实验二栈队列的实现及应用
栈和队列的实验报告
栈和队列的实验报告栈和队列的实验报告引言：栈和队列是计算机科学中常用的数据结构，它们在算法设计和程序开发中起着重要的作用。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入理解栈和队列的概念、特点以及它们在实际应用中的作用。
一、栈的实验1.1 栈的定义和特点栈是一种具有特殊操作约束的线性数据结构，它的特点是“先进后出”（Last-In-First-Out，LIFO）。
栈的操作包括入栈（push）和出栈（pop），入栈操作将元素放入栈顶，出栈操作将栈顶元素移除。
1.2 实验步骤在本次实验中，我们使用编程语言实现了一个栈的数据结构，并进行了以下实验步骤：1.2.1 创建一个空栈1.2.2 向栈中依次压入若干元素1.2.3 查看栈顶元素1.2.4 弹出栈顶元素1.2.5 再次查看栈顶元素1.3 实验结果通过实验，我们观察到栈的特点：最后入栈的元素最先出栈。
在实验步骤1.2.2中，我们依次压入了元素A、B和C，栈顶元素为C。
在实验步骤1.2.4中，我们弹出了栈顶元素C，此时栈顶元素变为B。
二、队列的实验2.1 队列的定义和特点队列是一种具有特殊操作约束的线性数据结构，它的特点是“先进先出”（First-In-First-Out，FIFO）。
队列的操作包括入队（enqueue）和出队（dequeue），入队操作将元素放入队尾，出队操作将队头元素移除。
2.2 实验步骤在本次实验中，我们使用编程语言实现了一个队列的数据结构，并进行了以下实验步骤：2.2.1 创建一个空队列2.2.2 向队列中依次插入若干元素2.2.3 查看队头元素2.2.4 删除队头元素2.2.5 再次查看队头元素2.3 实验结果通过实验，我们观察到队列的特点：最先入队的元素最先出队。
在实验步骤2.2.2中，我们依次插入了元素X、Y和Z，队头元素为X。
在实验步骤2.2.4中，我们删除了队头元素X，此时队头元素变为Y。
三、栈和队列的应用栈和队列在实际应用中有广泛的应用场景，下面简要介绍一些常见的应用：3.1 栈的应用3.1.1 表达式求值：通过栈可以实现对表达式的求值，如中缀表达式转换为后缀表达式，并计算结果。
实验2 栈和队列的操作
实验二栈和队列的操作一、实验目的1．熟悉栈和队列的存储结构；2．熟悉栈和队列的相关操作；3．利用栈和队列求解一些常见问题。
二、实验内容1、表达式求值任何一个算术表达式都是由操作数(operand) 、运算符(operator) 和界限符(edlimiter) 组成的。
为了简化问题．这里假设算术表达式中的操作数为单个数字表示的变量：运算符有加“ + ”、减“—”、乘“ * ”、除“／”和括号，表达式以“#”结束。
运算法则是括号优先级最高，先乘除，后加减，同级运算自左至右。
程序设计时需设置两个工作栈。
一个称为运算符栈，用OP 表示，用于存放表达式中的运算符：另一个称为操作数栈，用S 表示，用于存放操作数或运算结果。
这两个栈的初始状态均为空。
计算机从左至右扫描表达式，凡遇操作数一律进S 栈；若遇运算符，则要把它的优先数和栈顶运算符的优先数进行比较：若前者大，则该运算符进OP 栈；否则，栈顶运算符退栈、并进行计算，运算对象为S 栈顶上的两个元素，且先退栈的元素在运算量的右侧，后退栈的在运算量的左侧。
试编写一程序，先输入一个表达式，再求表达式的值。
2、数制转换假设现要编制一个满足下列要求的程序：对于输入的任意一个非负十进制整数，打印输出与其等值的八进制数。
从计算过程可见，这八进制的各个数位产生的顺序是从低位到高位的，而打印输出的顺序，一般来说应从高位到低位，这恰好和计算过程相反。
因此，需要先保存在计算过程中得到的八进制数的各位，然后逆序输出，因为它是按“后进先出”的规律进行的，所以用栈最合适。
试编写一个程序，实现将十进制数转换成八进制数并输出。
三、主要任务1、完成算法设计和程序设计，并分析算法时间复杂度和空间复杂度；2、写出程序运行情况，写出输入数据及运行结果；3、撰写实验报告，写出算法设计小结和心得。
四、思考题1、为什么说栈是一种特殊线性表？它的操作与线性表有什么不同？2、对于数制转换算法，如果不用栈如何实现？。
实验2 - 栈和队列的应用
实验二栈和队列的应用——数值转换器
实验目的：
本实验的目的是使学生深入了解栈和队列的特征，以便在实际问题背景下灵活运用它们；同时还将巩固这两种结构的构造方法，熟练掌握顺序存储映像和链式映像中各类基本操作的实现。
实验要求：
从键盘输入一个10进制数，编程将其转换成16进制数，并输出。
要求实现下列函数：
(1) 实现链栈的各个基本操作函数；
