基于java数据结构实验报告+-+栈
数据结构栈和队列实验报告
数据结构栈和队列实验报告实验报告：数据结构栈和队列一、实验目的1.了解栈和队列的基本概念和特点；2.掌握栈和队列的基本操作；3.掌握使用栈和队列解决实际问题的方法。
二、实验内容1.栈的基本操作实现；2.队列的基本操作实现；3.使用栈和队列解决实际问题。
三、实验原理1.栈的定义和特点：栈是一种具有后进先出(LIFO)特性的线性数据结构，不同于线性表，栈只能在表尾进行插入和删除操作，称为入栈和出栈操作。
2.队列的定义和特点：队列是一种具有先进先出(FIFO)特性的线性数据结构，不同于线性表，队列在表头删除元素，在表尾插入元素，称为出队和入队操作。
3.栈的基本操作：a.初始化：建立一个空栈；b.入栈：将元素插入栈的表尾；c.出栈：删除栈表尾的元素，并返回该元素；d.取栈顶元素：返回栈表尾的元素，不删除。
4.队列的基本操作：a.初始化：建立一个空队列；b.入队：将元素插入队列的表尾；c.出队：删除队列表头的元素，并返回该元素；d.取队头元素：返回队列表头的元素，不删除。
四、实验步骤1.栈的实现：a.使用数组定义栈，设置栈的大小和栈顶指针；b.实现栈的初始化、入栈、出栈和取栈顶元素等操作。
2.队列的实现：a.使用数组定义队列，设置队列的大小、队头和队尾指针；b.实现队列的初始化、入队、出队和取队头元素等操作。
3.使用栈解决实际问题：a.以括号匹配问题为例，判断一个表达式中的括号是否匹配；b.使用栈来实现括号匹配，遍历表达式中的每个字符，遇到左括号入栈，遇到右括号时将栈顶元素出栈，并判断左右括号是否匹配。
4.使用队列解决实际问题：a.以模拟银行排队问题为例，实现一个简单的银行排队系统；b.使用队列来模拟银行排队过程，顾客到达银行时入队，处理完业务后出队，每个顾客的业务处理时间可以随机确定。
五、实验结果与分析1.栈和队列的基本操作实现：a.栈和队列的初始化、入栈/队、出栈/队以及取栈顶/队头元素等操作均能正常运行；b.栈和队列的时间复杂度均为O(1)，操作效率很高。
数据结构实验报告 栈进制转换
数据结构实验报告栈进制转换数据结构实验报告栈进制转换一、实验目的栈是一种常见的数据结构，本实验的目的在于通过实现栈的基本操作，设计并实现一个进制转换的程序，并通过实验验证程序的正确性和效率。
二、实验原理1.栈的定义和基本操作栈是一种后进先出（Last In First Out，简称LIFO）的数据结构。
它可以通过一个指针来标识当前栈顶元素，栈顶指针top的起始值为-1，空栈时top=-1.2.栈的进制转换将一个十进制数转换为其他进制（如二进制、八进制、十六进制）的过程中，可以通过栈来实现。
具体步骤如下：- 初始化一个空栈；- 将十进制数依次除以目标进制的基数，将余数依次入栈，直到商为0；- 依次出栈，将出栈的余数组合起来，得到转换后的目标进制数。
三、实验内容1.实现栈的基本操作（1）定义栈结构，包括元素数组和栈顶指针；（2）实现入栈操作push()，将元素插入到栈顶；（3）实现出栈操作pop()，从栈顶删除一个元素并返回其值；（4）实现获取栈顶元素的操作getTop()，返回栈顶元素的值；（5）实现判断栈是否为空的操作isEmpty()，返回布尔值；（6）实现判断栈是否已满的操作isFull()，返回布尔值。
2.设计并实现进制转换的程序（1）初始化一个空栈用于存放转换后的数字；（2）输入十进制数num和目标进制target；（3）通过栈的操作将num转换为target进制数；（4）输出转换后的结果。
四、实验步骤1.实现栈的基本操作（1）定义栈的结构和相关操作；（2）编写相应的测试代码，验证栈的基本操作是否正确。
2.设计并实现进制转换的程序（1）根据原理部分的步骤，设计转换程序的具体逻辑；（2）编写相应的测试代码，验证转换程序的正确性和效率。
五、实验结果与分析1.给定一个十进制数num=12345，目标进制为二进制（target=2），经过进制转换后得到的结果为.111.2.给定一个十进制数num=456，目标进制为八进制（target=8），经过进制转换后得到的结果为.710.本实验的结果表明，转换程序能够正确地将十进制数转换为目标进制数，并且具有较高的效率。
数据结构实验报告实验总结
数据结构实验报告实验总结本次数据结构实验主要涉及线性表、栈和队列的基本操作以及链表的应用。
通过实验，我对这些数据结构的特点、操作和应用有了更深入的了解。
下面对每一部分实验进行总结。
实验一：线性表的基本操作线性表是一种常见的数据结构，本实验要求实现线性表的基本操作，包括插入、删除、查找、遍历等。
在实验过程中，我对线性表的结构和实现方式有了更清晰的认识，掌握了用数组和链表两种方式实现线性表的方法。
实验二：栈的应用栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，本实验要求利用栈实现简单的括号匹配和后缀表达式计算。
通过实验，我了解到栈可以方便地实现对于括号的匹配和后缀表达式的计算，有效地解决了对应的问题。
实验三：队列的应用队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，本实验要求利用队列实现银行排队和迷宫求解。
通过实验，我对队列的应用有了更加深入的了解，了解到队列可以解决需要按顺序处理的问题，如排队和迷宫求解等。
实验四：链表的应用链表是一种常用的数据结构，本实验要求利用链表实现学生信息管理系统。
通过实验，我对链表的应用有了更深入的了解，了解到链表可以方便地实现对于数据的插入、删除和修改等操作，并且可以动态地调整链表的长度，适应不同的需求。
通过本次实验，我掌握了线性表、栈、队列和链表的基本操作，并了解了它们的特点和应用方式。
同时，通过实际编程的过程，我对于数据结构的实现方式和效果有了更直观的认识，也锻炼了自己的编程能力和解决问题的能力。
