实验四栈与队列.docx

1、实验四栈与队列实验四栈与队列姓名王艳青学号520713130135日期2009.12.9实验题目栈与队列实验内容1采用链式存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。2采用顺序存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。3采用链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作。4采用顺序存储实现循环队列的初始化、入队、出队操作。5在主函数中设计一个简单的菜单，分别测试上述算法。*6综合训练:1)利用栈实现表达式求值算法。2)利用栈实现迷宫求解。实验说明1基本要求：实现算法1、3或算法2、4即可。2类型定义顺序栈示例#defineMAX100/栈的最大值typedefstructElemType*base；inttop；

2、SqStack；顺序队列示例#defineMAX100/队列的最大长度typedefstructElemType*base；intfront，rear；SqQueue；3算法6的每个子功能尽可能写成函数形式。注意问题1重点理解栈、队列的算法思想，能够根据实际情况选择合适的存储结构。2注意算法6的各个函数之间值的传递情况。3栈、队列的算法是后续实验的基础（广义表、树、图、查找、排序等）。实验源代码头文件#pragmaonce#defineWIN32_LEAN_AND_MEAN /从Windows头中排除极少使用的资料#include#include栈文件include#includeusingn

3、amespacestd;typedefintDataType;structSeqStack/顺序栈类型定义intMAXNUM;/栈中最大元素个数intt;/tMAXNUM，指示栈顶位置，而不是元素个数DataType*s;typedefstructSeqStack*PSeqStack;/顺序栈类型的指针类型/算法题：创建一个空栈PSeqStackcreateEmptyStack_seq(intm);/算法题：判断栈是否为空intisEmptyStack_seq(PSeqStackpastack);/进栈(在栈中压入一个元素x)voidpush_seq(PSeqStackpastack,Data

4、Typex);/出栈(删除栈顶元素)voidpop_seq(PSeqStackpastack);/取栈顶元素(当pastack所指的栈不为空时，求栈顶元素的值)DataTypetop_seq(PSeqStackpastack);structNode;/单链表结点typedefstructNode*PNode;/指向结点的指针类型structNode/单链表结点定义DataTypeinfo;PNodelink;structLinkStack/链接栈类型定义PNodetop;/指向栈顶结点;typedefstructLinkStack*PLinkStack;/链接栈类型的指针类型/创建一个空链栈P

5、LinkStackcreateEmptyStack_link(void);/判断单链形式栈是否为空栈intisEmptyStack_link(PLinkStackplstack);/进栈(在栈中压入一个元素)voidpush_link(PLinkStackplstack,DataTypex);/出栈voidpop_link(PLinkStackplstack);/取栈顶元素DataTypetop_link(PLinkStackplstack);structSeqQueue/顺序队列类型定义intMAXNUM;/队列中最大元素个数intf,r;DataType*q;typedefSeqQueue

6、*PSeqQueue;/顺序队列类型的指针类型/创建一个空队列PSeqQueuecreateEmptyQueue_seq(intm);/判断队列是否为空intisEmptyQueue_seq(PSeqQueuepaqu);/入队(在队尾插入元素x)voidenQueue_seq(PSeqQueuepaqu,DataTypex);/出队(删除队列头部元素)voiddeQueue_seq(PSeqQueuepaqu);/取队列的头元素DataTypefrontQueue_seq(PSeqQueuepaqu);structLinkQueue/链接队列类型定义PNodef;/头指针PNoder;/尾指

7、针;typedefstructLinkQueue*PLinkQueue;/链接队列类型的指针类型/创建一个空队列PLinkQueuecreateEmptyQueue_link();/判断链接表示队列是否为空队intisEmptyQueue_link(PLinkQueueplqu);/入队voidenQueue_link(PLinkQueueplqu,DataTypex);/出队voiddeQueue_link(PLinkQueueplqu);/取队列头部结点的值DataTypefrontQueue_link(PLinkQueueplqu);/算法题：写一个递归算法把整数字符串转换为整数intc