(2) Transfer( )函数实现进制转换工作；
(3) main( )函数进行调用。
[实现提示]
输入：10进制整数
输出：16进制数（由数字0~9和字符A~F组成）
[测试数据]
由学生自己确定，注意边界数据。
程序运行结果：
程序源码：（后付纸）
实验心得体会：十进制转化为十六进制的方法选用了十进制数除以十六取余，因为最先求出来的余数是个位，然后是百位千位等，所以又用到了栈，使得计数单位最大的最先输出。
判断了如果从11到15就用A-B替换。
实验二(1)讲义-栈和队列的应用
实验2：栈和队列的应用
一、实验目的
1.掌握栈的表示与实现
2.掌握队列的表示与实现
3.掌握栈的入栈、出栈等基本操作
4.掌握队列的入队、出队等基本操作
二、实验内容
1.实现顺序栈各种基本运算的算法，具体操作要求如下：
（1）初始化栈，并判断栈是否为空；
（2）对a,b,c,d,f五个字符元素模拟进栈操作；并判断栈是否为空；
（3）取出栈顶元素；
（4）对a,b,c,d,f五个字符元素做依次出栈操作，并判断栈是否为空；
（5）释放栈。
具体效果如下：
注：若sqstack.cpp文件中的方法不合适，可以作修改。
2.实现链栈各种基本运算的算法
（1）初始化栈，并判断栈是否为空；
（2）对a,b,c,d,f五个字符元素模拟进栈操作；并判断栈是否为空；
（3）取出栈顶元素；
（4）对a,b,c,d,f五个字符元素做依次出栈操作，并判断栈是否为空；
（5）释放栈。
注：若listack.cpp文件中的方法不合适，可以作修改。
三、实验要求
1.独立完成实验程序的编写与调试；
2.实验完成后填写实验报告，学习委员按学号从小到大的顺序提交。
四、思考题
1.读入一个有限大小的整数n，然后按输入次序的相反次序输出各元素的值。
(用顺序栈
实现)
2.利用栈完成数制转换。
任意输入一个十进制数，将其转换成八进制数。
(用顺序栈实
现)。
实验报告——栈和队列的应用
实验报告——栈和队列的应用第一篇：实验报告——栈和队列的应用实验5 栈和队列的应用目的和要求：（1）熟练栈和队列的基本操作；（2）能够利用栈与队列进行简单的应用。
一、题目题目1.利用顺序栈和队列，实现一个栈和一个队列，并利用其判断一个字符串是否是回文。
所谓回文，是指从前向后顺读和从后向前倒读都一样的字符串。
例如，a+b&b+a等等。
题目2.假设在周末舞会上，男士们和女士们进入舞厅时，各自排成一队。
跳舞开始时，依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴。
若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。
现要求写一算法模拟上述舞伴配对问题，并实现。
题目3.打印机提供的网络共享打印功能采用了缓冲池技术，队列就是实现这个缓冲技术的数据结构支持。
每台打印机具有一个队列（缓冲池），用户提交打印请求被写入到队列尾，当打印机空闲时，系统读取队列中第一个请求，打印并删除之。
请利用队列的先进先出特性，完成打印机网络共享的先来先服务功能。
题目4.假设以数组Q[m]存放循环队列中的元素, 同时设置一个标志tag，以tag == 0和tag == 1来区别在队头指针(front)和队尾指针(rear)相等时，队列状态为“空”还是“满”。
试编写与此结构相应的插入(enqueue)和删除(dlqueue)算法。
题目5.利用循环链队列求解约瑟夫环问题。
请大家从本组未讨论过的五道题中选择一道，参照清华邓俊辉老师MOOC视频及课本相关知识，编写相应程序。
选择题目3：打印机提供的网络共享打印功能采用了缓冲池技术，队列就是实现这个缓冲技术的数据结构支持。
二、程序清单//Ch3.cpp #include #include #include“ch3.h” template void LinkedQueue::makeEmpty()//makeEmpty//函数的实现{ LinkNode*p;while(front!