栈和队列的基本操作的实现

封面：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 <stdio.h># include <malloc.h># include <process.h>#define STACKINITISIZE 100# define STACKINCREMENT 10# define OK 1# define ERROR 0# define OVERFLOW -2typedef 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<k;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：程序二：链栈// shuju3.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

#include"stdafx.h"#include<malloc.h>#include<stdio.h>#include<process.h># define OK 1# define ERROR 0typedef int status;typedef struct SNode{int data;struct SNode *next;}SNode,*Sqstack;void Createsqstack(Sqstack *l,int n){ int i;Sqstack s;*l=(Sqstack) malloc(sizeof(SNode));(*l)->next=NULL;printf("请输入%d个元素\n",n);for(i=n;i>0;--i){s=(Sqstack) malloc(sizeof(SNode));scanf("%d",&(s->data));s->next=(*l)->next;(*l)->next=s;}}status Getelem(Sqstack *l,int *e){Sqstack s;s=(*l)->next;*e=s->data;printf("头元素是%d\n",*e);return OK;}status insertsqtack(Sqstack l,int e,int n){ Sqstack p,s;int i;p=l;for(i=0;i<n;i++){p=p->next;}s=(Sqstack) malloc (sizeof(SNode));s->data = e;p->next=s;s->next=NULL;return OK;}status Deletesqstack(Sqstack l){int h;Sqstack p,q;p=l;q=p->next;p->next=q->next;h=q->data;printf("删除的元素是%d",h);free(q);return OK;}void sqstackTraverse(Sqstack l){Sqstack p;p=l->next;while(p){printf("%d ",p->data);p=p->next;}}void main (){int i,j,n,k,e;Sqstack la;printf("请输入链栈的长度\n");scanf("%d",&n);printf("建立一个链栈\n");Createsqstack(&la,n);printf("输出各元素\n");printf("la=");sqstackTraverse(la);fflush(stdin);printf("\n");printf("查找栈顶元素\n");Getelem(&la,&e);fflush(stdin);printf("\n");printf("插入新的栈顶元素\n");scanf("%d",&e);insertsqtack(la,e,n);printf("输出各元素\n");printf("la=");sqstackTraverse(la);fflush(stdin);printf("\n");printf("删除栈顶元素\n");Deletesqstack(la);printf("输出各元素\n");printf("la=");sqstackTraverse(la);printf("\n");}功能：实现链栈的基本功能，如初始化，删除，插入，查找栈顶元素等。

算法设计思想：利用单链表的形式建立一个链栈，定义一个结构体，利用指针指向，建立链栈的具有不同功能的函数（删除、插入、查找等），利用主函数合理安排顺序实现链栈操作。

调试情况如下：程序三:链队列// SHUJU.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。