大数据结构实验报告材料二.docx
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大数据结构实验报告材料二
LIAOCHENGUNIVERSITY
计算机学院实验报告
【2016～2017学年第1学期】
【一、基本信息】
【实验课程】
数据结构
【设课形式】
独立□非独立☑
【课程学分】
4
【实验项目】
栈和队列
【项目类型】
基础☑综合□设计□研究创新□其它[]
【项目学时】
4
【学生姓名】
沈凯
【学号】
2015205377
【系别专业】
软件开发
【实验班组】
15级11班组台
【同组学生】
【实验室名】
综合实验楼
【实验日期】
2016.
【报告日期】
2016.
【二、实验教师对报告的最终评价及处理意见】
实验成绩：
（涂改无效）
指导教师签名：
张振领2016年月日
注：
要将实验项目、实验课程的成绩评定及课程考核办法明确告知学生，并报实验管理中心备案
【三、实验预习】
实验目的和要求：
1、熟练掌握栈和队列的结构，以及这种数据结构的特点；
2、会定义顺序栈、循环队列，能实现栈、队列的基本操作；
3、会利用栈解决典型问题，如数制转换等。
实验内容和原理或涉及的知识点：
用C语言设计实现栈的初始化、入栈、出栈、判空等功能，并利用栈完成数制转换功能；设计实现循环队列的定义、初始化、入队、出队、求队列长度等功能。
实验条件：
具有C语言集成开发环境的计算机
实验设计方案：
栈设计的算法有：
1、初始化栈；
2、入栈；
3、出栈；
4、判断栈是否为空；
5、十进制转换为八进制。
队列设计的算法有：
1、初始化；
2、入队；
3、出队；
4、求队列长度。
实验预习成绩（涂改无效）
合格□
不合格□
【四、实验过程、数据和实验结果记录】
实验方法、步骤、操作过程的记录描述或程序代码。
实验过程中输入/输出数据、程序运行结果的记录。
（可加附页）
1、根据实验预习阶段的实验设计方案，编写顺序栈的伪C代码如下。
typedefstruct{
SElemType*base;
SElemType*top;
intstacksize;
}SqStack;
StatusInitStack（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;
}//InitStack
StatusPush（SqStack&S,SElemTypee）{
if（S.top-S.base>=S.stacksize）//栈满
{S.base=（SElemType*）realloc
（S.base,（S.stacksize+STACKINCREMENT）
*sizeof（SElemType））;
if（!
S.base）exit（OVERFLOW）;
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}//if
*S.top++=e;returnOK;}//Push
StatusPop（SqStack&S,SElemType&e）{
if（S.top==S.base）returnERROR;
e=*--S.top;
returnOK;
}//Pop
StatusStackEmpty（SqStackS）
{
if（S.base==S.top）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
voidconversion（）{
InitStack（S）;
scanf（"%d",&N）;
while（N）{
Push（S,N%8）;
N=N/8;
}
while（!
StackEmpty（S））{
Pop（S,e）;
printf（"%d",e）;
}
}//conversion
2、将算法细化为程序代码。
#include
#include
#defineLIST_INIT_SIZE10
#defineLISTINCREMENT100
#defineSTACK_INIT_SIZE100
#defineSTACKINCREMENT10
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
#defineOVERFLOW-2
typedefintStatus;
typedefintSElemType;
typedefstruct
{
SElemType*base;
SElemType*top;
intstacksize;
}SqStack;
StatusInitStack（SqStack*S）;
StatusPush（SqStack*S,SElemTypee）;
StatusPop（SqStack*S,SElemType*e）;
StatusStackEmpty（SqStackS）;
voidconversion（）;
intmain（）
{
printf（"Pleaseinputanumbertoconver:
\n"）;
conversion（）;
return0;
}
StatusInitStack（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;
}
StatusPush（SqStack*S,SElemTypee）
{
if（S->top-S->base>=S->stacksize）//栈满
{
S->base=（SElemType*）realloc
（S->base,（S->stacksize+STACKINCREMENT）
*sizeof（SElemType））;
if（!
S->base）exit（OVERFLOW）;
S->top=S->base+S->stacksize;
S->stacksize+=STACKINCREMENT;
}//if
*S->top++=e;
returnOK;
}//Push
StatusPop（SqStack*S,SElemType*e）
{
if（S->top==S->base）returnERROR;
*e=*--S->top;
returnOK;
}//Pop
StatusStackEmpty（SqStackS）
{
if（S.base==S.top）
returnTRUE;
returnFALSE;
}
voidconversion（）
{
SqStackS;
intN,e;
InitStack（&S）;
scanf（"%d",&N）;
while（N）
{
Push（&S,N%8）;
N=N/8;
}
while（!
