数据结构 实验二 栈队列算法设计.docx

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数据结构实验二栈队列算法设计

中国矿业大学计算机科学与技术系试验报告

课程名称________数据结构_______试验名称____栈、队列算法设计_________________

班级____信息安全08-1_____姓名___________学号___________仪器组号_______实验日期___09-11-18___

实验报告要求：

1.实验目的2.实验内容3.实验步骤4.程序清单

5.运行结果6.流程图7.实验体会

一实验目的

1熟悉栈、队列这种特殊线性结构的特性；

2熟练掌握栈、队列在顺序存储结构和链表存储结构下的基本操作。

二、实验要求：

1实验之前认真准备，编写好源程序。

2实验中认真调试程序，对运行结果进行分析，注意程序的正确性和健壮性的验证。

3不断积累程序的调试方法。

三、实验内容

基本题（必做）：

1分别就栈的顺序存储结构和链式存储结构实现栈的各种基本操作。

2假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向对尾结点，不设

头指针，试设计相应的置队空、入队和出队的程序。

加强题：

3设线性表A中有n个字符，试设计程序判断字符串是否中心对称，例如xyzyx和xyzzyx都是中心对称的字符串。

四、程序清单

基本题:

1.#include

#include

#include

constSTACK_INIT_SIZE=100;//存储空间初始分配量

constSTACKINCREMENT=10;//存储空间分配增量

typedefstruct{

int*base;//在构造之前和销毁之后，base的值为NULL

int*top;//栈顶指针

intstacksize;//当前已分配的存储空间，以元素为单位

}SqStack;

voidInitStack（SqStack&S）{

//构造一个空栈S

S.base=（int*）malloc（STACK_INIT_SIZE*sizeof（int））;

if（!

S.base）

exit（0）;//存储分配失败

S.top=S.base;

S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;

//cout<<"初始化完毕"<

}//InitStack

voidGetTop（SqStackS,int&e）{

//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR

if（S.top==S.base）

{cout<<"此栈为空!

!

!

"<

exit（0）;

}

e=*（S.top-1）;

cout<

//cout<<"取值结束"<

}//GetTop

voidPush（SqStack&S,inte）{

//插入元素e为新的栈顶元素

if（S.top-S.base>S.stacksize）{//栈满，追加存储空间

S.base=（int*）realloc（S.base,（S.stacksize+STACKINCREMENT）*sizeof（int））;

if（!

S.base）

{cout<<"新分配空间失败！

！

！

"<

exit（0）;

}

S.top=S.base+S.stacksize;

S.stacksize+=STACKINCREMENT;

}

*S.top++=e;

//cout<<"插入元素成功"<

}//Push

voidPop（SqStack&S,int&e）{

//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERROR

if（S.base==S.top）

{cout<<"此栈为空栈，无法删除！

！

！

"<

exit（0）;

}

e=*--S.top;

//cout<<"删除成功！

！

！

"<

}//Pop

voidClearStack（SqStack&S）{

//把S置为空栈

if（S.base==S.top）

cout<<"此栈已经为空!

!

!

"<

S.top=S.base;

}//ClearStack

voidmain（）{

SqStackStack;

intm,n,x,y,z,i=0;

InitStack（Stack）;

cout<<"请输入您要建立的栈的大小：

"<

cin>>n;

Stack.stacksize=n;

do{

cout<<"请选择操作：

"<

cout<<""<<"1，进栈2，出栈3，查看栈顶值4，清空栈5，退出"<

cin>>m;

switch（m）{

case1:

cout<<"请输入进栈值：

"<

cin>>z;

if（i==Stack.stacksize）

{

cout<<"Sorry!

!

!

"<

!

"<

!

!

"<

exit（0）;

}

Push（Stack,z）;

i++;

break;

case2:

Pop（Stack,x）;

cout<

break;

case3:

cout<<"栈顶值为：

"<

GetTop（Stack,y）;

break;

case4:

ClearStack（Stack）;

break;

case5:

cout<<"Exit!

!

"<

break;

default:

cout<<"输入错误！

！

！

此程序将退出！

！

！

"<

exit（0）;

}//switch

}while（m!

=5）;

getch（）;

}

2.#include

#include

#include

#include

//链式栈

typedefstructStack{

Stack*next;

intdata;

}Stack,*SLink;

typedefstruct{

SLinktop;

intlength;

}SqStack;

voidInitStack（SqStack&S）{

//构造一个空栈

S.top=NULL;//设栈顶指针的初值为"空"

S.length=0;//空栈中元素个数为

}//InitStack

voidPush（SqStack&S,int&e）{

//在栈顶之上插入元素e为新的栈顶元素

SLinkp;

p=newStack;//建新的结点

p->data=e;

p->next=S.top;

S.top=p;

++S.length;

}//Push

voidPop（SqStack&S,int&e）{

//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值

if（!

