栈和队列的基本操作的实现

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安徽大学

网络工程

栈和队列的基本操作的实现

______2010\4\12

【实验目的】

1.理解并掌握栈和队列的逻辑结构和存储结构；

2.理解栈和队列的相关基本运算；

3.编程对相关算法进行验证。

【实验内容】

（一）分别在顺序和链式存储结构上实现栈的以下操作（含初始化，入栈，出栈，取栈顶元素等）：

1.构造一个栈S，将构造好的栈输出；

2.在第1步所构造的栈S中将元素e 入栈，并将更新后的栈S输出；

3.在第2步更新后所得到的栈S中将栈顶元素出栈，用变量e返回该元素，并将更新后的栈S输出。（二）分别在链队列和循环队列上实现以下操作（初始化，入队，出队，取队头元素等）：

1.构造一个队列Q，将构造好的队列输出；

2.在第1步所构造的队列Q中将元素e入队，并将更新后的队列Q输出；

3.在第2步更新后所得到的队列Q中将队头元素出队，用变量e返回该元素，并将更新后的队列Q输出。

【要求】

1.栈和队列中的元素要从终端输入；

2.具体的输入和输出格式不限；

3.算法要具有较好的健壮性，对运行过程中的错误

操作要做适当处理。

三、实验步骤

1．本实验用到的数据结构

(1)逻辑结构：线性结构

(2)存储结构：程序一、四（顺序存储结构）；

程序二、三（链式存储结构）；

2．各程序的功能和算法设计思想

程序一：顺序栈

# include

# include

# include

#define STACKINITISIZE 100

# define STACKINCREMENT 10

# define OK 1

# define ERROR 0

# define OVERFLOW -2

typedef int SElemtype;

typedef int status;

typedef struct {

SElemtype *base;

SElemtype *top;

int stacksize;

}sqstack;

void Initstack (sqstack *s) {

(*s).base = (SElemtype *)malloc(STACKINITISIZE * sizeof (SElemtype));

if(!(*s).base) exit(OVERFLOW);

(*s).top = (*s).base;

(*s).stacksize = STACKINITISIZE;

}

void 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;

}

status Gettop (sqstack s ) {

int e;

if (s.top ==s.base )

return ERROR;

e=*(s.top-1);

printf ("栈顶元素是%d\n",e);

return OK;

}

status pop ( sqstack *s ) {

int f;

if ( (*s).top==(*s).base) return ERROR;

f = *(--(*s).top);

printf("出栈元素是%d\n",f);

return OK;

}

void stackTraverse(sqstack s ){

SElemtype * p =s.base;

while (s.top>p)

printf ("%d ",*p++);

printf("\n");

}

void main(){

int h,k,e,i;

sqstack la;

printf ("构建一个空栈\n");

Initstack (&la);

printf("请输入栈内元素的个数\n");

scanf ("%d",&k);

printf("请输入%d个元素\n",k);

for (i=0;i

scanf ("%d",&e);

push (&la,e);

}

printf ("\n");

printf("输出栈内所有元素\n");

stackTraverse (la);

fflush (stdin);

printf("查找栈顶元素\n");

Gettop (la);

printf("删除栈顶元素\n");

pop (&la);

printf("输出栈内所有元素\n");

stackTraverse (la);

fflush (stdin);

printf ("\n");

printf ("插入一个元素\n");

printf("请输入插入的元素值\n");

scanf ("%d",&h);

push (&la,h);

printf("输出栈内所有元素\n");

stackTraverse (la);

printf("\n");

}

功能：实现顺序栈的各种功能，如能建立空栈，实现栈的初始化，插入，删除栈顶元素等操作。

算法设计思想：首先建立一个空栈，再实现栈的初始化，用一个主函数包涵栈的各种操作。

程序调式如下：