山东大学数据结构第二次实验实验报告.docx
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山东大学数据结构第二次实验实验报告
实验2ADT栈与队列的编程与实现
实验目的：
加深对抽象数据类型ADT栈和队列的理解；
实验原理：
参照课本p.64-66，及Figure3.39-3.44；
课本p.82-83，及Figure3.57-3.60.
实验内容：
编写程序实现ADT栈的定义，及常用操作（数组或指针实现）：
1）生成栈；
2）Push
3）Pop
编写程序实现ADT队列的定义，及常用操作：
1）生成队列；
2）Enqueues入列；
3）Isempty判断是否队列为空。
实验要求：
1）实现ADT栈的结构及操作；
2）实现ADT队列的结构及操作，并给出应用。
1.栈（链表实现）
实验源程序：
#include"stdafx.h"
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"malloc.h"
#include"string.h"
typedefstructnode//定义一个栈的结构
{
intdata;
structnode*pNext;//pNext为指向栈中下一个空间的指针
}Node,*pNode;
typedefpNodeStack;
StackInitStack（）;//初始化栈
voidCreateStack（StackTop）;//生成栈
boolEmpty（StackTop）;//判断栈是否为空
voidPush（StackTop,intn）;//进行压栈操作
voidPop（StackTop）;//进行出栈操作
voidTraverseStack（StackTop）;//遍历栈的函数
voidDeleteStack（StackTop）;//清空栈的函数
intmain（）//主函数
{
intn;
charstr[6];//定义数组，存储操作指令
StackTop=NULL;//初始化Top为NULL
Top=InitStack（）;//初始化栈
CreateStack（Top）;//生成栈
TraverseStack（Top）;//遍历栈
printf（"请输入下一步操作指令（push,poporend）:
"）;
while
（1）
{
scanf（"%s",str）;//获取操作指令
if（strcmp（str,"push"）==0）
{
printf（"请输入入栈的元素:
"）;
scanf（"%d",&n）;
Push（Top,n）;//进栈操作
TraverseStack（Top）;
printf（"请输入下一步操作指令（push,poporend）:
"）;
}
if（strcmp（str,"pop"）==0）
{
Pop（Top）;//出栈操作
TraverseStack（Top）;
printf（"请输入下一步操作指令（push,poporend）:
"）;
}
if（strcmp（str,"end"）==0）
break;//跳出循环
if（strcmp（str,"push"）!
=0&&strcmp（str,"pop"）!
=0&&strcmp（str,"end"）!
=0）
{
printf（"输入指令错误，请重新输入指令:
"）;
}
}
DeleteStack（Top）;//释放栈空间
return0;
}
StackInitStack（）//进行栈的初始化的函数
{
StackTop=（Stack）malloc（sizeof（Node））;//分配内存空间给栈顶
if（Top==NULL）
{
printf（"动态分配内存失败\n"）;
exit
（1）;
}
printf（"初始化栈成功\n"）;
Top->pNext=NULL;//栈顶指针的指向置为NULL；
returnTop;
}
voidCreateStack（StackTop）//生成栈
{
intLEN,x;
StackBottom=Top;//令Top和Bottom指向同一空间
Bottom->pNext=NULL;
printf（"请输入想要入栈的元素个数:
"）;
scanf（"%d",&LEN）;
for（inti=0;i{
printf（"请输入第%d个元素（从栈顶到栈底）:
",i+1）;
scanf（"%d",&x）;
StackpNew=（Stack）malloc（sizeof（Node））;
pNew->data=x;//将输入的数放在栈data单元中
Bottom->pNext=pNew;//Bottom指向新分配空间的单元
pNew->pNext=NULL;//令pNew指向NULL
Bottom=pNew;//让新分配空间的单元成为栈底
}
printf（"生成栈成功\n"）;
}
boolIsEmpty（StackTop）//判断栈是否为空
{
returnTop->pNext==NULL;
}
voidPush（StackTop,intn）//进行进栈操作的函数
{
StackpNew=（Stack）malloc（sizeof（Node））;//定义一个新节点，并分配内存空间
if（pNew==NULL）
{
printf（"未能动态分配内存，进栈失败\n"）;
return;
}
pNew->data=n;
pNew->pNext=Top->pNext;
Top->pNext=pNew;
}
voidPop（StackTop）//进行出栈操作函数
{
Stackp=Top->pNext;
if（IsEmpty（Top）==true）//判断栈是否为空，为空就不能进行出栈操作
{
printf（"栈为空，Pop失败\n"）;
return;
}
else
{
printf（"弹出的栈顶元素为:
"）;
printf（"%d\n",p->data）;//显示出栈元素
Top->pNext=p->pNext;
free（p）;
}
}
voidTraverseStack（StackTop）//遍历栈，获取栈中的数值
{
printf（"现在栈中的元素从栈顶到栈底依次为:
"）;
Stackp=Top->pNext;
if（p==NULL）printf（"栈空"）;
while（p!