S.top）

{cout<<"此栈为空栈！

！

！

"<

exit（0）;

}

e=S.top->data;

S.top=S.top->next;

}//Pop

voidGetTop（SqStack&S,int&e）{

//若栈不空，取栈顶元素，用e返回其值

if（!

S.top）

{cout<<"此栈为空栈!

!

!

"<

exit（0）;

}

e=S.top->data;

cout<

}//GetTop

voidClearStack（SqStack&S）{

//

if（!

S.top）

cout<<"此栈已经为空!

!

!

"<

S.top=NULL;

}//ClearStack

voidmain（）{

SqStackStack;

InitStack（Stack）;

intm,n,x,y,z,i=0;

cout<<"请输入您要建立的栈的大小：

"<

cin>>n;

//需改正!

!

!

do{

cout<<"请选择操作：

"<

cout<<""<<"1，进栈2，出栈3，查看栈顶值4，清空栈5，退出"<

cin>>m;

switch（m）{

case1:

cout<<"请输入进栈值：

"<

cin>>z;

if（i==n）

{

cout<<"Sorry!

!

!

"<

!

"<

!

!

"<

exit（0）;

}

Push（Stack,z）;

i++;

break;

case2:

Pop（Stack,x）;

cout<

break;

case3:

cout<<"栈顶值为：

"<

GetTop（Stack,y）;

break;

case4:

ClearStack（Stack）;

break;

case5:

cout<<"Exit!

!

"<

break;

default:

cout<<"输入错误！

！

！

此程序将退出！

！

！

"<

exit（0）;

}//switch

}while（m!

=5）;

getch（）;

getch（）;

}

#include

#include

#include

//队空、入队和出队

intn=0;

typedefstructQ{

intdata;

Q*next;

}Q,*QLink;

voidInitQ（QLink&q）{

//构造一个队列

q->next=q;

}//InitQ

voidPush（QLink&q,int&e）{

//入队

QLinkp;

p=newQ;

p->data=e;

p->next=q->next;

q->next=p;

n++;

}//Push

voidOutQ（QLink&q,int&e）{

//出队

QLinkp;

QLinkt;

p=newQ;

t=newQ;

p=q;

inti;

for（i=0;i<=n;i++）{

if（p->next->data==e）

{

t=p->next;

p->next=t->next;

deletet;

break;

}//if

p=p->next;

}//for

if（i==（n+1））{

cout<<"您所输入的值不存在！

此程序将退出！

！

"<

exit（0）;

}

}//OutQ

voidClearQ（QLink&q）{

//置队空

q=q->next;

}//ClearQ

voidcheckQ（QLink&q,int&e）{

//查看队尾元素

if（q->next==q）{

cout<<"此队列为空！

！

程序将退出！

！

"<

exit（0）;

}

e=q->next->data;

}//check

voidmain（）{

intm,x,n,y;

QLinkQu;

Qu=newQ;

InitQ（Qu）;

do{

cout<<"请选择操作：

"<

cout<<"1,入队2，出队3，查看队尾元素4，清空队列5，退出"<

cin>>x;

switch（x）{

case1:

cout<<"请输入您想插入的值：

"<<"\t";

cin>>m;

Push（Qu,m）;

break;

case2:

cout<<"请输入您想出队的值：

"<<"\t";

cin>>n;

OutQ（Qu,n）;

cout<

break;

case3:

checkQ（Qu,y）;

cout<<"队尾元素为：

"<

break;

}//switch

}while（x!

=5）;

getch（）;

}

加强题：

#include

#include

usingnamespacestd;

boolcomp（charx,chary）{

if（x==y）

returntrue;

else

returnfalse;

}//comp

voidmain（）{

charstr[100];

cout<<"请输入字符串：

"<

cin>>str;

inti=0,m;

while（str[i]）{

i++;

}

m=i%2;

if（m）{

intp=i-1,q=0;

intj;

for（j=0;j<（i-1）/2;j++）{

if（!

comp（str[q++],str[p--]））

break;

}//for

if（j==（i-1）/2）

cout<<"此字符串对称！

！

！

"<

else

cout<<"此字符串不对称！

！

！

"<

}//if

else{

intp=i-1,q=0;

intj;

for（j=0;j<（i/2）;j++）{

if（!

comp（str[q++],str[p--]））

break;

}//for

if（j==i/2）

cout<<"此字符串对称！

！

！

"<

else

cout<<"此字符串不对称！

！

！

"<

}//else

}

五、运行结果

1.

六、实验体会

栈和队列是数据结构里面很重要的两种特殊线性结构,它们的操作不同于线性表,其运算（插入和删除）是受限制的。

栈的所有插入和删除操作都限制在表的同一端进行,其最先插入的元素被压在栈的底部,要到所有后插入的元素全部被删除后才能删除。

记住了原理，程序就好办了。

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