8、harToInt(char*pChar,intlen);/算法题：编写一个算法，对于输入的十进制整数，将它的二进制表示打印出来voiddecToBinary(intx);/算法题：写一个算法从一个栈创建一个队列，使栈顶为队列的头，栈底为队列的尾，算法的最后要求使栈成为空栈PLinkQueuestackToQueue(PLinkStackplstack);/算法题：写一个算法从一个队列创建一个栈，使队列的头为栈顶，队列的尾为栈底，算法的最后要求使队列保持不变PLinkStackqueueToStack(PLinkQueueplqu);/*算法题：设有两个栈s1和s2都采用顺序表示，并且共享一个存

9、储区域，*为尽量利用空间，减少溢出的可能，现采用栈顶相对，迎面增长方式存储。*请写出对其中一个栈进行进栈操作push，出栈操作pop，求栈顶元素top运算的算法。*算法假设公用空间的大小为n，要求整个公用空间被占满(两个栈顶相碰)才发溢出信息。*/structDSeqStack/双端顺序栈类型定义intMAXNUM;/栈中最大元素个数intt1,t2;/t1、t2s=(DataType*)malloc(sizeof(DataType)*m);/分配pastack-s的存储空间if(pastack-s!=NULL)pastack-MAXNUM=m;pastack-t=-1;/t初始为-1retu

10、rn(pastack);elsefree(pastack);printf(Outofspace!n);/存储分配失败return(NULL);/算法题：判断栈是否为空intisEmptyStack_seq(PSeqStackpastack)if(pastack=NULL|pastack-t=-1)return(1);elsereturn(0);/进栈(在栈中压入一个元素x)voidpush_seq(PSeqStackpastack,DataTypex)if(pastack-t=pastack-MAXNUM-1)printf(Overflow!n);else+pastack-t;pastack-

11、spastack-t=x;/出栈(删除栈顶元素)voidpop_seq(PSeqStackpastack)if(pastack-t=-1)printf(Underflow!n);else-pastack-t;/取栈顶元素(当pastack所指的栈不为空时，求栈顶元素的值)DataTypetop_seq(PSeqStackpastack)if(pastack-t=-1)printf(Stackisempty!n);return(NULL);elsereturn(pastack-spastack-t);/创建一个空链栈PLinkStackcreateEmptyStack_link()PLinkSt

12、ackplstack;plstack=(PLinkStack)malloc(sizeof(structLinkStack);if(plstack!=NULL)plstack-top=NULL;elseprintf(Outofspace!n);/创建失败return(plstack);/判断单链形式栈是否为空栈intisEmptyStack_link(PLinkStackplstack)return(plstack-top=NULL);/进栈(在栈中压入一个元素)voidpush_link(PLinkStackplstack,DataTypex)PNodep;p=(PNode)malloc(si

13、zeof(structNode);if(p=NULL)printf(Outofspace!n);elsep-info=x;p-link=plstack-top;plstack-top=p;/出栈voidpop_link(PLinkStackplstack)PNodep;if(isEmptyStack_link(plstack)printf(Emptystackpop!n);elsep=plstack-top;plstack-top=plstack-top-link;free(p);/取栈顶元素DataTypetop_link(PLinkStackplstack)if(plstack-top=N

14、ULL)printf(Stackisempty!n);return(NULL);elsereturn(plstack-top-info);/创建一个空队列PSeqQueuecreateEmptyQueue_seq(intm)PSeqQueuepaqu=(PSeqQueue)malloc(sizeof(structSeqQueue);/分配结构SeqQueue的存储空间if(paqu!=NULL)paqu-q=(DataType*)malloc(sizeof(DataType)*m);/分配paqu-q的存储空间if(paqu-q!=NULL)paqu-MAXNUM=m;paqu-f=0;/f、

15、r初始为paqu-r=0;return(paqu);elsefree(paqu);printf(Outofspace!n);/存储分配失败return(NULL);/判断队列是否为空intisEmptyQueue_seq(PSeqQueuepaqu)return(paqu-f=paqu-r);/入队(在队尾插入元素x)voidenQueue_seq(PSeqQueuepaqu,DataTypex)if(paqu-r+1)%paqu-MAXNUM=paqu-f)printf(Fullqueue!n);elsepaqu-qpaqu-r=x;paqu-r=(paqu-r+1)%paqu-MAXNUM

