实验二栈和队列基本操作与应用
实验二
第三章 栈和队列上机实验
实验时间与地点
第一组和第二组
时间： 2011-4-13，星期三， 3，4 节 10： 10— 11： 50； 地点：信息学院实验中心，弘毅楼 班级：信息 091-3 第一和第二小组； 实验内容
【实验目的 】 深入理解栈和队列的特性，领会它的应用背景。熟练掌握在不同存储结构、不同的约定 中，其基本操作的实现方法与差异。并体会以下几点（注意你所做的约定） ：
1、顺序栈（初始化、栈空 / 栈满条件，入栈 / 出栈）；
2、链栈（初始化、栈空条件，入栈 / 出栈）；
3、顺序队列
4、链队列
【实验选题 】 选题一、栈的基本操作的实现 （1 人 / 组） 实验 1 要求
1． 会定义顺序栈和链栈的结点类型。
2． 掌握栈的插入和删除结点在操作上的特点。
3． 熟悉对栈的一些基本操作和具体的函数定义。
具体内容
程序 1 该程序的功能是实现顺序栈的定义和操作。该程序包括定义的栈结构类型以及对每一种 栈操作的具体的函数定义和主函数。
选题二、 队列基本操作的实现 （1 人 / 组）
实验 2 要求
4． 会定义顺序队列和链队的结点类型。
5． 掌握队列的插入和删除结点在操作上的特点。
6． 熟悉对队列的一些基本操作和具体的函数定义。
具体内容
程序 1：链队列表示和实现
程序 2：队列运算在顺序存储结构上的实现
假定采用 Queue 记录类型的对象 Q 来表示顺序存储的队列，则在 Q 上进行各种队列运算
实验过程要求
1、 分组形式 ：学生自行分组，每组 3 人，汇总到课代表处，课代表在本周末前 mail 告 诉我；
2、 组内分工与协作 ：
1）同一小组的同学在上机前讨论确定问题可以采用的数据结构、流程的安排、模块 的划分等，共同完成上机前的准备工作，并对要编制的代码进行分工；
2） 每个同学上机时完成自己那部分程序模块的编制和调试
3） 同组同学在单体测试通过后，完成整个程序的联调；
4） 联调通过后，检查上机结果，并可以进一步讨论该程序可以改进的地方或扩展的 功能及其方法。 四、实验报告的要求：
每人交一份实验报告，实验报告的内容包括：
D406、407。
（单体测试）;
1）实验报告中的需求分析、数据结构选择、模块及流程设计等是大家共同讨论的结果；
2）实验报告中需要注明组内人员的具体分工（编码和文档写作）和作业投入时间；
3）实验报告中必须附上每个同学的实验体会（协同设计、编程、单体调试、联调、程序的可
改进和可扩展的说明、栈的使用总结、对本课程的教学与实验的建议等）；
4）以上实验报告内容装订成册，在本次实验上机结束后一周内交给老师。
五、选作实验
选题一、算术表达式求值演示（3人/组）
程序1用顺序栈实现算术表达式求值。
将表达式看成字符串序列，输入语法正确、不含有变量的整数表达式（表达式中的数字限为单位数），利用算符的优先关系，把中序表达式转换为后序表达式后输出，然后求出该后序表达式的值。
程序2用链栈实现算术表达式求值。（与程序1的基本要求相同）
同学必须完成选题中“基本要求”规定的内容，对于“选作内容”可以根据自己小组的实际情况进行分析、设计或实现。
六、参考源程序
1、部分程序见教材中相关章节！
2、下面给出一个顺序栈基本操作的完整程序，链队列的核心部分参考程序:
链队列表示和实现：
//存储表示 typ edef struct QNode{
QEIemT ype data;
struct QNode *n ext;
}QNode,*Queue Ptr;
typ edef struct{
Queue Ptr front;
QueuePtr rear;
}LinkQueue;
Status InitQueue(LinkQueue &Q) { // 构造一个空队列 Q
Q.front=Q.rear=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!Q.front)exit(OVERFLOW);
Q.front->next=NULL;
return OK;}
Status Destroyqueue(LinkQueue &Q) { // 队列 Q 存在则销毁 Q while(Q.front){
Q.rear=Q.front->next;
free(Q.front);
Q.front=Q.rear;
return OK;}
Status EnQueue(LinkQueue &Q,QElemType e) { //队列Q存在,插入元素e为Q的队尾元素
p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));
if(!p) exit(OVERFLOW);
p->data=e;p->next=NULL;
Q.rear->next=p;
Q.rear=p;
return OK;}
Status DeQueue(LinkQueue &Q,QElemType &e) { 〃Q为非空队列，删除Q的队头元素,并用e返回其值if(Q.front==Q.rear)return ERROR;
p=Q.front->next;
e=p->data;
Q.front->next=p->next;
if(Q.rear==p)Q.rear=Q.front;
free(p);
return OK;}
栈运算在顺序存储结构上的实现
#include
#include
#include
#define TRUE 1
#define FALSE 0 #define OK 1
#define EQUAL 1
#define OVERFLOW -1
#define STACK_INIT_SIZE 100
#define STACKINCREMENT 10 typedef int Status ;
struct STU{
char name[20];
char stuno[10];
int age;
int score;
};
typedef struct STU SElemType;
struct STACK
{
SElemType *base;
SElemType *top; int stacksize;
};