StackEmpty（S））
{
Pop（&S,&e）;
printf（"%d",e）;
}
}
3、编译、链接、运行程序。
intmain（）
{
printf（"Pleaseinputanumbertoconver:
\n"）;
conversion（）;
return0;
4、循环队列的伪C代码如下：
#defineMAXQSIZE100//最大队列长度
typedefstruct{
QElemType*base;//动态分配存储空间
intfront;//头指针，若队列不空，
//指向队列头元素
intrear;//尾指针，若队列不空，指向
队列尾元素的下一个位置
}SqQueue;
StatusInitQueue（SqQueue&Q）{
//构造一个空队列Q
Q.base=（ElemType*）malloc
（MAXQSIZE*sizeof（ElemType））;
if（!
Q.base）exit（OVERFLOW）;
//存储分配失败
Q.front=Q.rear=0;
returnOK;
}
StatusEnQueue（SqQueue&Q,ElemTypee）{
//插入元素e为Q的新的队尾元素
if（（Q.rear+1）%MAXQSIZE==Q.front）
returnERROR;//队列满
Q.base[Q.rear]=e;
Q.rear=（Q.rear+1）%MAXQSIZE;
returnOK;
}
StatusDeQueue（SqQueue&Q,ElemType&e）{
//若队列不空，则删除Q的队头元素，
//用e返回其值，并返回OK;否则返回ERROR
if（Q.front==Q.rear）returnERROR;
e=Q.base[Q.front];
Q.front=（Q.front+1）%MAXQSIZE;
returnOK;
}
intQueueLength（SqQueueQ）
{
return（Q.rear-Q.front+MAXSIZE）%MAXSIZE;
}
5、将算法细化成程序代码：
#include
#include
#defineLIST_INIT_SIZE10
#defineLISTINCREMENT100
#defineSTACK_INIT_SIZE100
#defineSTACKINCREMENT10
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#definetrue1
#definefalse0
#defineOK1
#defineERROR0
#defineINFEASIBLE-1
#defineOVERFLOW-2
#defineOPSETSIZE7
#defineMAXQSIZE100
typedefintStatus;
typedefintElemType;
typedefintQElemType;
typedefstructQNode
{
QElemTypedata;
structQNode*next;
}QNode,*QueuePtr;
typedefstruct
{
QueuePtrfront;
QueuePtrrear;
}LinkQueue;
StatusInitQueue（LinkQueue*Q）;
StatusDestoryQueue（LinkQueue*Q）;
StatusPush（LinkQueue*Q,QElemTypee）;
StatusPop（LinkQueue*Q,QElemType*e）;
intmain（）
{
LinkQueueQ;
QElemTypee;
InitQueue（&Q）;
Push（&Q,1）;
Push（&Q,2）;
Push（&Q,3）;
Push（&Q,4）;
printf（"Push（&Q,1）;\nPush（&Q,2）;\nPush（&Q,3）;\nPush（&Q,4）;\n"）;
while（Pop（&Q,&e））
{
printf（"Pop（&Q,&e）;\ne=%d\n",e）;
}
DestoryQueue（&Q）;
return0;
}
StatusInitQueue（LinkQueue*Q）
{
Q->front=Q->rear=（QueuePtr）malloc（MAXQSIZE*sizeof（QNode））;
if（!
Q->front）
exit（OVERFLOW）;
Q->front->next=NULL;
returnOK;
}
StatusDestoryQueue（LinkQueue*Q）
{
while（Q->front）
{
Q->rear=Q->front->next;
free（Q->front）;
Q->front=Q->rear;
}
returnOK;
}
StatusPush（LinkQueue*Q,QElemTypee）
{
QueuePtrp=（QueuePtr）malloc（sizeof（QNode））;
if（!
p）
exit（OVERFLOW）;
p->data=e;
Q->rear->next=p;
p->next=NULL;
Q->rear=p;
returnOK;
}
StatusPop（LinkQueue*Q,QElemType*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;
}
6、编译、链接、运行程序。
intmain（）
{
LinkQueueQ;
QElemTypee;
InitQueue（&Q）;
Push（&Q,1）;
Push（&Q,2）;
Push（&Q,3）;
Push（&Q,4）;
printf（"Push（&Q,1）;\nPush（&Q,2）;\nPush（&Q,3）;\nPush（&Q,4）;\n"）;
while（Pop（&Q,&e））
{
printf（"Pop（&Q,&e）;\ne=%d\n",e）;
}
DestoryQueue（&Q）;
return0;
}
实验数据和实验结果记录
栈程序的一个运行实例如下。
队列的一个运行实例如下：
记录成绩（涂改无效）
合格□
不合格□
【五、实验结果分析】
1、分析数制转换时后进先出的特点；
2、分析如果将数转换为二进制，conversion函数的修改；
3、分析如果没有初始化栈的操作时程序的运行结果；
3、写出自己的心得体会。
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