=NULL）
{
printf（"%d",p->data）;
p=p->pNext;
}
printf（"\n"）;
}
voidDeleteStack（StackTop）//释放栈空间
{
Stackp,q;
p=Top->pNext;
while（p!
=NULL）
{
q=p->pNext;
free（p）;
p=q;
}
Top->pNext=NULL;
}
实验结果：
1）生成栈
①初始化栈。
②生成栈成功。
2）Push
输入push，进行入栈操作，得到新的栈序列。
3）Pop
①输入pop，进行出栈操作，弹出栈顶元素9,并且得到新的栈序列。
②如果不断进行pop操作，当栈为空时会出现pop失败。
4）其余操作
①结束进程
输入指令end可以结束进程，不会出现要求输入下一步指令。
②输入错误的指令
若在指令输出端输入错误指令，则要求重新输入指令直到输入正确指令
2.队列（循环数组实现）
实验源程序：
#include"stdafx.h"
#include"stdio.h"
#include"stdlib.h"
#include"malloc.h"
#include"string.h"
#definemaxsize11
typedefstructpQueue
{
intqueue[maxsize];
intrear;//最后元素的位置
intfront;//最前元素的位置的前一个位置
}Aqueue,*Queue;
QueueQueueInit（）;//初始化队列
voidCreateQueue（QueueQ,intn）;//生成队列
intIsFull（QueueQ）;//判断队列是否为满
intIsEmpty（QueueQ）;//判断队列是否为空
intEnQueue（QueueQ,intx）;//入队
intDeQueue（QueueQ）;//出队
voidTraverseQueue（QueueQ）;//遍历队列
intmain（）//主函数
{
intn,x;
charstr[10];
QueueQ=QueueInit（）;//初始化队列
printf（"请输入想要入队元素个数（小于%d）:
",maxsize）;
while
（1）
{
scanf（"%d",&n）;
if（nprintf（"请重新输入想要入队元素个数（小于%d）:
",maxsize）;
}
CreateQueue（Q,n）;//生成队列
printf（"队列中的元素依次为:
"）;
TraverseQueue（Q）;
printf（"请输入下一步操作指令（Enqueue,Dequeueorend）:
"）;
while
（1）
{
scanf（"%s",str）;//获取操作指令
if（strcmp（str,"Enqueue"）==0）
{
printf（"请输入想要入队的元素:
"）;
scanf（"%d",&x）;
if（EnQueue（Q,x））//入队
{
printf（"元素%d入队后队列中元素依次为:
",x）;
TraverseQueue（Q）;
}
printf（"请输入下一步操作指令（Enqueue,Dequeueorend）:
"）;
}
if（strcmp（str,"Dequeue"）==0）
{
if（IsEmpty（Q）==0）
{
printf（"元素%d出队后队列中元素依次为:
",DeQueue（Q））;//出队
TraverseQueue（Q）;
printf（"请输入下一步操作指令（Enqueue,Dequeueorend）:
"）;
}
else
{
printf（"队列为空,出队失败\n"）;
printf（"请输入下一步操作指令（Enqueue,Dequeueorend）:
"）;
}
}
if（strcmp（str,"end"）==0）
break;//跳出循环
if（strcmp（str,"Enqueue"）!
=0&&st
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