typedef struct STACK SqStack; typedef struct STACK *pSqstack;
Status InitStack(SqStack **S);
Status DestroyStack(SqStack *S);
Status ClearStack(SqStack *S);
Status StackEmpty(SqStack S);
int StackLength(SqStack S);
Status GetTop(SqStack S,SElemType *e);
Status Push(SqStack *S,SElemType e);
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e);
Status StackTraverse(SqStack S,Status (*visit)());
Status InitStack(SqStack **S)
{
(*S)=(SqStack *) malloc(sizeof(SqStack));
(*S)->base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(SElemType));
if(!(*S)->base)exit(OVERFLOW);
(*S)->top=(*S)->base;
(*S)->stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
Status DestroyStack(SqStack *S) {
free(S->base);
free(S);
}
Status ClearStack(SqStack *S) {
S->top=S->base;
}
Status StackEmpty(SqStack S)
{
if(S.top==S.base) return TRUE;
else
return FALSE;
}
int StackLength(SqStack S)
{
int i;
SElemType *p;
i=0;
p=S.top;
while(p!=S.base)
{p++;
i++;
}
}
Status GetTop(SqStack S,SElemType *e) {
if(S.top==S.base) return ERROR;
*e=*(S.top-1);
return OK;
}
Status Push(SqStack *S,SElemType e) {
/*
if(S->top - S->base>=S->stacksize)
{
S->base=(SElemType *) realloc(S->base,
(S->stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType)); if(!S->base)exit(OVERFLOW);
S->top=S->base+S->stacksize;
S->stacksize += STACKINCREMENT;
}
*/
*(S->top++)=e; return OK;
}
Status Pop(SqStack *S,SElemType *e) {
if(S->top==S->base) return ERROR;
*e=*--S->top; return OK;
}
Status StackPrintElem(SElemType * e)
{
printf("%s %s %d %d\n",e->name,e->stuno,e->age,e->score); }
Status StackTraverse(SqStack S,Status (*visit)()) {
while(S.top!=S.base)
visit(--S.top);
}
main()
{
SElemType e; SqStack *Sa;
clrscr();
printf("\n\n ---------- SqStack Demo is running...
\n\n");
printf("First is Push function.\n");
InitStack(&Sa);
strcpy(https://www.360docs.net/doc/d616691152.html,,"stu1"); strcpy(e.stuno,"100001"); e.age=80; e.score=1000;
printf(" Now Stack is Empty.\n");
StackTraverse(*Sa,StackPrintElem);
Push(Sa,e);
printf(" Now Stack has one element.\n");
StackTraverse(*Sa,StackPrintElem);
strcpy(https://www.360docs.net/doc/d616691152.html,,"stu3"); strcpy(e.stuno,"100002"); e.age=80; e.score=1000; Push(Sa,e);
printf(" Now Stack has another element.\n");
StackTraverse(*Sa,StackPrintElem);
printf(" Now Pop Stack,the top elem put into variable e.\n");
Pop(Sa,&e);
printf("%s\n%s\n%d\n%d\n",https://www.360docs.net/doc/d616691152.html,,e.stuno,e.age,e.score);
printf(" Let's see the left of Stack's elem:\n");
StackTraverse(*Sa,StackPrintElem);
getch();
printf("\n\n\nWelcom to visit https://www.360docs.net/doc/d616691152.html,\n\n"); }
3 另外栈和队列简单应用及较完整的基本操作参考程序见扫描文件