栈和队列的应用.docx

栈和队列的应用.docx

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栈和队列的应用

数据结构实验报告

实验题目：

栈和队列的应用

实验内容：

算术表达式求值

实验目的：

掌握栈和队列的概念及工作原理，运用其原理完成实验题目中的内容。

实验要求：

为了使学生更好的掌握与理解课堂上老师所讲的概念与原理，实验前每个学生要认真预习所做的实验内容及编写源程序伪码（写在纸上及盘中均可）以便在实验课中完成老师所布置的实验内容。

设计原理：

主要函数类型:

queueA存储原来算术表达式

stackB存储转换成的后缀表达式

stackB1临时存储后缀表达式（B）

stackC表达式转化过程使用的过度栈，存储操作符

stackS存储数字（包括输入和计算过程中的数）

charch，QQ

intd1,d2,d3

主程序流程图：

Value函数的流程图:

注：

在value函数中还可以判定除数是否为0，为0则输出"0can'tbeadivisor!

"，并终止程序。

详细程序：

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

voidtransition（queue&A,stack&B）//将中缀表达式转换成后缀表达式

{

stackC;//表达式转化过程使用的过度栈

charch;

while（!

A.empty（））

{

ch=A.front（）;A.pop（）;

if（ch>='0'&&ch<='9'）//判断数字

{

B.push（ch）;//压栈

while（!

A.empty（）&&A.front（）>='0'&&A.front（）<='9'）

{

B.push（A.front（））;//其它位依次入栈至该数字结束}

A.pop（）;

B.push（''）;//用空格表示一个数字的结束}

elseif（ch=='（'）C.push（ch）;//判断为左括号

elseif（ch=='）'）//判断为右括号，把上一个左括号之前的所有操作符弹出存入B中，再弹出左括号

{

while（C.top（）!

='（'）

{

B.push（C.top（））;

C.pop（）;

}

C.pop（）;

}

elseif（ch=='+'||ch=='-'）//判断为加减号，把上一个左括号之前的所有操作符弹出存入B中，再把+，-存入C中

{

while（!

C.empty（）&&C.top（）!

='（'）

{

B.push（C.top（））;

C.pop（）;

}

C.push（ch）;

}

elseif（ch=='*'||ch=='/'）//判断为乘除号，弹出前面紧邻的*，/，再把这个*或/存入C中

{

while（C.top（）=='*'||C.top（）=='/'）

{

B.push（C.top（））;

C.pop（）;

}

C.push（ch）;

}

}

while（!

C.empty（））//将C栈中所有运算符依次弹出存入B栈中

{

B.push（C.top（））;

C.pop（）;

}

//下面是将B倒序

while（!

B.empty（））

{

A.push（B.top（））;B.pop（）;

}

while（!

A.empty（））

{

B.push（A.front（））;A.pop（）;

}

return;

}

intvalue（stack&B）//后缀表达式求值

{

intd1,d2,d3;

stackS;

charch;

while（!

B.empty（））

{

ch=B.top（）;

B.pop（）;

if（ch>='0'&&ch<='9'）//将数字字符转换成数字

{

d1=0;

while（ch!

=''）

{

d1=10*d1+ch-'0';//求出一个数字的数值

ch=B.top（）;B.pop（）;

}

S.push（d1）;

}

else

{

d2=S.top（）;S.pop（）;

d3=S.top（）;S.pop（）;

switch（ch）//运算符操作

{

case'+':

S.push（d3+d2）;

break;

case'-':

S.push（d3-d2）;

break;

case'*':

S.push（d3*d2）;

break;

case'/':

if（d2!

=0）

{

S.push（d3/d2）;

}

else//0不能做除数

{

cout<<"0can'tbeadivisor!

"<

exit（0）;

}

break;

}

}

}

returnS.top（）;

}

intmain（）

{

charQQ;

queueA;//存储原来算术表达式

stackB,B1;//存储转换成的后缀表达式

cout<<"Pleaseinputyourexpession:

"<

while（QQ!

='\n'）

{

QQ=getchar（）;

A.push（QQ）;

};

transition（A,B）;//前缀表达式转换成后缀表达式

cout<<"Thepofixexpessionis:

"<

while（!

B.empty（））

{

cout<

B1.push（B.top（））;B.pop（）;//将B栈数据转移到B1

}

cout<

while（!

B1.empty（））//数据返还给B

{

B.push（B1.top（））;B1.pop（）;

}

cout<<"Value:

"<

return0;

}

测试结果：

问题及解决方法：

几种线性表（队列、栈、数组、链表）从根本上说可以实现同一个功能，只是难易程度的问题，熟悉各线性表的特点有助于快速选择简单的方法。