栈和队列的基本运算.docx
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栈和队列的基本运算
实验三栈和队列的基本运算
一、实验目的
（1）掌握栈和队列的各种存储结构及基本运算的实现。
（2）掌握堆栈后进先出运算原则在解决实际问题中的应用。
（3）掌握队列先进先出运算原则在解决实际问题中的应用。
（4）掌握递归程序设计的特点和编程方法。
二、实验要求：
（1）熟练掌握栈和队列的基本运行及其操作。
（2）理解实训案例的算法，掌握线栈和队列在实际中的运用。
（3）将上机程序全部调试通过。
（4）独立完成一个至两个实训项目，保存程序运行结果，并结合程序进行分析。
三、实验内容：
（1）任意输入一个字符串，按反序输出。
要求字符串从键盘随机输入，字符长度不做具体限制。
实现时，以链栈为手段。
（2）设计一个算法，判定一个字符串是否是对称字符串。
若是，则返回1，否则返回0。
（3）括号配对检查。
试设计一个程序对任意输入的语句或数学表达式，判断其符号是否匹配。
若匹配，则返回1；否则返回0。
（4）编写递归和非递归程序，计算下列表达式的值
1n=0
2xn=1
n>1
（5）舞伴问题。
假设在周末舞会上，男士和女士各自组成一排，跳舞开始的时候，依次从男队和女队上各出一人配成舞伴。
若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未匹配对者等待下一轮舞曲。
现要求写一篇算法模拟上述舞伴配对的问题。
四、程序代码：
1
#include
#include
typedefcharElemType;
typedefstructsnode{
ElemTypedata;
structsnode*next;
}LinkSTACK;
voidInitStack（LinkSTACK**top）
{*top=（LinkSTACK*）malloc（sizeof（LinkSTACK））;
（*top）->next=NULL;
}
intpush（LinkSTACK**top,ElemTypex）
{LinkSTACK*s;
s=（LinkSTACK*）malloc（sizeof（LinkSTACK））;
s->data=x;
s->next=（*top）->next;
（*top）->next=s;
return1;
}
intEmpty（LinkSTACK**top）
{
return（（*top）->next==NULL?
1:
0）;}
intPop（LinkSTACK**top,ElemType*x）
{
LinkSTACK*s;
if（Empty（top））{
printf（"Stackisfree!
\n"）;
return0;
}
s=（*top）->next;
*x=s->data;
（*top）->next=s->next;
return1;
}
voidmain（）
{charch;
LinkSTACK*top;
InitStack（&top）;
printf（"请输入一字串"）;
while（（ch=getchar（））!
='\n'）push（&top,ch）;
printf（"\n"）;
while（!
Empty（&top））{
Pop（&top,&ch）;
printf（"%c",ch）;
}
}
2
#include
#include
#defineMAXSIZE40
typedefcharElemType;
typedefstruct{
ElemTypedata[MAXSIZE];
inttop;
}STACK;
voidInitStack（STACK*S）
{S->top=-1;}
intPush（STACK*S,ElemTypex）
{if（S->top==MAXSIZE-1）{
printf（"Stackisfull\n"）;
return0;
}
S->top++;
S->data[S->top]=x;
return1;
}
intEmpty（STACK*S）
{return（S->top==-1?
1:
0）;}
intPop（STACK*S,ElemType*x）
{if（Empty（S））{
printf（"Stackisfree!
\n"）;
return0;
}
*x=S->data[S->top];
S->top--;
return1;
}
main（）
{STACKst;
charstr[100],ch;inti,len,same=1;
InitStack（&st）;
printf（"请输入一字串:
"）;
gets（str）;
len=strlen（str）;
for（i=0;iPush（&st,str[i]）;
if（len%2==0）i=len/2;
elsei=（len+1）/2;
while（!
Empty（&st））{
Pop（&st,&ch）;
if（ch!
=str[i]）{same=0;break;}
i++;
}
if（same）printf（"%s是对称字串!
",str）;
elseprintf（"%s不是对称字串!
",str）;
}
3
#include
#include
#defineMAXSIZE40
typedefcharElemType;
typedefstruct{
ElemTypedata[MAXSIZE];
inttop;
}STACK;
voidInitStack（STACK*S）
{s->top=-1;}
intPush（STACK*S,ElemTypex）
{if（s->top==MAXSIZE-1）{
printf（"Stackisfull!
\n"）;
return0;
}
s->top++;
s->data[s->top]=x;
return1;
}
intEmpty（STACT*S）
{retutrn（s->top==-1?
1:
0）;}
intpop（STACK*S,ElemType*x）
{if（Empty（s））{
printf（"\nstackisfree!
"）;
return0;
}
*x=s->data[s->top];
s->top--;
return1;
}
intmatch（char*exps）
{STACKst;
intpos=0,intyesmatch=1;
while（exps[i]&&yesmatch）{
switch（exps[pos]）{
case'（':
case'[':
case'{':
Push（&st,eps[pos]）;break;
case'）':
case']':
case'}':
pop（&st,&ch）;
if（ch!
=exps[pos]）yesmatch=0;break;
}
pos++;
}
return（yesmatch&&Empty（&st））?
