数据结构实验两个栈模拟队列.docx
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数据结构实验两个栈模拟队列
《数据结构》实验报告
◎实验题目:
利用两个顺序栈模拟一个队列
◎实验目的：
熟悉顺序栈和队列的建立以及遍历，并且了解两者之间的区别与联系。
◎实验内容：
利用两个顺序栈，一个栈模拟入队，一个栈模拟出队，实现两个栈模拟队的操作。
一、需求分析
1.本程序中首先设定队的大小为20，以便判断队满，首先应输入入队元素个数，然后输入入队元素，后根据提示入队或出队，如入队，重复上述过程，如出队，输入出队元素个数，然后程序会显示出队元素，可以重复上述过程，直到输入结束为止。
2.演示程序以用户和计算机的对话方式执行，可以按照计算机程序显示提示进行操作。
3.程序执行命令包括：
（1）构造栈
（2）初始化栈（3）选择输入方式既入队或是出队，如是入队，先输入需要入队元素个数，再输入元素，如要出队，输入要输出元素个数，则可直接显示出队元素，可重复上述过程（4）结束
4.测试数据
（1）入队元素个数5，分别为12345，然后出队元素个数为3个，结果为123
（2）再入队5个，分别为678910，再出队6个456789
（3）再出队3个，分别为10队空
（4）入队元素个数25个，分别为1-25，在输入21时显示队满。
二概要设计
为实现上述操作，应以两个栈为存储结构
1.基本操作：
voidinitstack（seqstack&s）
操作结果：
实现栈的初始化
voidinqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
操作结果：
实现入队功能
voidoutqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
操作结果：
实现出队功能
2.本程序包含四个模块
（1）主程序模块
（2）栈初始化模块】
（3）入队模块
（4）出队模块
3.模块调用图
三详细设计
1.元素类型，节点类型和指针类型
typedefintelemtype;
typedefstruct
{
elemtypedata[maxsize];
inttop;
}seqstack;
seqstacks1,s2;
2.每个模块的分析
（1）主程序模块
intmain（）
{
intk,m,select,num;
seqstacks1,s2;
initstack（s1）;/*初始化栈s1*/
initstack（s2）;/*初始化栈s2*/
while（select!
=3）/*选择操作*/
{
printf（"请选择操作:
\n"）;
printf（"1.入队\n2.出队\n3.结束\n"）;
scanf（"%d",&select）;
switch（select）
{
case1:
{
inqueue（s1,s2）;/*入队操作*/
break;
}
case2:
{
printf（"请输入出队元素个数:
\n"）;/*输入出队元素个数*/
scanf（"%d",&num）;
for（k=0;k{
if（s1.top==-1&&s2.top==-1）/*判断队空*/
{
printf（"队空.\n"）;
break;
}
else/*如果不空，则出队*/
outqueue（s1,s2）;
}
break;
}
case3:
break;
}
}
getchar（）;
getchar（）;
return0;
}
（2）栈初始化模块
voidinitstack（seqstack&s）
{
s.top=-1;
}
（3）入队模块
voidinqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
{
intnumber,m,i;
printf（"请输入入队元素个数:
\n"）;
scanf（"%d",&number）;/*输入入队元素个数*/
for（i=0;i{
printf（"请输入元素:
"）;/*输入入队元素*/
scanf（"%d",&m）;
if（s1.top==maxsize-1&&s2.top!
=-1）/*判断队满，即s1栈为满，s2栈不为空，此时对中不能再进元素*/
{
printf（"队满.\n"）;
break;
}
else/*如果队不满可以接着入队*/
{
if（s1.top!
=maxsize-1）/*如果s1不满，接着入队，让元素进栈s1*/
{
s1.top++;
s1.data[s1.top]=m;
}
Else/*如果s2空，先让栈s1中元素进入栈s2，直到s1空，然后让元素进入s1*/
{
do
{
s2.top++;
s2.data[s2.top]=s1.data[s1.top];
s1.top--;
}while（s1.top!
=-1）;
s1.top++;
s1.data[s1.top]=m;
}
}
}
}
（4）出队模块
voidoutqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
{
if（s2.top!
=-1）/*如果栈s2不空，直接出栈，相当于出队*/
{
printf（"元素%d出队",s2.data[s2.top]）;
s2.top--;
}
else/*如果s2空，让s1中元素进s2，直到s1为空，然后再出栈*/
{
do
{
s2.top++;
s2.data[s2.top]=s1.data[s1.top];
s1.top--;
}while（s1.top!
