数据结构 顺序栈 链栈 循环队列 链队列 hrbedu汇总.docx
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数据结构顺序栈链栈循环队列链队列hrbedu汇总
第三章实验报告
实验名称：
数据结构第三章实验
实验类型：
验证性
学号
姓名：
红领巾
1.问题描述
（1）顺序栈
●顺序栈的C语言描述
●基本运算的算法——置空栈、判栈空、进栈、出栈、读栈顶、输出栈、判栈满
（2）链栈
●链栈的C语言描述
●基本运算的算法——置空栈、判栈空、进栈、出栈、读栈顶
（3）循环队列
●循环队列的C语言描述
●基本运算的算法——置空队、判队空、进队、出队、读队头元素、输出循环队列
（4）链队列
●链队列的C语言描述
●基本运算的算法——置空队、判队空、进队、出队、读队头元素
2.数据结构设计
（1）顺序栈
要实现顺序栈操作，我们需要一个栈顶指针一个栈底指针，以及说明当前已经分配的存储空间（即当前可使用的最大容量），因此结构中需要定义这三个部分
typedefstruct{
char*base;
char*top;
intstacksize;
}Sq;
（2）链栈
对于链栈，每一个人节点需要有data域和next域，分别储存数据以及指向下一个节点，下一个节点也应该是拥有这两个域，所以用到嵌套定义来定义节点的数据结构
typedefstructnode
{chardata;
structnode*next;
}node;
（3）循环队列
对于循环队列，需要有头尾指针指向队列头元素和尾元素的下一个位置，所以我们定义front，rear指针，为了说明动态分配的存储空间，我们定义了base，这就是循环队列的存储结构
typedefstruct
{int*base;
intfront;
intrear;
}SqQueue;
（4）链队列
根据要求可知，我们运用单链队列即可实现所需要的功能，对于单链队列，我们需要两个指针作为队头队尾指针从而实现队列的操作，所以定义front，rear。
对于每一个节点都有data和next域来存储数据和指向下一个节点，所以进行这种节点定义。
typedefstructQNode
{intdata;
QNode*next;
}QNode,*QPtr;
typedefstructQlink
{QPtrfront;
QPtrrear;
}Qlink;
3.算法设计
（1）顺序栈
系统规定的功能设计的算法有：
置空栈、判栈空、进栈、出栈、读栈顶、输出栈、判栈满
1）初始化和建立顺序栈
S1:
定义数据结构类型
typedefstruct{
char*base;
char*top;
intstacksize;
}Sq//定义结构体，其中包含栈顶、栈尾指针和存储空间
S2：
初始化这个顺序栈
intInitSq（Sq&S）{
S.base=（char*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（Sq））;
if（!
S.base）exit（OVERFLOW）;
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
returnOK;
}//申请存储空间，并且将栈顶栈尾元素指在一个位置，构造空栈
S3：
从键盘输入一串字符，根据这些字符构造顺序栈
Sqcreate（Sq&S）{
InitSq（S）;
printf（"请输入你的栈"）;
charstr[100];
gets（str）;//得到字符
intn=strlen（str）;
for（inti=0;iPush（S,str[i]）;
}//调用Push函数将每个字符入栈
returnS;
}
2）置空栈
编写子函数Clear，使其可以实现置空栈功能
intClear（Sq&S）{
while（S.top!
=S.base）{
chare;
Pop（S,e）;
}
returnOK;
}
在主函数里调用Clear子函数，就能达到置空栈的功能
3）判栈空
S1：
编写判断栈空的子函数Empty，使其实现判栈空功能
intEmpty（SqS）{
if（S.top==S.base）
returnOK;
elsereturnERROR;
}
S2：
在主函数调用时根据子函数返回值判断输出内容
if（Empty（S））printf（"Empty\n"）;
elseprintf（"NotEmpty"）;
4）进栈
S1：
从客户端得到所要入栈的元素
printf（"进栈元素是:
"）;scanf（"%c",&x）;
S2：
编写子函数Push，使其可以实现将元素入栈功能
intPush（Sq&S,chare）{
if（S.top-S.base>=S.stacksize）{
S.base=（char*）realloc（S.base,（S.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（char））;
if（!