=NULL)//逐个删除队列中的结点{p=front;front=front->link;delete p;} };template bool LinkedQueue::put_in(T&x）{//提交命令函数if(front==NULL){//判断是否为空front=rear=new LinkNode;//如果为空，新结点为对头也为对尾front->data=rear->data=x;if(front==NULL)//分配结点失败return false;} else{rear->link=new LinkNode;//如不为空，在链尾加新的结点rear->link->data=x;if(rear->link==NULL)return false;rear=rear->link;} return true;};template bool LinkedQueue::carry_out()//执行命令函数 { if(IsEmpty()==true)//判断是否为空{return false;} cout<data<LinkNode*p=front;front=front->link;//删除以执行的命令，即对头修改delete p;//释放原结点return true;};void main()//主函数 { LinkedQueue q;//定义类对象char flag='Y';//标志是否输入了命令const int max=30;//一次获取输入命令的最大个数while(flag=='Y')//循环{ int i=0;char str[max];//定义存储屏幕输入的命令的数组gets(str);//获取屏幕输入的命令while(str[i]!=''){q.put_in(str[i]);//调用提交命令函数，将每个命令存入队列中i++;}for(int j=0;j<=i;j++){if(q.IsEmpty()==true)//判断是否为空，为空则说明没有可执行的命令{cout<cin>>flag;continue;//为空跳出for循环为下次输入命令做好准备}q.carry_out();//调用执行命令的函数，将命令打印并删除}三、程序调试过程中所出现的错误无。
数据结构实验二
数据结构实验二数据结构实验二：队列与栈的实现一、实验目的本实验旨在通过实现队列和栈数据结构，加深对队列和栈实现原理的理解，并熟练掌握队列和栈的基本操作。
二、实验要求1.使用C/C++语言实现队列的基本操作：初始化队列、入队、出队、判空、判满等。
2.使用C/C++语言实现栈的基本操作：初始化栈、入栈、出栈、判空、判满等。
3.验证队列和栈的实现是否正确。
4.分析队列和栈的时间复杂度，并给出实验结果。
5.撰写实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、程序源代码、实验结果和分析、实验总结等内容。
三、实验原理1.队列：队列是一种先进先出(FIF0)的数据结构。
在队列中，数据元素按照进入队列的顺序排列，首元素是最先进入的元素，尾元素是最后进入的元素。
队列的基本操作有：初始化队列、入队、出队、判空、判满等。
2.栈：栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构。
在栈中，数据元素按照进入栈的顺序排列，但是只能从栈顶进出，即最后进入的元素最先出栈。
栈的基本操作有：初始化栈、入栈、出栈、判空、判满等。
四、实验步骤1.实现队列的基本操作：1.初始化队列：创建一个空队列，并设置相关指针。
2.入队：将新元素插入到队尾。
3.出队：将队头元素删除，并返回其值。
4.判空：判断队列是否为空。
5.判满：判断队列是否已满。
2.实现栈的基本操作：1.初始化栈：创建一个空栈，并设置相关指针。
2.入栈：将新元素压入栈顶。
3.出栈：将栈顶元素弹出，并返回其值。
4.判空：判断栈是否为空。
5.判满：判断栈是否已满。
3.编写测试代码，验证队列和栈的基本操作是否正确。
4.进行性能测试，分析队列和栈的时间复杂度。
五、实验结果与分析1.队列的时间复杂度：●初始化队列：O(1)●入队：O(1)●出队：O(1)●判空：O(1)●判满：O(1)2.栈的时间复杂度：●初始化栈：O(1)●入栈：O(1)●出栈：O(1)●判空：O(1)●判满：O(1)3.根据实验结果可以看出，队列和栈的基本操作的时间复杂度都是O(1)，即常数时间复杂度，具有高效性。
栈和队列的应用实验报告
栈和队列的应用实验报告栈和队列的应用实验报告引言：栈和队列是计算机科学中常用的数据结构，它们在各种算法和应用中都有广泛的应用。
本实验报告旨在探讨栈和队列的基本概念、特性以及它们在实际应用中的具体使用。
一、栈的基本概念和特性栈是一种特殊的数据结构，它遵循“先进后出”的原则。
栈有两个基本操作：压栈（push）和弹栈（pop）。
压栈将元素添加到栈的顶部，弹栈则将栈顶元素移除。
栈还具有一个重要的特性，即它的访问方式是受限的，只能访问栈顶元素。
在实际应用中，栈可以用于实现递归算法、表达式求值、括号匹配等。
例如，在递归算法中，当函数调用自身时，需要将当前状态保存到栈中，以便在递归结束后能够恢复到正确的状态。