在实验过程中，我遇到了一些问题，如程序逻辑错误和内存泄漏等，但通过调试和修改，最终成功解决了这些问题，对自己的能力也有了更多的信心。
通过本次实验，我深刻体会到了理论与实践的结合的重要性，也对于数据结构这门课程有了更加深入的理解。
总之，本次数据结构实验给予了我很多有益的启发和收获，对于数据结构的概念、特点和应用有了更深入的理解。
在以后的学习中，我会继续加强对数据结构的学习和研究，不断提高自己的编程能力和解决问题的能力。
栈的基本操作实验报告
一、实验目的1. 掌握栈的定义、特点、逻辑结构，理解栈的抽象数据类型。
2. 熟练掌握顺序栈和链栈两种结构类型的定义、特点以及基本操作的实现方法。
3. 了解栈在解决实际问题中的应用。
二、实验内容1. 编写顺序栈和链栈的基本操作函数，包括入栈（push）、出栈（pop）、判断栈空（isEmpty）、获取栈顶元素（getTop）等。
2. 利用栈实现字符序列是否为回文的判断。
3. 利用栈实现整数序列中最大值的求解。
三、实验步骤1. 创建顺序栈和链栈的结构体，并实现相关的基本操作函数。
2. 编写一个函数，用于判断字符序列是否为回文。
该函数首先将字符序列中的字符依次入栈，然后逐个出栈，比较出栈的字符是否与原序列相同，若相同则表示为回文。
3. 编写一个函数，用于求解整数序列中的最大值。
该函数首先将序列中的元素依次入栈，然后逐个出栈，每次出栈时判断是否为当前栈中的最大值，并记录下来。
四、实验结果与分析1. 顺序栈和链栈的基本操作函数实现如下：```c// 顺序栈的基本操作void pushSeqStack(SeqStack s, ElemType x) {if (s->top < MAXSIZE - 1) {s->top++;s->data[s->top] = x;}}void popSeqStack(SeqStack s, ElemType x) {if (s->top >= 0) {x = s->data[s->top];s->top--;}}bool isEmptySeqStack(SeqStack s) {return s->top == -1;}ElemType getTopSeqStack(SeqStack s) {if (s->top >= 0) {return s->data[s->top];}return 0;}// 链栈的基本操作void pushLinkStack(LinkStack s, ElemType x) {LinkStack p = (LinkStack )malloc(sizeof(LinkStack)); if (p == NULL) {exit(1);}p->data = x;p->next = s->top;s->top = p;}void popLinkStack(LinkStack s, ElemType x) { if (s->top != NULL) {LinkStack p = s->top;x = p->data;s->top = p->next;free(p);}}bool isEmptyLinkStack(LinkStack s) {return s->top == NULL;}ElemType getTopLinkStack(LinkStack s) {if (s->top != NULL) {return s->top->data;}return 0;}```2. 判断字符序列是否为回文的函数实现如下：```cbool isPalindrome(char str) {SeqStack s;initStack(&s);int len = strlen(str);for (int i = 0; i < len; i++) {pushSeqStack(&s, str[i]);}for (int i = 0; i < len; i++) {char c = getTopSeqStack(&s);popSeqStack(&s, &c);if (c != str[i]) {return false;}}return true;}```3. 求解整数序列中最大值的函数实现如下：```cint getMax(int arr, int len) {LinkStack s;initStack(&s);int max = arr[0];for (int i = 0; i < len; i++) {pushLinkStack(&s, arr[i]);if (arr[i] > max) {max = arr[i];}}while (!isEmptyLinkStack(&s)) {popLinkStack(&s, &max);}return max;}```五、实验心得通过本次实验，我对栈的基本操作有了更深入的理解。
数据结构实验报告栈
数据结构实验报告：栈摘要：本实验报告旨在介绍栈这一重要的数据结构，以及在实际应用中的使用。
栈是一种先进后出（LIFO）的数据结构，在计算机科学中有着广泛的应用。
本报告将详细介绍栈的定义、基本操作以及应用实例，并根据实验结果进行分析和总结。
1. 引言栈是一种基于线性表的数据结构，具有后进先出（LIFO）的特性。
它可以通过两个基本操作来实现：push（入栈）将元素添加到栈顶，pop（出栈）将栈顶元素移除。
栈在计算机科学中被广泛应用，如函数调用、表达式求值、括号匹配等。
2. 栈的实现栈可以通过数组或链表来实现。
数组实现的栈称为顺序栈，链表实现的栈称为链式栈。
无论是哪种实现方式，都需要实现以下基本操作：- push(element): 将元素添加到栈顶。
- pop(): 移除栈顶元素并返回。
- top(): 返回栈顶元素的值。
- isEmpty(): 判断栈是否为空。
- isFull(): 判断栈是否已满（仅顺序栈需要实现）。