1:
0;
}
main（）
{charstr[100];
intyesmatch;
printf（"请输入一字串：
"）;
gets（str）;
yesmatch=match（str）;
if（yesmatch）
printf（"是匹配是字串！
"）;
else
printf（"不是匹配的字串！
"）;
}
4
#include
doublep（intn,intx）
{
doublef;
if（n==0）f=1;
elseif（n==1）f=2*x;
elsef=2*x*p（n-1,x）-2*（n-1）*p（n-2,x）;
returnf;}
#include
#defineMAXSIZE40
typedefstruct{
intn;intx;}ElemType;
typedefstruct{
ElemTypedata[MAXSIZE];
inttop;
}STACK;
voidInitStack（STACK*S）
{S->top=-1;}
doublep（intn,doublex）
{STACKst;
inti;
doublef1=1,
doublef2=2*x,
InitStack（&st）;
for（i=n;i>=2,i--）{
st.top++;
st.data[st.top].n=i;
}
while（top>=0）{
st.data[st.,top].x=2*x*f2-2*（st.data[st.top].n-1）*f1;
f1=f2;
f2=st.data[st.top].x;
st.top--;}
returnf2;}
main（）
{intn;
doublex;
printf（"请输入n与x的值：
"）;
scanf（"%d%f",&n,&x）;
printf（"\n表达式值为%1f:
",p（n,x））;
}
5
#include
typedefstruct{
charname[20];
charsex;
}ElemType;
typedefstructqnode{
Elemtypedata;
structqnode*next;
}QTYPE;
typedefstructqptr{
QTYPE*front,*rear;
intcount;
}SQUEUE;
voidInitQueue（SQUEUE*LQ）
{QTYPE*p;
p=（QTYPE*）malloc（sizeof（QTYPE））;
p->next=NULL;
LQ->front=LQ->rear=p;
LQ->count=0;
}
intEnQueue（SQUEUE*LQ,ELemTypex）
{QTYPE*s;
s=（QTYPE*）malloc（sizeof（QTYPE））;
s->data=x;
s->next=LQ->rear->next;
LQ->rear->next=s;
LQ->count++;
return1;
}
intEmpty（SQUEUE*LQ）
{return（LQ->front==LQ->rear?
1:
0）;}
intOutQueue（SQUEUE*LQ,ElemType*x）
{QTYPE*p;
if（Empty（LQ））{
printf（"\nQueueisfree!
"）;
return0;
}
p=LQ->front->next;
*x=p->data;
LQ->front->next=p->next;
LQ->count--;
if（LQ->front->next==NULL）
LQ->rear=Lq->front;
free（p）;
return1;
}
intGetHead（SQUEUE*LQ,ElemType*x）
{if（Empty（LQ））{
printf（"\nQueueisfree!
"）;
return0;
}
*x=LQ->front->next->data;
return1;
}
voidDancePartner（）
{FILE*fp;
ElemTypep;
SQUEUEmdancer,fdancer;
InitQueue（&mdancer）;InitQueue（&fdancer）;
if（（fp=fopen（"dancer.dat","r"））==NULL）{
printf（"can\'topenthefile!
"）;
exit（0）;
}
while（!
feof（fp）{
p.sex=fgetc（fp）;
fgetc（fp）;
fgets（fp,10,p.name）;
if（p.sex=='F'）
EnQueue（&fdancer,p）;
else
EnQueue（&mdancer,p）;
}
printf（"舞伴是：
\n"）;
while（!
Empty（&fdancer）&&!
Empty（&mdancer））{
outQueue（&fdancer,&p）;
printf（"%s",p.name）;
OutQueue（&mdancer.&p）;
printf（"%s",p.name）;
}
if（!
Empty（&fdancer））{
printf（"\n还有%d个女士等下一轮。
\n",fdancer.count）;
GetHead（&fdancer,&p）;
printf（"%swillbethefirsttogetapartner.\n",p,name）;
}
elseif（!
Empty（mdancer））{
printf（"\n还有%d个男士等下一轮。
\n",dmancer.count）;
GetHead（&mdancer,&p）;
printf（"%s将得到第一个舞伴\n",p.name）;
}
}
五、实验结果：
六、通过这次写实验报告，我深切的理解了这门课的本质。
刚开始学这门课时，当时还不清楚这门课程的目的，现在，我真正的理解了：
数据结构像是身体的骨骼，而C语言是填充这骨骼的肉体，二者相结合才能使整个程序更加完整，健全。
数据结构是个框架，模型，抽象数据类型中列举了各种操作，而所用的C语言，将各种操作描述出来构成算法。
数据结构+算法=程序设计。
在这次设计的过程中，我还遇到了，很多的问题。
顺序表是按顺序存储的，用了一维数组来存储，又结合C的程序设计，我又用了类，但是，在执行时出现了问题。
后来问同学，指出我的错误，不过获益不少。
我又重新整理思路，把顺序表的基本操作写好了。
虽然走了很多弯路，但是让我认识到，一定要创新，大胆，不能按照旧的思路去干新的事情。
这次的实验报告，让我受益匪浅，不仅有知识方面的，还有生活和精神上的。
总之，我会继续我的兴趣编程，相信在编程的过程中，能不断的提高自己。
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