=-1）;
printf（"元素%d出队",s2.data[s2.top]）;
s2.top--;
}
printf（"\n"）;
}
（5）函数调用关系图
intmain（）
voidinitstack（seqstack&s）
voidinqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
voidoutqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
3．完整的程序：
（见源文件）.
四使用说明、测试分析及结果
1.程序使用说明
（1）本程序的运行环境为VC6.0.
（2）进入演示程序后即显示提示
请选择操作
1.入队
2.出队
3.结束
请输入入队元素个数
请输入元素
请输入出队元素个数
2.测试结果
（1）入队元素个数5，分别为12345，然后出队元素个数为3个，结果为123
（2）再入队5个，分别为678910，再出队6个456789
（3）再出队3个，分别为10队空
（4）入队元素个数25个，分别为1-25，在输入21时显示队满。
3.调试中的错误
刚开始编完运行入队正常，结果无法出队，经检查为在判断队满是s1.top==maxsize-1处少了一个=号，导致错误，改正后正常。
4.运行界面
五、实验总结
本次试验由于准备不足，实验课前未在纸上进行预编程，实验课上算法思想出现了一定的偏差，导致未能在课上编出程序，回来后经过仔细思考和同学提示，将算法思想进行了改进，然后顺利编出程序，虽然中间出现了一点小问题，经过检查已解决。
通过本次试验可以熟练掌握栈的使用。
教师评语：
实验成绩：
#include
#definemaxsize10
typedefintelemtype;
//队容量最大为20个元素
typedefstruct
{
elemtypedata[maxsize];
inttop;
}seqstack;
//初始化栈
voidinitstack（seqstack&s）
{
s.top=-1;
}
//入队
voidinqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
{
intnumber,m,i;
printf（"请输入入队元素个数:
\n"）;
scanf（"%d",&number）;/*输入入队元素个数*/
for（i=0;i{
printf（"请输入元素:
"）;/*输入入队元素*/
scanf（"%d",&m）;
if（s1.top==maxsize-1&&s2.top!
=-1）/*判断队满，即s1栈为满，s2栈不为空，此时对中不能再进元素*/
{
printf（"队满.\n"）;
break;
}
else/*如果队不满可以接着入队*/
{
if（s1.top!
=maxsize-1）/*如果s1不满，接着入队，让元素进栈s1*/
{
s1.top++;
s1.data[s1.top]=m;
}
else/*如果s2空，先让栈s1中元素进入栈s2，直到s1空，然后让元素进入s1*/
{
do
{
s2.top++;
s2.data[s2.top]=s1.data[s1.top];
s1.top--;
}while（s1.top!
=-1）;
s1.top++;
s1.data[s1.top]=m;
}
}
}
}
//出队
voidoutqueue（seqstack&s1,seqstack&s2）
{
if（s2.top!
=-1）/*如果栈s2不空，直接出栈，相当于出队*/
{
printf（"元素%d出队",s2.data[s2.top]）;
s2.top--;
}
else/*如果s2空，让s1中元素进s2，直到s1为空，然后再出栈*/
{
do
{
s2.top++;
s2.data[s2.top]=s1.data[s1.top];
s1.top--;
}while（s1.top!
=-1）;
printf（"元素%d出队",s2.data[s2.top]）;
s2.top--;
}
printf（"\n"）;
}
intmain（）
{
intk,m,select,num;
seqstacks1,s2;
initstack（s1）;/*初始化栈s1*/
initstack（s2）;/*初始化栈s2*/
while（select!
=3）/*选择操作*/
{
printf（"请选择操作:
\n"）;
printf（"1.入队\n2.出队\n3.结束\n"）;
scanf（"%d",&select）;
switch（select）
{
case1:
{
inqueue（s1,s2）;/*入队操作*/
break;
}
case2:
{
printf（"请输入出队元素个数:
\n"）;/*输入出队元素个数*/
scanf（"%d",&num）;
for（k=0;k{
if（s1.top==-1&&s2.top==-1）/*判断队空*/
{
printf（"队空.\n"）;
break;
}
else/*如果不空，则出队*/
outqueue（s1,s2）;
}
break;
}
case3:
break;
}
}
getchar（）;
getchar（）;
return0;
}
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