16、;/出队(删除队列头部元素)voiddeQueue_seq(PSeqQueuepaqu)if(paqu-f=paqu-r)printf(EmptyQueue!n);elsepaqu-f=(paqu-f+1)%paqu-MAXNUM;/取队列的头元素DataTypefrontQueue_seq(PSeqQueuepaqu)if(paqu-f=paqu-r)printf(EmptyQueue!n);return(NULL);elsereturn(paqu-qpaqu-f);/创建一个空队列PLinkQueuecreateEmptyQueue_link()PLinkQueueplqu;plqu=(P

17、LinkQueue)malloc(sizeof(structLinkQueue);if(plqu!=NULL)plqu-f=NULL;plqu-r=NULL;elseprintf(Outofspace!n);return(plqu);/判断链接表示队列是否为空队intisEmptyQueue_link(PLinkQueueplqu)return(plqu-f=NULL);/入队voidenQueue_link(PLinkQueueplqu,DataTypex)PNodep;p=(PNode)malloc(sizeof(structNode);/申请新结点空间if(p=NULL)printf(O

18、utofspace!n);/申请新结点失败elsep-info=x;/填写新结点信息p-link=NULL;if(plqu-f=NULL)/插入前是空队列plqu-f=p;elseplqu-r-link=p;/将新结点插入plqu-r=p;/修改队尾指针/出队voiddeQueue_link(PLinkQueueplqu)PNodep;if(plqu-f=NULL)/队列已空printf(Emptyqueue!n);elsep=plqu-f;plqu-f=p-link;/修改队头指针free(p);/释放已删除结点空间/取队列头部结点的值DataTypefrontQueue_link(PLin

19、kQueueplqu)if(plqu-f=NULL)/队列已空printf(Emptyqueue!n);return(NULL);elsereturn(plqu-f-info);/算法题：写一个递归算法把整数字符串转换为整数intcharToInt(char*pChar,intlen)/len为数组中最后一个元素的下标if(len=0)/递归到第一个元素，直接返回数return(pCharlen-0);if(pCharlen-09)/元素要在与之间printf(Inputarrayisnotanumberarray.n);return(-1);return(charToInt(pChar,le

20、n-1)*10+pCharlen-0);/递归调用/算法题：编写一个算法，对于输入的十进制整数，将它的二进制表示打印出来voiddecToBinary(intx)PLinkStackplstack=createEmptyStack_link();/用栈来存储余数if(x0)x=-x;for(inti=x;i!=0;i/=2)push_link(plstack,i%2);/余数进栈while(!isEmptyStack_link(plstack)x=top_link(plstack);/取栈顶元素，打印，出栈printf(%d,x);pop_link(plstack);printf(n);/算法

21、题：写一个算法从一个栈创建一个队列，使栈顶为队列的头，栈底为队列的尾，算法的最后要求使栈成为空栈PLinkQueuestackToQueue(PLinkStackplstack)PLinkQueueplqu=createEmptyQueue_link();DataTypei;while(!isEmptyStack_link(plstack)i=top_link(plstack);enQueue_link(plqu,i);pop_link(plstack);return(plqu);/算法题：写一个算法从一个队列创建一个栈，使队列的头为栈顶，队列的尾为栈底，算法的最后要求使队列保持不变PLink

22、StackqueueToStack(PLinkQueueplqu)PLinkStackplstack=createEmptyStack_link();PLinkStackplstackA=createEmptyStack_link();PLinkQueueplquA=createEmptyQueue_link();DataTypei;while(!isEmptyQueue_link(plqu)i=frontQueue_link(plqu);/取队列plqu头元素i并出队deQueue_link(plqu);enQueue_link(plquA,i);/将i在plquA入队push_link(plstackA,i);/将i入栈plstackAwhile(!isEmptyStack_link(plstackA)/将plstackA的元素依次出栈并入plstack栈i=top_link(plstackA);pop_link(plstackA);push_link(plstack,