S.base）exit（OVERFLOW）;
S.top=S.base+S.stacksize;//调整指针
S.stacksize+=STACKINCREMENT;//增大空间
}
*S.top++=e;
returnOK;
}
5）出栈
S1：
编写子函数GetTop，使其可以得到栈顶元素，从而确定要删去的元素是什么，并且返回这个元素
intGetTop（SqS,char&e）{
if（S.top==S.base）returnERROR;
e=*（S.top-1）;
returne;
}
S2：
编写子函数Pop，删除栈顶元素
intPop（Sq&S,chare）{
if（S.top==S.base）returnERROR;
e=*--S.top;
returne;
}
S3：
编写子函数Print，让这个函数可以输出栈里每一个元素来输出出栈后的栈里元素
intPrint（SqS）{
char*p,*q;
p=S.top;
q=S.base;
if（p==q）returnERROR;
while（p!
=q）
{
printf（"%c\n",*（p-1））;
p--;
}
returnOK;
}
6）读栈顶
调用函数GetTop，读到栈顶元素，并且输出这个元素
GetTop（S,a）;printf（"%c\n",a）
7）输出栈
调用函数Print，输出栈里每一个元素
8）判栈满
S1：
编写函数T，使其可以实现判栈满功能
intT（SqS）
{
if（S.top-S.base>=S.stacksize）
returnOK;
else
returnERROR;}
S2：
根据返回值，确定输出内容
if（T（S））printf（"Y\n"）;
elseprintf（"N\n"）;
9）选择功能
S1：
弹出提示，得到键盘处根据提示所输入的字符
printf（"选择你想要的功能\n"）;
printf（"1置空栈\n2判断栈空\n3进栈\n4出栈\n5读栈顶\n6输出栈\n7判栈满\n"）;
printf（"选择你想要的功能\n"）;
scanf（"%d",&m）;
S2：
用switch分析得到的m，根据不同的m进入不同的case，调用不同的函数
switch（m）
{
case1:
Clear（S）;printf（"Empty\n"）;break;
case2:
if（Empty（S））
printf（"Empty\n"）;
elseprintf（"NotEmpty"）;
break;
case3:
printf（"进栈元素是:
"）;scanf（"%c",&x）;
Push（S,x）;Print（S）;break;
case4:
GetTop（S,a）;Pop（S,a）;Print（S）;break;
case5:
GetTop（S,a）;printf（"%c\n",a）;break;
case6:
Print（S）;break;
case7:
if（T（S））printf（"Y\n"）;
elseprintf（"N\n"）;break;
}
（2）链栈
系统规定的功能设计的算法有：
置空栈、判栈空、进栈、出栈、读栈顶
1）定义节点，初始化链栈，创建链栈
S1：
定义节点
typedefstructnode
{chardata;
structnode*next;
}node;//节点的定义
S2:
初始化链栈
intInit（node*&h）
{h->next=NULL;
returnOK;
}//建立一个空栈
S3：
编写子函数Set，使其根据键盘端的输入，创建链栈
intSet（node*&h）
{inti;
printf（"请输入你的栈"）;
charstr[100];
gets（str）;//得到字符串
intn=strlen（str）;
for（i=0;ireturnOK;
}
2）置空栈
编写子函数Clear，使其可以实现置空栈功能
intClear（node*&h）
{h->next=NULL;
returnOK;
}
在主函数里调用Clear子函数，就能达到置空栈的功能
3）判栈空
S1：
编写判断栈空的子函数Empty，使其实现判栈空功能
intEmpty（node*&h）
{if（h->next==NULL）
returnOK;
elsereturnFALSE;
}
S2：
在主函数调用时根据子函数返回值判断输出内容
if（Empty（h））printf（"Empty\n"）;
elseprintf（"NotEmpty"）;break;
if（Empty（S））printf（"Empty\n"）;
elseprintf（"NotEmpty"）;
4）进栈
S1：
从客户端得到所要入栈的元素
printf（"进栈元素是:
"）;scanf（"%c",&x）;
S2：
编写子函数Push，使其可以实现将元素入栈功能
intPush（node*&h,charx）
{node*s;
s=（node*）malloc（sizeof（node））;
s->data=x;
s->next=h;
h=s;
returnOK;
}
5）出栈
S1：
编写子函数Pop，删除栈顶元素
intPop（node*&h）
{charx;
x=h->data;
node*p;
p=（node*）malloc（sizeof（node））;
p=h;
h=h->next;
free（p）;
returnOK;
}
S2：
编写子函数Gethead，使其可以得到栈顶元素，从而得到新的栈顶元素来确认成功
intGethead（node*&h,chara）
{if（h->next==NULL）returnFALSE;
a=h->data;printf（"head:
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