3. 栈的应用3.1 函数调用栈在函数调用中起着关键作用。
每当一个函数被调用时，当前函数的局部变量、返回地址等信息都会被压入栈中。
当函数执行完毕时，这些信息会从栈中弹出，继续执行上一级函数。
3.2 表达式求值栈常用于表达式求值，特别是中缀表达式的转换和计算。
通过将中缀表达式转换为后缀表达式，可以方便地进行计算。
栈可以临时存储运算符，并根据运算符的优先级进行弹出和计算。
3.3 括号匹配栈的一个重要应用是括号匹配。
通过遍历字符串，将左括号压入栈中。
每当遇到右括号时，如果栈顶元素是匹配的左括号，则弹出栈顶元素；否则，表示括号不匹配。
4. 实验结果与分析根据我们对栈的实现和应用进行的实验，以下是我们得到的结论：- 通过数组实现的顺序栈在空间上存在一定的限制，可能会出现栈溢出的情况。
- 通过链表实现的链式栈没有空间限制，可以动态地添加和删除元素。
- 栈在函数调用和表达式求值中展现出了高效的性能，并能够简化程序的设计。
栈的操作(实验报告)
引言：栈是一种常见的数据结构，它具有特殊的操作规则，即先进后出（LIFO）。
本文将介绍栈的操作，并结合实验报告的方式详细阐述栈的概念、基本操作以及应用场景。
概述：栈是一种线性数据结构，由相同类型的元素按照特定顺序排列而成。
在栈中，只能在栈顶进行插入和删除操作，其他位置的元素无法直接访问。
栈具有两个基本操作：压栈（push）和弹栈（pop）。
其中，压栈将一个元素添加到栈顶，弹栈则是删除栈顶的元素。
除了基本操作外，栈还具有其他常见的操作，如获取栈顶元素（top）、判断栈是否为空（empty）等。
正文内容：一、栈的基本操作1.压栈（push）push操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子2.弹栈（pop）pop操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子3.获取栈顶元素（top）top操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子4.判断栈是否为空（empty）empty操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子5.栈的大小（size）size操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子二、栈的应用场景1.括号匹配使用栈实现括号匹配的原理和过程在编译器、计算表达式等领域中的应用2.浏览器的后退和前进功能使用栈来记录浏览器访问历史的原理和过程实现浏览器的后退和前进功能3.函数调用和递归使用栈来实现函数调用和递归的原理和过程在程序执行过程中的应用和注意事项4.实现浏览器缓存使用栈来实现浏览器缓存的原理和过程提高用户浏览速度的实际应用案例5.撤销操作使用栈来实现撤销操作的原理和过程在编辑器、图形处理软件等领域的实际应用总结：本文详细介绍了栈的操作，包括基本操作（压栈、弹栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空、栈的大小）和应用场景（括号匹配、浏览器的后退和前进功能、函数调用和递归、实现浏览器缓存、撤销操作）。
通过了解栈的操作和应用，我们可以更好地理解数据结构中的栈，并能够在实际问题中灵活运用栈的特性。
数据结构实验3：栈子系统
验证性实验3：栈子系统班级学号 20 姓名施程程1．实验目的（1）掌握栈的特点及其描述方法。
（2）用链式存储结构实现一个栈。
（3）掌握建栈的各种基本操作。
（4）掌握栈的几个典型应用的算法。
2．实验内容（1）设计一个字符型的链栈。
（2）编写进栈、出栈、显示栈中全部元素的程序。
（3）编写一个把十进制整数转换成二进制数的应用程序。
（4）编写一个把中缀表达式转换成后缀表达式（逆波兰式）的应用程序。
（5）设计一个选择式菜单，以菜单方式选择上述操作。
栈子系统*********************************************** 1---------进栈 ** 2---------出栈 ** 3---------显示 ** 4---------数制转换 ** 5---------逆波兰式 ** 0---------返回 ***********************************************请选择菜单号（0--5）：3．实验程序（附zhan.cpp）#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define STACKMAX 100typedef struct stacknode{int data;struct stacknode *next;}StackNode;typedef struct{StackNode *top;}LinkStack;void Push (LinkStack &s,int x){StackNode *p=new StackNode;p->data=x;p->next=s.top;s.top=p;}int Pop(LinkStack &s,int &x){StackNode *p;if(s.top!=NULL){p=s.top;x=p->data;s.top=p->next;delete p;return 1;}elsereturn 0;}void ShowStack (LinkStack s){StackNode *p=s.top;if (p==NULL)printf("\n\t\t栈为空。
栈类的实验报告
一、实验目的1. 了解栈类的基本概念和原理；2. 掌握栈类的实现方法；3. 提高编程能力和数据结构应用能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 10；2. 编程语言：Java；3. 开发工具：Eclipse。