另外，栈还可以用于实现浏览器的“后退”功能，每次浏览新页面时，将当前页面的URL压入栈中，当用户点击“后退”按钮时，再从栈中弹出最近访问的URL。
二、队列的基本概念和特性队列是另一种常见的数据结构，它遵循“先进先出”的原则。
队列有两个基本操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。
入队将元素添加到队列的尾部，出队则将队列头部的元素移除。
与栈不同的是，队列可以访问头部和尾部的元素。
在实际应用中，队列经常用于任务调度、消息传递等场景。
例如，在操作系统中，任务调度器使用队列来管理待执行的任务，每当一个任务执行完毕后，从队列中取出下一个任务进行执行。
另外，消息队列也是一种常见的应用，它用于在分布式系统中传递消息，保证消息的顺序性和可靠性。
三、栈和队列在实际应用中的具体使用1. 栈的应用栈在计算机科学中有广泛的应用。
其中一个典型的应用是表达式求值。
当计算机遇到一个复杂的表达式时，需要将其转化为逆波兰表达式，然后使用栈来进行求值。
栈的特性使得它非常适合处理这种情况，可以方便地保存运算符和操作数的顺序，并按照正确的顺序进行计算。
另一个常见的应用是括号匹配。
在编程语言中，括号是一种常见的语法结构，需要保证括号的匹配性。
数据结构实验2——栈和队列实验报告
数据结构实验报告实验名称：实验2——栈和队列1 实验目的通过选择下面五个题目之一进行实现，掌握如下内容：进一步掌握指针、模板类、异常处理的使用掌握栈的操作的实现方法掌握队列的操作的实现方法学习使用栈解决实际问题的能力学习使用队列解决实际问题的能力2 实验内容利用栈结构实现八皇后问题。
八皇后问题19世纪著名的数学家高斯于1850年提出的。
他的问题是：在8*8的棋盘上放置8个皇后，使其不能互相攻击，即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列、同一斜线上。
请设计算法打印所有可能的摆放方法。
提示：1、可以使用递归或非递归两种方法实现2、实现一个关键算法：判断任意两个皇后是否在同一行、同一列和同一斜线上2. 程序分析主程序：#include<iostream>using namespace std;const int StackSize=8; //皇后的个数int num=0;template <class T>class SeqStack //定义顺序栈模板类{public:SeqStack(){top=-1;} //构造函数，初始化空栈void Push(T x); //入栈操作void Pop();//出栈操作void PlaceQueen(int row); //放置皇后bool Judgement();//判断是否符合条件void Print();//输出符合条件的皇后排列bool Empty(){if(top==-1) return true;else return false;}; //判断栈是否为空private:T data[StackSize]; //定义数组int top; //栈顶指针};template <class T>void SeqStack<T>::Push(T x) //入栈操作{if(top>=StackSize-1) throw"上溢";top++;//栈顶指针上移data[top]=x;}template <class T>void SeqStack<T>::Pop()//出栈操作{if(Empty()) throw"下溢";top--;//栈顶指针下移}template <class T>bool SeqStack<T>::Judgement()//判断该位置是否合适{for(int i=0;i<top;i++)if(data[top]==data[i]||(abs(data[top]-data[i]))==(top-i))//判断是否满足任意两个皇后不在同列同一斜线return false;return true;}template <class T>void SeqStack<T>::PlaceQueen(int row) //放置皇后{for (int i=0;i<StackSize;i++){Push(i); //入栈if (Judgement())//判断位置是否合适{if (row<StackSize-1)PlaceQueen(row+1); //如果合适满足条件则放置一个皇后,递归调用else{num++;//不满足条件则到下一行Print();//输出符合条件的皇后}}Pop();//出栈}}template <class T>void SeqStack<T>::Print()//输出皇后函数{cout<<"NO."<<num<<":"<<endl; for(int i=0;i<StackSize;i++){for(int j=0;j<data[i];j++){cout<<"□";}cout<<"■";for(int j=StackSize-1;j>data[i];j--){cout<<"□";}cout<<endl;}cout<<endl;}void main(){SeqStack<int> Queen;Queen.PlaceQueen(0);cout<<"总共有"<<num<<"种摆放方法。
