实验二栈队列实现及应用.docx

1、实验二栈队列实现及应用实验二 栈、队列的实现及应用实验课程名：数据结构与算法专业班级： 学号： 姓名： 实验时间： 实验地点： 指导教师： 冯珊 一、实验目的1、掌握栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构，以便在实际背景下灵活运用。2、掌握栈和队列的特点，即先进后出与先进先出的原则。3、掌握栈和队列的基本操作实现方法。二、实验内容一、实验目的及要求1、掌握栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构，以便在实际背景下灵活运用。2、掌握栈和队列的特点，即先进后出与先进先出的原则。3、掌握栈和队列的基本操作实现方法。二、实验学时2学时三、实验任务任务一：（1）实现栈的顺序存储（2）实现栈的链式存储。任务二：

2、实现顺序存储的循环队列，完成键盘缓冲区的功能。四、实验重点、难点1.进栈、出栈栈顶指针都要改变。2.队空、队满的条件及入队、出队时指针的变更。五、操作内容与要求1.任务一（1）：完成下列程序，该程序实现栈的顺序存储结构，构建顺序栈（栈中的元素依次为R，S，Y，F，C，T），依次进行进栈和出栈操作，判断栈空和栈满操作，返回栈顶元素操作。要求生成顺序栈时，从键盘上读取数据元素。（1）源代码：#include#include#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10# define OK 1# define ERROR 0typedef

3、char SElemType;/* 顺序栈的存储类型 */typedef struct /define structure SqStack() SElemType *base; SElemType *top; int stacksize;SqStack;/*构造空顺序栈*/int InitStack(SqStack *S) /InitStack() sub-function S-base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType); if (!S-base) printf(分配空间失败!n); return (ERROR);

4、S-top = S-base; S-stacksize = STACK_INIT_SIZE; printf(栈初始化成功！n); return (OK); /InitStack() end/*取顺序栈顶元素*/int GetTop(SqStack *S, SElemType *e) /GetTop() sub-function if (S-top = S-base) printf(栈为空!n); /if empty SqStack return (ERROR); *e = *(S-top - 1); return (OK); /GetTop() end/*将元素压入顺序栈*/int Push(

5、SqStack *S) /Push() sub-function SElemType e; if (S-top - S-baseS-stacksize) S-base = (SElemType *)realloc(S-base, (S-stacksize + STACKINCREMENT*sizeof(SElemType); if (!S-base) printf(存储空间分配失败!n); return (ERROR); S-top = S-base + S-stacksize; S-stacksize += STACKINCREMENT; fflush(stdin);/清除输入缓冲区，否则原

6、来的输入会默认送给变量x printf(请输入要入栈的元素的值:); e = getchar(); *S-top+ = e; return (OK); /Push() end/* 将元素弹出顺序栈*/int Pop(SqStack *S, SElemType *e) /Pop() sub-function if (S-top = S-base) printf(栈为空!n); return (ERROR); *e = *-S-top; return (OK); /Pop() endvoid display(SqStack *s) if (s-top = s-base) printf(栈为空!n)

7、; else while (s-top != s-base) s-top = s-top - 1; printf(%c-, *(s-top); printf(n);int main() int choice; SElemType e; SqStack s; do printf(=n); printf( 0:退出n); printf( 1:初始化栈n); printf( 2:入栈n); printf( 3:出栈n); printf( 4:读取栈顶元素n); printf( 5:显示栈中元素n); printf(=n); printf(输入操作选择代码(0-5):); scanf(%d, &cho

8、ice); while (choice5) printf(输入有误，请重新输入(0-5):); scanf(%d, &choice); switch (choice) case 0:exit(1); case 1:InitStack(&s); break; case 2:printf(2n); Push(&s); break; case 3:Pop(&s, &e); printf(出栈元素的值是:%cn, e); break; case 4:GetTop(&s, &e); printf(栈顶元素的值是:%cn, e); break; case 5: printf(栈中元素的值是为：n); di

9、splay(&s); break; while (choice); return 0;（2）运行结果（3）结果分析 顺序表通过设置栈顶运用线性结构实现先进先出功能。2.任务一（2）：完成下列程序，该程序实现栈的链式存储结构，构建链栈（栈中的元素依次为China，Japan，France，India，Australia），依次进行进栈和出栈操作，判断栈空和栈满操作，返回栈顶元素操作。要求生成链栈时，从键盘上读取数据元素。（1）源代码：#include#include#include# define OK 1# define ERROR 0typedef char DataType;/* 链式栈的

10、存储类型 */typedef struct SNode /define structure LinkStack DataType data20; struct SNode *next;SNode,*LinkStack;void InitStack_L (LinkStack *top)top = (LinkStack)malloc(sizeof(SNode) ; top-next = NULL;printf(nn栈初始化成功！nn);/*取链式栈顶元素*/int GetTop_L(LinkStack *top,DataType e) /GetTop_L() sub-function if(!to

