数据结构实验栈的基本运算.docx
《数据结构实验栈的基本运算.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《数据结构实验栈的基本运算.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
数据结构实验栈的基本运算
*******************************
实验题目：
栈的基本运算
实验者信息：
班级13007102，姓名庞文正，学号1300710226
实验完成的时间3：
00
******************************
一、实验目的
1，掌握栈的各种存储结构及基本运算的实现。
2，掌握堆栈后进先出的运算原则在解决实际问题中的应用。
3，复习c语言中相关语句及函数的用法。
二、实验内容
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，判断其括号是否匹配。
若匹配，则返回1，否则返回0。
调试程序并对相应的输出作出分析；修改输入数据，预期输出并验证输出的结果。
加深对算法的理解。
三、算法设计与编码
1.本实验用到的理论知识
总结本实验用到的理论知识，实现理论与实践相结合。
总结尽量简明扼要，并与本次实验密切相关，最好能加上自己的解释。
2.算法概要设计
给出实验的数据结构描述，程序模块、功能及调用关系
首先建立一个栈结构，且初始化栈为空。
然后由键盘上随即输入一个带括号的语句或带括号的数学表达式，同时将它们保存在一个字符型数组exps[]中。
扫描表达式exps,当遇到“（”、“[”、“{”时，将其入栈。
遇到“）”、“]”、“}”时，判断栈顶是否有相匹配的括号。
若没有，则退出扫描过程，返回0，否则直到exps扫描完毕为止。
若top为0，则返回1。
#include
#defineMAXSIZE100
#defineTRUE1
#defineFALSE0
typedefintdatatype;
typedefstruct//顺序栈的结构体定义
{
datatypestack[MAXSIZE];
inttop;
}seqstack;
voidsetnull（seqstack*s）//置空栈-由于c语言的数组下标是从0开始的，所以置
{s->top=-1;}//{s->top=-1;}空栈操作时将栈顶指针放在下标为0之前，即-1处。
intempty（seqstack*s）/*判断当前栈是否为空栈*/
{
if（s->top<0）
returnTRUE;
else
returnFALSE;
}
intpush（seqstack*s,datatypex）/*把元素x压入栈s中*/
{
if（s->top>=MAXSIZE-1）
{
printf（"stackoverflow!
\n"）;/*发生上溢*/
returnFALSE;
}
else
{
s->stack[++s->top]=x;/*栈顶指针上移，数据元素入栈*/
returnTRUE;
}
}
datatypepop（seqstack*s）/*弹出当前栈s的栈顶元素*/
{
if（s->top<0）
{
printf（"stackempty!
\n"）;/*栈空，返回空值*/
return-1;
}
else
{
s->top--;
return（s->stack[s->top+1]）;
}//由于return语句的特点，必须先使top减1，然后再执行return语句。
而此
}//时栈顶元素的表示应该为s->top+1.
intjudge（seqstack*s）//括号匹配检查算法。
--遇到"（"、"["、"{"时,
{//将其压栈s中。
datatypesymb,ch,store;
push（s,'#'）;
symb=getchar（）;/*从键盘接受字符*/
while（symb!
='#'）
{
switch（symb）
{
case'（':
case'[':
case'{':
push（s,symb）;break;
case'）':
ch=pop（s）;
if（ch!
='（'）returnFALSE;
break;
case']':
ch=pop（s）;
if（ch!
='['）returnFALSE;
break;
case'}':
ch=pop（s）;
if（ch!
='{'）returnFALSE;
break;
default:
;
}
symb=getchar（）;
}
if（pop（s）=='#'）returnTRUE;
elsereturnFALSE;
}
intjinzhishuchu（seqstack*s）
{
intx,symb;
scanf（"%d",&symb）;/*从键盘接受字符*/
while（symb!
=0）
{
push（s,symb%8）;
symb=symb/8;
}
while（!
empty（s））
{
x=pop（s）;//出栈操作
printf（"%d",x）;//依次输出出栈结果
}
printf（"\n"）;
}
main（）
{
seqstackq;
setnull（&q）;
printf（"pleaseinputanexpressendwithsymbol'#':
\n"）;
if（judge（&q））
printf（"yes\n"）;/*括号匹配，则输出yes*/
else
printf（"no\n"）;/*括号不匹配，则输出no*/
jinzhishuchu（&q）;
}
四、运行与测试
（1）在调试程序的过程中遇到什么问题，是如何解决的？
答：
遇到很多括号不匹配
（2）设计了那些测试数据？
测试结果是什么？
（3）程序运行的结果如何？
成功运行！
1、预习思考题
调试好上述程序后，试着完成以下拓展内容：
（1）假定表达式不是通过getchar（）函数一个个传送的，而是存放在一个字符数组A[n]中，程序需要做哪些改变？
将while改为for（i=0;i<=strlen（A[n]）;i++）
{
switch（A[i]）
{
case'（':
case'[':
case'{':
push（s,symb）;break;
case'）':
ch=pop（s）;
if（ch!
='（'）returnFALSE;
break;
case']':
ch=pop（s）;
if（ch!
='['）returnFALSE;
break;
case'}':
ch=pop（s）;
if（ch!
='{'）returnFALSE;
break;
default:
;
}
}
（2）在judge（）函数中，如果不用switch（）函数，你会怎么处理？
用if替代
if（symb=='（'||symb=='{'||symb=='['）
{
push（s,symb）;
}
if（symb=='）'）
{
ch=pop（s）;
if（ch!
='（'）returnFALSE;
}
if（symb=='}'）
{
ch=pop（s）;
if（ch!
='{'）returnFALSE;
}
if（symb==']'）
{
ch=pop（s）;
if（ch!
='['）returnFALSE;
}
2、分析讨论题：
数制转换问题是栈应用的一个典型实例。
将十进制数转换成其它进制的数有一种简单的方法：
例：
十进制转换成八进制：
（66）10=（102）8
66/8=8余2
8/8=1余0
1/8=0余1
结果为余数的逆序:
102。
如果用栈的算法来实现，怎样实现？
其基本原理是什么？
intjinzhishuchu（seqstack*s）//括号匹配检查算法。
--遇到"（"、"["、"{"时,
{
intx,symb;
scanf（"%d",&symb）;/*从键盘接受字符*/
while（symb!
=0）
{
push（s,symb%8）;
symb=symb/8;
}
while（!
empty（s））
{
x=pop（s）;//出栈操作
printf（"%d",x）;//依次输出出栈结果
}
printf（"\n"）;
}
五、总结和心得
实验完成后的总结和思考。
此次实验很顺利！
升级会员 