数据结构栈1.docx
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数据结构栈1
大学数据结构课程实验报告
课程名称：
数据结构
班级：
软件1011
实验成绩：
指导教师：
姓名：
实验项目名称：
数据结构---栈
学号：
上机实践日期：
一、目的
理解栈数据结构及其应用；
理解递归及其应用
二、实验内容
1．栈的类定义
2．顺序栈的类定义、实现与测试;链栈的类定义、实现与测试
3．栈的应用1（可使用顺序栈或链栈完成）：
实现括号匹配
测试如下表达式:
”{[（）]（（））}”及”{[（）]]}”
三、实验使用环境
VC++6.0控制台程序
四、实验关键代码与结果展示（部分截图）
1、栈的类定义：
constintmaxSize=50;
template
classStack
{
public:
Stack（）{};
virtual~Stack（）;
virtualvoidPush（constT&x）=0;
virtualboolPop（T&x）=0;
virtualboolgetTop（T&x）const=0;
virtualboolIsEmpty（）const=0;
virtualboolIsFull（）const=0;
virtualintgetSize（）const=0;
};
2、顺序栈的类定义、实现与测试：
#include
#include
#include"stdlib.h"
template
classSeqStack{
public:
SeqStack（intsz=50）;
~SeqStack（）{delete[]elements;};
voidPush（constT&x）;
boolPop（T&x）;
boolgetTop（T&x）const;
boolIsEmpty（）const{return（top==-1）?
true:
false;}
boolIsFull（）const{return（top==maxSize-1）?
true:
false;}
intgetSize（）const{returntop+1;}
voidMakeEmpty（）{top=-1;}
boolInPut（）;
boolOutPut（）const;
private:
T*elements;
inttop;
intmaxSize;
voidoverflowProcess（）;
};
template
SeqStack:
:
SeqStack（intsz）:
top（-1）,maxSize（sz）{
elements=newT[maxSize];
assert（elements!
=NULL）;
};
template
voidSeqStack:
:
overflowProcess（）{
intstackIncreament=maxSize;
T*newArray=newT[maxSize+stackIncreament];
if（newArray==NULL）{cerr<<"存储分配失败！
"<（1）;}
for（inti=0;i<=top;i++）newArray[i]=elements[i];
maxSize=maxSize+stackIncreament;
delete[]elements;
elements=newArray;
};
template
boolSeqStack:
:
Pop（T&x）{
if（IsEmpty（）==true）returnfalse;
x=elements[top--];
returntrue;
};
template
voidSeqStack:
:
Push（constT&x）{
if（IsFull（）==true）overflowProcess（）;
elements[++top]=x;
};
template
boolSeqStack:
:
getTop（T&x）const{
if（IsEmpty（）==true）returnfalse;
x=elements[top];
returntrue;
};
template
boolSeqStack:
:
InPut（）{
Tval;
cin>>val;
Pop（val）;
returntrue;
};
template
boolSeqStack:
:
OutPut（）const{
cout<returntrue;
};
测试：
#include
#include"SeqStack.h"
voidmain（）
{
SeqStackseq（10）;
intm;
for（inti=0;i<5;i++）
{
cout<<"请输入要入栈的一个整数：
";
cin>>m;
seq.Push（m）;
//cout<}
intt=seq.getSize（）;
cout<<"当前栈内共有元素：
"<seq.Pop（m）;
t=seq.getSize（）;
cout<<"执行Pop（）后栈内元素个数为：
"<//seq.Push（x）;
cout<<"请输入InPut（）的val：
";
seq.InPut（）;
t=seq.getSize（）;
cout<<"执行InPut（）后栈内元素个数为：
"<cout<<"执行OutPut（）后栈顶元素为：
";
seq.OutPut（）;
}
3、链栈的类定义、实现与测试：
#include"SeqStack.h"
template
structLinkNode
{
Tdata;
LinkNode*link;
LinkNode（LinkNode*ptr=NULL）{link=ptr;}
LinkNode（Titem,LinkNode*ptr）{data=item;link=ptr;}
};
template
classLinkedStack
{
public:
LinkedStack（）:
top（NULL）{}
virtual~LinkedStack（）{makeEmpty（）;};
voidPush（constT&x）;
boolPop（T&x）;
boolgetTop（T&x）const;
boolIsEmpty（）const{return（top==NULL）?
true:
false;}
intgetSize（）;
voidmakeEmpty（）;
friendostream&operator<<（ostream&os,SeqStack&s）;
private:
LinkNode*top;
};
template
voidLinkedStack:
:
makeEmpty（）{
LinkNode*p;
while（top!
=NULL）
{p=top;top=top->link;deletep;}
};
template
voidLinkedStack:
:
Push（constT&x）{
top=newLinkNode（x,top）;
//assert（top!