11、p-next) printf(链栈为空!n); return (ERROR); else strcpy(e,top-next-data); return (OK); /GetTop_L() end/* 将元素压入链式栈*/int Push_L(LinkStack *top) /Push_L() sub-function SNode *q;DataType e20; q=(LinkStack)malloc(sizeof(SNode); if(!q) printf(存储空间分配失败! n); return (ERROR); fflush(stdin);/清除输入缓冲区，否则原来的输入会默认送给变量

12、eprintf(n请输入要入栈的元素的值:);gets(e);strcpy(q-data,e); q-next=top-next; top-next=q; return (OK); /Push_L() end/*将元素弹出链式栈*/int Pop_L(LinkStack *top,DataType e) /Pop_L() sub-function SNode *q; if(!top-next) printf(链栈为空! n ); return (ERROR); strcpy(e,top-next-data); q=top-next; top-next=q-next; free(q); retu

13、rn (OK); /Pop_L() endvoid display(LinkStack *top) LinkStack p=top-next; if(!p) printf(栈为空!n); elsewhile(p) printf(%s-,p-data); p=p-next; printf(n); int main()char choice;DataType e20=;LinkStack s=NULL;do printf(=n); printf( 0:退出n); printf( 1:初始化栈n); printf( 2:入栈n); printf( 3:出栈n); printf( 4:读取栈顶元素n)

14、; printf( 5:显示栈中元素n); printf(=n); printf(输入操作选择代码(0-5):); fflush(stdin); scanf(%c,&choice); while(choice5) printf(输入有误，请重新输入(0-5):); fflush(stdin); scanf(%c,&choice); switch(choice) case 0:exit(1); case 1: InitStack_L(&s);break; case 2: Push_L(&s);break; case 3:Pop_L(&s, e);break; case 4:GetTop_L(&s

15、, e);printf(栈顶元素的值是:%sn,e);break; case 5: printf(栈中元素的值是: );display(&s); while(choice);return 0;（2）运行结果 （3）结果分析 链表通过设置栈顶运用指针实现先进先出功能3.任务二：完成下列程序，该程序实现循环队列的存储和基本操作，构建循环队列，完成键盘缓冲区的功能，每输入一个字符，链入缓冲区队列中；每输出一个字符，将该字符从缓冲区中删除。（1）源代码：#include#include# define MAXQSIZE 100# define OK 1# define ERROR 0/* 定义QEle

16、mType为int或别的自定义类型 */typedef char QElemType;/* 顺序队列的存储类型 */typedef struct SqQueue /define structure SqQueue QElemType *base; int front; int rear;SqQueue;/* 构造空顺序队列*/int InitQueue(SqQueue *Q) /InitQueue() sub-function Q-base=(QElemType *)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType); if(!Q-base) printf(分配空间失败! n)

17、; return (ERROR); Q-front=Q-rear=0;printf(队列初始化成功! n); return (OK); /InitQueue() end/* 求顺序队列长度*/int QueueLength(SqQueue *Q) /QueueLength() sub-function return (Q-rear-Q-front+MAXQSIZE)%MAXQSIZE);/*在顺序队列尾插入新元素*/int EnQueue(SqQueue *Q,QElemType e) /EnQueue() sub-function if(Q-rear+1)%MAXQSIZE=Q-front)

18、 printf(队列已满! n);return (ERROR); Q-baseQ-rear=e; Q-rear=(Q-rear+1)%MAXQSIZE; return (OK); /EnQueue() end/*在顺序队列头删除旧元素*/int DeQueue(SqQueue *Q,QElemType e) /DeQueue() sub-function if(Q-front=Q-rear) printf(队列为空!n); return (ERROR); e=Q-baseQ-front; Q-front=(Q-front+1)%MAXQSIZE; return (OK); /DeQueue()

19、 endvoid display(SqQueue *Q)if(Q-front=Q-rear) printf(队列为空!n);int i=Q-front;while(i+1)%MAXQSIZE!=Q-rear) printf(%c-,Q-basei); i+;printf(n);int main()QElemType e;int choice;SqQueue Q;InitQueue(&Q);printf(=n);printf(0、退出n);printf(1、入队n);printf(2、出队n);printf(3、显示队列元素n);printf(=n);do printf(你操作选择是(0-3):

20、); scanf(%d,&choice); switch(choice) case 1: fflush(stdin);/清除输入缓冲区 printf(请输入要入队的字符或字符串,以#结束:); while(e=getchar()!=#) EnQueue(&Q,e); break; case 2: DeQueue(&Q,e); break; case 3: display(&Q); while(choice0&choice=3);return 0;（2）运行结果（3）结果分析 循环队列通过设置队首和队尾实现先进后出功能实验总结：1.在本次试验中我学会了如何实现的栈的顺序存储以及链式存储。2.以及懂得了栈的基本特性：仅在表尾进行删除和插入操作、先进后出。