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百度文库-让每个人平等地提升自我
实验二栈、队列的实现及应用
实验课程名：数据结构与算法
专业班级：_ 学号：__________ 姓名： _
实验时间： ____ 实验地点：指导教师：冯珊__________
一、实验目的
1掌握栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构，以便在实际背景下灵活运用。
2、掌握栈和队列的特点，即先进后出与先进先出的原则。
3、掌握栈和队列的基本操作实现方法。
/*顺序栈的存储类型*/
typedef struct
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务一（2）:完成下列程序，该程序实现栈的链式存储结构，构建链栈（栈中的元素依次为China ,
Japan, France，India ，Australia ），依次进行进栈和出栈操作，判断栈空和栈满操作，返回栈顶元素操作。
要求生成链栈时，从键盘上读取数据元素。
（1）源代码：#i nclude<>
#in clude<>
#in clude<>
# define OK 1
# define ERROR 0 typedef
char DataType;
/*链式栈的存储类型*/
typedef struct SNode
丰
事
元
元
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脅
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戎
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贅
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鼻
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■
\z
0 12 3 4 5 1 元元 岀^?取示 退、艮岀读显元一兀 栈 化 S 岀：^£取示 0
4：读取钱顶元录
5湿示貨中匹券 甬只梟祜富i
枪祐皿5用—
务二：完成下列程序，该程序实现循环队列的 存储和基本操作，构建循环队列，完成键盘缓冲区的功能，每输入一个字符，链入缓冲区队 列中；每输出一个字符，将该字符从缓冲区中删除。
（1）源代码：#i nclude<>
#in clude<>
# define MAXQSIZE 100
# define OK 1
# define ERROR 0
/*定义QEIemType 为int 或别的自定义类型 */ typedef char QEIemType;
/*顺序队列的存储类型 */
J 匹兀 栈 出取示 退^<岀谅显 _■ ■ ■■ ■ - ■■ ■ ■ o 1 2 3 4 S
O 00 肌bi £ 选的 栈 化 出：示 退<出诵显 素素 元元 8 5 一 _ S ■3 5 : S
选的 操厂 入中 •聖.-J
化 擇 退臾岀洁 4: 5: 喩入操作选择代码9-5）:
OI
e=Q->base[Q->fr on t];
DeQueue(&Q,e); break;
case 3: display (&Q);
}
}while(choice>0&&choice<=3);
return 0;
}
(2)运行结果
0.
I
丄*
K显示队列元素
循环队列通过设置队首和队尾实现先进后出功能
实验总结：
1. 在本次试验中我学会了如何实现的栈的顺序存储以及链式存储。
2. 以及懂得了栈的基本特性：仅在表尾进行删除和插入操作、先进后出。
队列初始-•匕成
功!
-3
宀
子
-3-3-3
O
O
曰
疋
->
是
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选
要
选
选
“
选
作
入
罪
->
作
操。