=NULL）;
};
template
boolLinkedStack:
:
Pop（T&x）{
if（IsEmpty（）==true）returnfalse;
structLinkNode*p=top;
top=top->link;
x=p->data;
deletep;
returntrue;
};
template
boolLinkedStack:
:
getTop（T&x）const{
if（IsEmpty（）==true）returnfalse;
x=top->data;
returntrue;
};
template
intLinkedStack:
:
getSize（）{
LinkNode*p=top;intk=0;
while（top!
=NULL）
{top=top->link;k++;}
returnk;
};
template
ostream&operator<<（ostream&os,SeqStack&s）{
os<<"栈中元素个数="<LinkNode*p=S.top;inti=0;
while（p!
=NULL）
{os<<++i<<":
"<data<returnos;
};
测试：
#include
#include"LinkedStack.h"
voidmain（）
{
LinkedStacklsk;
intx=2;
lsk.Push（x）;
x=3;
lsk.Push（x）;
intt=lsk.getSize（）;cout<<"把2和3压栈后链栈内的元素个数为：
"<lsk.makeEmpty（）;
t=lsk.getSize（）;
cout<<"清空栈内元素后，栈内元素个数为：
"<cout<<"把1,3,5压栈进入栈内"<x=1;lsk.Push（x）;x=3;lsk.Push（x）;x=5;lsk.Push（x）;
cout<<"依次弹出栈内元素：
"<while（lsk.IsEmpty（）==false）{
lsk.Pop（x）;cout<}
cout<}
4、实现括号匹配：
#include"SeqStack.h"
#include
classkuohao
{
public:
voidPrintMatchedPairs（char*expression）{
SeqStacks（50）;
charj;
intlength=strlen（expression）;
for（inti=1;i<=length;i++）{
if（expression[i-1]=='（'||expression[i-1]=='['||expression[i-1]=='{'）s.Push（expression[i-1]）;
elseif（expression[i-1]=='）'||expression[i-1]==']'||expression[i-1]=='}'）{
if（s.Pop（j）==true）
{
if（expression[i-1]=='）'&&j=='（'）
{cout<elseif（expression[i-1]==']'&&j=='['）
{cout<elseif（expression[i-1]=='}'&&j=='{'）
{cout<}
elsecout<<"没有与第"<"<}
}
while（s.IsEmpty（）==false）{
s.Pop（j）;
cout<<"没有与"<"<}
}
private:
//constintmaxLength=100;
};
测试：
#include
#include"SeqStack.h"
#include"kuohao.h"
voidmain（）{
kuohaok;
cout<<"表达式1测试“{[（）]（（））}”:
"<char*e1="{[（）]（（））}";
k.PrintMatchedPairs（e1）;
cout<"<char*e2="{[（）]]}";
k.PrintMatchedPairs（e2）;
}
六、附录
参考《数据结构（用面向对象方法与C++语言描述）》
附上SeqStack.h代码：
#include
#include
#include"stdlib.h"
template
classSeqStack{
public:
SeqStack（intsz=50）;
~SeqStack（）{delete[]elements;};
voidPush（constT&x）;
boolPop（T&x）;
boolgetTop（T&x）const;
boolIsEmpty（）const{return（top==-1）?
true:
false;}
boolIsFull（）const{return（top==maxSize-1）?
true:
false;}
intgetSize（）const{returntop+1;}
voidMakeEmpty（）{top=-1;}
//voidPrintMatchedPairs（char*expression）;
boolInPut（）;
boolOutPut（）const;
private:
T*elements;
inttop;
intmaxSize;
voidoverflowProcess（）;
};
template
SeqStack:
:
SeqStack（intsz）:
top（-1）,maxSize（sz）{
elements=newT[maxSize];
assert（elements!
=NULL）;
};
template
voidSeqStack:
:
overflowProcess（）{
intstackIncreament=maxSize;
T*newArray=newT[maxSize+stackIncreament];
if（newArray==NULL）{cerr<<"存储分配失败！
"<（1）;}
for（inti=0;i<=top;i++）newArray[i]=elements[i];
maxSize=maxSize+stackIncreament;
delete[]elements;
elements=newArray;
};
template
boolSeqStack:
:
Pop（T&x）{
if（IsEmpty（）==true）returnfalse;
x=elements[top--];
returntrue;
};
template
voidSeqStack:
:
Push（constT&x）{
if（IsFull（）==true）overflowProcess（）;
elements[++top]=x;
};
template
boolSeqStack:
:
getTop（T&x）const{
if（IsEmpty（）==true）returnfalse;
x=elements[top];
returntrue;
};
template
boolSeqStack:
:
InPut（）{
Tval;
cin>>val;
Pop（val）;
returntrue;
};
template
boolSeqStack:
:
OutPut（）const{
cout<returntrue;
};
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