三、实验原理栈（Stack）是一种后进先出（Last In First Out，LIFO）的数据结构，它是限定仅在表的一端进行插入和删除操作的线性表。
栈的一端被称为栈顶（Top），另一端被称为栈底（Bottom）。
在栈中，新元素总是被添加到栈顶，而移除操作总是从栈顶开始。
栈类通常包含以下方法：1. push(E e)：向栈中添加元素e；2. pop()：从栈中移除栈顶元素；3. peek()：查看栈顶元素，但不移除；4. isEmpty()：判断栈是否为空；5. size()：获取栈中元素的数量。
四、实验步骤1. 创建一个名为Stack的类，实现栈的基本功能；2. 在Stack类中定义私有成员变量，用于存储栈的元素；3. 实现push、pop、peek、isEmpty和size方法；4. 编写测试程序，验证Stack类的功能。
以下是Stack类的实现代码：```javapublic class Stack<E> {private E[] elements;private int size;private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;public Stack() {elements = (E[]) new Object[DEFAULT_CAPACITY];size = 0;}public void push(E e) {if (size == elements.length) {elements = Arrays.copyOf(elements, 2 size + 1); }elements[size++] = e;}public E pop() {if (isEmpty()) {throw new IllegalStateException("Stack is empty"); }E e = elements[--size];elements[size] = null;return e;}public E peek() {if (isEmpty()) {throw new IllegalStateException("Stack is empty"); }return elements[size - 1];}public boolean isEmpty() {return size == 0;}public int size() {return size;}}```5. 编写测试程序，验证Stack类的功能：```javapublic class StackTest {public static void main(String[] args) {Stack<Integer> stack = new Stack<>();stack.push(1);stack.push(2);stack.push(3);System.out.println("栈顶元素：" + stack.peek()); // 输出：3System.out.println("栈的大小：" + stack.size()); // 输出：3System.out.println("栈是否为空：" + stack.isEmpty()); // 输出：falsewhile (!stack.isEmpty()) {System.out.println("出栈元素：" + stack.pop()); // 输出：3、2、1}}}```五、实验结论通过本次实验，我们成功实现了栈类的基本功能，包括push、pop、peek、isEmpty和size方法。
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实验报告break;case ')': if (stack1.isEmpty() || !stack1.pop().equals("(")) //遇见右括号时，出栈return "期望("; //检查出栈字符是否为左括号}}return (stack1.isEmpty()) ? "无" : "期望)"; //返回空串表示没有错误}public static void main(String args[]){String infix="((1+2)*3+4";System.out.println(infix+" ，编译错误："+Bracket.isMatched(infix));}4.中缀表达式转后缀表达式；根据后缀表达式求值。
（可选）运行结果：顺序栈表的测试及结果：单链栈表的测试及结果：实验总结：栈是特殊的线性表，其存储结构和线性表很相似，分为顺序存储和链式存储。
顺序存储类似于高级语言中的数组，可用数组的相关方法实运算，链式存储类似于高级语言中的指针，可通过类的对象引用实现指针运算。
栈只允许在其一端进行操作，对其算法的实现起到瓶颈的作用。
附：源程序：建立顺序栈，实现入栈，出栈等基本操作。
package StackTable;public class SequeueStack<T>{private int size=10;private int count;private int top;private T[] stack;public SequeueStack() {top=-1;stack=(T[])new Object[size];count=0;}public SequeueStack(int n) {top=-1;stack=(T[])new Object[n];count=0;}public boolean isEmpty() {return top==-1;}public boolean isFull() {return top==size;}public boolean push(T obj) {if (isFull()) {System.out.println("栈满");return false;}stack[++top]=obj;count++;return true;}public T pop() {if (isEmpty()) {System.out.println("栈空");return null;}T sc=stack[top--];count--;return sc;}public void list() {if(isEmpty()) {System.out.println("栈空");}for(int i=top;i>=0;i--) {System.out.println("stack["+i+"]="+stack[i]);}}public static void main(String[] args) {SequeueStack<String> stack1=new SequeueStack<String>(5);stack1.push("王帆");stack1.push("李明");stack1.push("李华");stack1.push("张三");stack1.push("李四");stack1.list();System.out.println("出栈的是："+stack1.pop());System.out.println("出栈后：");stack1.list();// TODO Auto-generated method stub}}掌握链栈基本操作的算法实现；package linkedList;class StackNode<T>{private T data;private StackNode next;public StackNode(T obj) {this.data =obj;}@Overridepublic String toString() {return"StackNode [data=" + data + "]";}public StackNode getNext() {return next;}public void setNext(StackNode next) {this.next = next;}}public class SingleLinkStack<T> {private StackNode top;public SingleLinkStack() {top=null;}public boolean isEmpty() {return top==null;}public boolean push(StackNode s) {s.setNext(top);top=s;return true;}public StackNode pop() {if (isEmpty()) {System.out.println("栈空");return null;}StackNode sc=top;top=top.getNext();return sc;}public void list() {StackNode temp=top;while(temp!=null) {System.out.println(temp);temp=temp.getNext();}}public static void main(String[] args) {StackNode<String> node1=new StackNode<String>("王帆");StackNode<String> node2=new StackNode<String>("小明");StackNode<String> node3=new StackNode<String>("小王");StackNode<String> node4=new StackNode<String>("小红");StackNode<String> node5=new StackNode<String>("小华");SingleLinkStack<String> list1 = new SingleLinkStack<String>();list1.push(node1);list1.push(node2);list1.push(node3);list1.push(node4);list1.push(node5);list1.list();System.out.println("出栈的是："+list1.pop());System.out.println("出栈后：");list1.list();// TODO Auto-generated method stub}}括号匹配问题package seqList;import java.util.Stack;public class Bracket {public static void main(String[] args) {String infix="((1+2)*3+4) ";System.out.println(infix+",编译错误："+Bracket.isMatched(infix));// TODO Auto-generated method stub}public static String isMatched(String infix) {Stack<String> stack1 = new Stack<String>();for (int i = 0; i < infix.length(); i++) {char ch=infix.charAt(i);switch(ch) {case'(': stack1.push(ch+"");break;case')':if(stack1.isEmpty()||!stack1.pop().equals("(")) {return"缺少(";}break;}}return (stack1.isEmpty())?"无":"缺少)";}}。