掌握栈和队列的基本运算，如：

入栈与出栈，入队与出队等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的实现。

二、实验内容

1．回文判断

三、实验要求

1、按照数据结构实验任务书，提前做好实验预习与准备工作。

2、加“*”题目必做，其他题目任选；多选者并且保质保量完成适当加分。

3、严格按照数据结构实验报告模板和规范，及时完成实验报告。

四、实验步骤

（说明：

依据实验内容分别说明实验程序中用到的数据类型的定义、主程序的流程以及每个操作（函数）的伪码算法、函数实现、程序编码、调试与分析。

附流程图与主要代码）

㈠、数据结构与核心算法的设计描述

（程序中每个模块或函数应加注释，说明函数功能、入口及出口参数）

1、栈的初始长度与需要再增加的长度

#defineSTACK_INIT_SIZE100;

#defineSTACKINCREMENT10;

typedefcharSElemType;//定义SElemType为char型

2、栈的顺序存储表示

typedefstruct

{

SElemType*base;

SElemType*top;

intstacksize;

}SqStack;

3、队列的链式表示方法

typedefstructQNode

{

SElemTypedata;

structQNode*next;

}QNode,*QueuePtr;

typedefstruct

{

QueuePtrfront;

QueuePtrrear;

}LinkQueue;

4、初始化栈

/*函数功能：

对栈进行初始化

参数：

栈（SqStack&S）

成功返回1，否则返回0*/

intInitStack（SqStack&S）

{

S.base=（SElemType*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（SElemType））;

//申请内存

if（!

S.base）//判断有无申请到空间

returnERROR;//没有申请到内存，返回0

S.top=S.base;

S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

returnOK;

}

5、入栈操作

/*函数功能：

将元素入栈

参数：

栈（SqStack&S）,插入元素e

插入成功返回1，否则返回0*/

intPush（SqStack&S,SElemTypee）

{

if（S.top-S.base>=S.stacksize）//判断栈顶与栈底的差是否大于栈的//容量

{

S.base=（SElemType*）realloc（S.base,（S.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（SElemType））;//栈满了，重新申请内存

if（!

S.base）//判断是否申请成功

returnERROR;//不成功返回0

S.top=S.base+S.stacksize;

S.stacksize+=STACKINCREMENT;

}

*S.top++=e;

returnOK;

}

6、出栈操作

/*函数功能：

将栈中的元素弹出

参数：

栈（SqStack&S）,记录元素e*/

intPop（SqStack&S,SElemType&e）

{

if（S.top==S.base）//判断栈是否为空

returnERROR;

e=*（--S.top）;

returnOK;

}

7、初始化队列

/*函数功能：

初始化队列

参数：

队列（LinkQueue&Q）

成功返回1，否则返回0*/

intInitQueue（LinkQueue&Q）

{

Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;

//申请结点的内存

if（!

Q.front）//判断有无申请到空间

returnERROR;//没有返回0

Q.front->next=NULL;

returnOK;

}

8.在队列队尾插入元素

/*函数功能：

在队列队尾插入元素

参数：

队列（LinkQueue&Q），插入元素e

成功返回1，否则返回0*/

intEnQueue（LinkQueue&Q,QElemTypee）

{

p=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;//申请新的结点

if（!

p）

returnERROR;

p->data=e;

p->next=NULL;

Q.rear->next=P;

Q.rear=p;

returnOK;

}

9.删除队头元素

/*函数功能：

删除对头元素

参数：

队列（LinkQueue&Q），记录值e

成功返回1，否则返回0*/

intDeQueue（LinkQueue&Q,QElemType&e）

{

if（Q.front==Q.rear）//判断队列是否为空

returnERROR;

p=Q.front->next;

e=p->data;

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

if（Q.rear==p）

Q.rear=Q.front;

free（p）;

returnOK;

}

10、主函数

intmain（）

{

SqStackS;//声明一个栈

LinkQueueQ;//声明一个队列

charm,k,c;

intn=0,i,j,t=0,z=0;

while（!

t）

{

cout<<"请输入你要判断回文的字符串，输入@结束：

";

InitQueue（Q）;

InitStack（S）;

while（（c=getchar（））!

='@'）//对字符的判断不断输入字符

{

EnQueue（Q,c）;

Push（S,c）;

n++;

}

for（j=1;j<=n;j++）

{

OutQueue（Q,m）;

Pop（S,k）;

if（m!

=k）

break;

}

if（j>n）//如果j>n则说明全部相等

cout<<"这个字符串不是回文字符串"<

else

cout<<"这个字符串是回文字符串"<

}

return0;

}

说明：

通过调用序列号不同的函数进行各种操作。

函数根据每次输入的数进行判断不在1—10内的函数将结束，否则将继续进行。

㈢程序调试及运行结果分析（应包含多组测试数据）

五、实验总结

通过这次试验，我知道自己还有很多不足，还会犯一些细节上的错误，但是也因此对栈和队列的操作有了很好的认识

附录

1、程序流程图

N

Y

N

Y

N

Y

2、程序清单

#include

#include

usingnamespacestd;

//栈的表示和实现

#defineSTACK_INIT_SIZE100

#defineSTACKINCREMENT10

#defineERROR0

#defineOK1

typedefcharSElemType;

typedefstruct

{

SElemType*base;

SElemType*top;

intstacksize;

}SqStack;

//队列的表示和实现

typedefstructQNode

{

SElemTypedata;

structQNode*next;

}QNode,*QueuePtr;

typedefstruct

{

QueuePtrfront;

QueuePtrrear;

}LinkQueue;

//关于栈的函数

intInitStack（SqStack&S）

{

S.base=（SElemType*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（SElemType））;

if（!

S.base）

returnERROR;

S.top=S.base;

S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

returnOK;

}

intPush（SqStack&S,SElemTypee）

{

if（S.top-S.base>=S.stacksize）

{

S.base=（SElemType*）realloc（S.base,（S.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（SElemType））;

if（!

S.base）

returnERROR;

S.top=S.base+S.stacksize;

S.stacksize+=STACKINCREMENT;

}

*S.top++=e;

returnOK;

}

intPop（SqStack&S,SElemType&e）

{

if（S.top==S.base）

returnERROR;

e=*（--S.top）;

returnOK;

}

//关于队列的函数

intInitQueue（LinkQueue&Q）

{

Q.front=Q.rear=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;

if（!

Q.front）

returnERROR;

Q.front->next=NULL;

returnOK;

}

intEnQueue（LinkQueue&Q,SElemTypee）

{

QueuePtrp=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;

if（!

p）

returnERROR;

p->data=e;

p->next=NULL;

Q.rear->next=p;

Q.rear=p;

returnOK;

}

intDeQueue（LinkQueue&Q,SElemType&e）

{

if（Q.front==Q.rear）

returnERROR;

QueuePtrp=Q.front->next;

e=p->data;

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

if（Q.rear==p）

Q.rear=Q.front;

free（p）;

returnOK;

}

//主函数

intmain（）

{

SqStackS;

LinkQueueQ;

charm,k,c;

intn=0,i,j,t=0,z=0;

while（!

t）

{

cout<<"请输入你要判断回文的字符串：

"<

InitQueue（Q）;

InitStack（S）;

while（（c=getchar（））!

='@'）//对字符的判断不断输入字符

{

EnQueue（Q,c）;

Push（S,c）;

n++;

}

for（j=1;j<=n;j++）

{

DeQueue（Q,m）;

Pop（S,k）;

if（m!

=k）

break;

}

if（j>n）

cout<<"这个字符串是回文字符串"<

else

cout<<"这个字符串不是回文字符串"<

}

return0;

}