栈和队列及其应用7

栈和队列及其应用

栈和队列通常用来存储程序执行期间产生的一些临时信息。这两种特殊表结构的共同特点是，只做插入和删除，不做查找，而且所有的插入和删除只在端点进行。

栈是一种特殊的表结构，满足先进后出策略（LIFO:last in first out）,栈的插入和删除操作只在同一端点进行。

可以进行插入的端点叫栈顶(top)，另一个端点叫栈底(bottom)。

栈的插入操作又叫进栈(push)或压栈，栈删除操作又叫退栈(pop)或出栈。

栈的结构示意图

注意：进栈和退栈可以不定期地、反复交替进行。

生活中类似栈的应用的例子：装药片的小圆桶，军用子弹卡等。

思考：假设有编号为1，2，3的3辆车，如果按照编号为1，2，3的顺序入栈，那么可能的出栈顺序有几种情况？？？

栈的存储方式：

1.顺序存储

2.链式存储

栈的常见操作（顺序存储方式实现）

数组s[M]存储一个栈（M代表栈的容量），top变量指示栈顶指针（下标）。

M=6时：

进栈算法：

//宏定义

#define M 6

#define EMPTY -1

void pushs(int s[],int &top)

{

int x,k;

cout<<"请输入要进栈的元素值x=";

cin>>x;

if(top==M-1)

{

cout<< "栈已经满，进栈失败!"<

}

//s[++top];

top++;

s[top]=x;

cout<

}

出栈算法：

void pops(int s[],int &top)

{

int x,k;

if(top==EMPTY)

{

cout<<"栈已经空，退栈失败!"<

return ;

}

//x=s[top--];

x=s[top];

top--;

cout<<"已退栈顶元素"<

}

课堂实践：

结合入栈和出栈算法完成入栈、出栈、显示栈的当前元素程序(stack.cpp)。

队又称为队列，是一种特殊的表结构，满足先来先服务策略（FIFO:first in first out）, 队的插入和删除只在两个端点进行。

允许插入的一端交队尾（last）,允许删除的一端叫队头(first)。

队的插入和删除操作分别称为进队和出队。

队结构示意图

生活中队的例子很多：排队上车或购物等。

同栈的结构一样，进队和入队操作是不定期地、反复地进行的。

队的存储方式：

1.顺序存储

2.链式存储

队的常见操作（顺序存储方式实现）

（详见板书）

循环队列

（详见板书）

数据结构---栈和队列

栈和队列的基础知识

栈：栈是一种特殊的表结构，满足先进后出策略（LIFO:last in first out）,栈的插入和删除操作只在同一端点进行。

栈的常见操作：入栈、出栈（栈空和栈满的判断）

队：队又称为队列，是一种特殊的表结构，满足先来先服务策略（FIFO:first in first out）, 队的插入和删除只在两个端点进行。

队的常见操作：入队、出队（队空、队满的判断）

数据结构---栈和队列简单应用

文字输入

（enter.cpp）

〖问题描述〗

在文字输入的过程中，出现输入错误是不可避免的，所以需要给用户提供一个改正的方法。

我们的方法是这样的：用‘$’符号表示前一个字符无效，用‘#’符号表示本行之前输入的所有内容无效。

比如一个字符串“abcd$bcd”，它的实际内容是“abcbcd”，字符串“abc#abc$$d”的实际内容是“ad”。

〖输入文件〗

输入文件名：enter.in

文件第一行是一个整数N（100

≤N），表示这个文本文件的行数。之后N

1≤

行，每行一个长长的字符串（长度不会超过10000），其中就包括‘$’和‘#’这样的字符和一些英文字母，没有其它的字符。

〖输出文件〗

输出文件名：enter.out

文件中有个字符串，每个字符串一行，是输入文件的最终结果。

〖样例输入〗

2

abcd$bcd

abc#abc$$d

〖样例输出〗

abcbcd

ad

天使之城

(angel.cpp)

〖问题描述〗

天使城有一个火车站，每辆火车都从A方向驶入车站，

再从B方向驶出车站。为了调度火车，火车站设有停放轨

道，可存放5辆火车。已知从A进入车站顺序为1、2、3……。

现在给你一个调度方案，判断是否可行，如果可行，输出

出站顺序。

有以下几种调度方法：

A.将A上的头一辆车驶出B方向

B.将A上的头一辆车停入暂停轨道

C.将暂停轨道上最外面的车驶出B方向

〖输入文件〗

输入文件：angel.in

第一行一个整数N(n<30)表示调度方案步骤数目。

下一行一个字符串，有N个大写字母，表示调度方法。

〖输出文件〗

输出文件：angel.out

若不可行（暂停站满了还停车、暂停站空了还出车），则输出一行“No”。

若可行，输出一行“Yes”，再输出若干行，每行一个整数，表示车出站序列。〖样例输入〗

6

ABBCCA

〖样例输出〗

Yes

1

3

2

4

〖样例输入〗

5

BACAC

〖样例输出〗

No

银行取款

(bank.cpp)

〖问题描述〗

在现代文明社会中，大家在诸如银行办理业务、车站买票等活动时都很文明没有插队的现象，本着“先来先服务”的规矩。

五一马上到了，凡凡的爸爸打算上银行去取点钱，带着一向表现很好的凡凡同学到海南旅游，凡凡的爸爸到银行时发现很多人在办理业务，凡凡的爸爸就自觉地在排队机上去了一个业务号码，并焦急的等待着银行柜台叫自己的号码......

〖输入文件〗

输入文件名：bank.in

输入中包含I（表示等待办理业务）和顾客的序号；

或者 O（表示办理完业务的人离开）；

输入数据不超过100行。

〖输出文件〗

输出文件名：bank.out

输出银行排队中出队顾客序列，若队列为空（没人等待），则输出“None”〖样例输入〗

O

I 1

I 2

O

I 3

O

O

O

〖样例输出〗

None

1

2

3

None

提示：由于本题中没有明确说明个数，所以输入时可用下面方式int x;

char ch;

while (fin>>ch)

{

If (ch==’I’)

{

Fin>>x;

….

}

If (ch==’O’)

{

….

}

}