数据结构利用栈实现递归
利用栈实现递归参考程序1（Turbo2.0环境）：
#define MAXSIZE 100
#include<stdlib.h>
struct stack{
int data[MAXSIZE];
int top;
};
void init(struct stack *s){
s->top=-1;
}
int empty(struct stack *s){
if(s->top==-1)
return 1;
else
return 0;
}
void push(struct stack *s,int i){
if(s->top==MAXSIZE-1){
printf("Stack is full\n");
return;
}
s->top++;
s->data[s->top]=i;
}
int pop(struct stack *s){
if(empty(s)){
printf("stack is empty");
return -1;
}
return(s->data[s->top--]);
}
void trans(int num){
struct stack s;
int k;
init(&s);
while(num){
k=num%16;
push(&s,k);
num=num/16;
}
while(!empty(&s)){
k=pop(&s);
if(k<10)
printf("%d",k);
else
printf("%c",k+55);
}
printf("\n");
}
main(){
int num;
clrscr();
printf("Input a num,-1 to quit:\n");
scanf("%d",&num);
while(num!=-1){
trans(num);
scanf("%d",&num);
}
}
参考程序2：（C＋＋/VC环境）
#define STACK_INIT_SIZE 100//存储空间初始分配量
#define OVERFLOW -1
#define OK 1
#define STACKINCREMENT 10//存储空间分配增量
#define ERROR 0
#define TRUE 1
#define FALSE 0
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "malloc.h"
#include "iostream.h"
typedef int status;
typedef char SElemType;
typedef struct{//顺序栈的定义
SElemType *base;
SElemType *top;
int stacksize;
}SqStack;
status InitStack(SqStack &S){//构造一个空栈S
S.base=(SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!S.base)exit(OVERFLOW);//存储分配失败
S.top=S.base;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
return OK;
}
status Push(SqStack &S,SElemType e){
//插入元素e为新世界的栈顶元素
if(S.top-S.base>=S.stacksize){//栈满，追加存储空间
S.base=(SElemType
*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!S.base)exit(OVERFLOW);//存储分配失败
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S.top++=e;
return OK;
}
status Pop(SqStack &S,SElemType &e){
//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e反回其值，并返回OK；否则返回ERROR if(S.top==S.base)return ERROR;
e=*--S.top;
return OK;
}
status StackEmpty(SqStack S){//判断栈S是否已满
if(S.top==S.base)
return TRUE;
else return FALSE;
}
void conversion(){
//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对应的进制数
SqStack S;
int N,d;SElemType x,e; int ys;
InitStack(S);//构造空栈
cin>>N;//输入一个任意的非负十进制数
cin>>d;//输入要打印出的进制
while(N){//输出相应的符号
ys=N%d;//求余
if(ys<=9)
x=ys+'0';
else
x=ys-10+'A';
Push(S,x);
N=N/d;
}
while(!StackEmpty(S)){//显示结果
Pop(S,e);
cout<<e;
}
}
void main(){ conversion(); }。
栈和队列数据结构的特点
栈和队列数据结构的特点栈和队列是常用的数据结构，它们在程序设计和算法实现中有着重要的作用。
下面将分别介绍栈和队列的特点。
一、栈（Stack）的特点：1.先进后出（FILO）：栈是一种只允许在栈顶进行插入和删除操作的线性数据结构。
元素的插入和删除都只能在栈顶进行，最后插入的元素是第一个被删除的元素。
2.后进先出（LIFO）：栈中最后一个进栈的元素是第一个出栈的元素。
3.只能在栈顶进行操作：栈的操作局限于栈顶，在栈顶可以执行的操作有入栈和出栈操作，其他位置的元素无法直接访问和操作。
4.压入和弹出操作：在栈中，我们只能在栈的一端（通常是栈顶）进行数据的插入和删除操作，分别称为“压入”和“弹出”。
5.递归的应用：栈的结构特点使得它在递归算法的实现中非常有用。
递归函数调用时，每次进入一层递归都需要保存当前的状态，包括参数、局部变量等信息，在递归返回时再恢复状态。
6.存储空间的限制：栈的存储空间是有限的，当栈的元素数量超过了栈的容量时，就会发生栈溢出错误。
7.实现方式：栈可以使用数组或链表来实现。
栈的典型应用场景包括函数调用、表达式求值、括号匹配、迷宫求解等。
二、队列（Queue）的特点：1.先进先出（FIFO）：队列是一种只允许在队尾插入操作，在队头删除操作的线性数据结构。
最先插入的元素是第一个被删除的元素，最后插入的元素是最后被删除的元素。
2.队头和队尾操作：队列的操作局限于队头和队尾，在队头可以执行的操作有删除，称为“出队”操作；在队尾可以执行的操作有插入，称为“入队”操作。
3.可用空间有限：队列的存储空间是有限的，当队列的元素数量超过了队列的容量时，就会无法再插入新的元素，即发生队列溢出错误。
4.实现方式：队列可以使用数组或链表来实现。
若使用链表实现的队列，可实现动态调整队列的大小。
队列的典型应用场景包括多线程任务调度、缓冲队列、消息队列等。
栈和队列都是特殊的线性数据结构，它们各自的特点使它们在不同的应用场景下得到广泛的应用。
数据结构实验三栈和队列的应用
数据结构实验三栈和队列的应用数据结构实验三：栈和队列的应用在计算机科学领域中，数据结构是组织和存储数据的重要方式，而栈和队列作为两种常见的数据结构，具有广泛的应用场景。
本次实验旨在深入探讨栈和队列在实际问题中的应用，加深对它们特性和操作的理解。
一、栈的应用栈是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构。
这意味着最后进入栈的元素将首先被取出。
1、表达式求值在算术表达式的求值过程中，栈发挥着重要作用。
例如，对于表达式“2 ＋ 3 4”，我们可以通过将操作数压入栈，操作符按照优先级进行处理，实现表达式的正确求值。
当遇到数字时，将其压入操作数栈；遇到操作符时，从操作数栈中弹出相应数量的操作数进行计算，将结果压回操作数栈。
最终，操作数栈中的唯一值就是表达式的结果。
2、括号匹配在程序代码中，检查括号是否匹配是常见的任务。
可以使用栈来实现。
遍历输入的字符串，当遇到左括号时，将其压入栈；当遇到右括号时，弹出栈顶元素，如果弹出的左括号与当前右括号类型匹配，则继续，否则表示括号不匹配。
3、函数调用和递归在程序执行过程中，函数的调用和递归都依赖于栈。
当调用一个函数时，当前的执行环境（包括局部变量、返回地址等）被压入栈中。
当函数返回时，从栈中弹出之前保存的环境，继续之前的执行。
递归函数的执行也是通过栈来实现的，每次递归调用都会在栈中保存当前的状态，直到递归结束，依次从栈中恢复状态。
二、队列的应用队列是一种“先进先出”（First In First Out，FIFO）的数据结构。
1、排队系统在现实生活中的各种排队场景，如银行排队、餐厅叫号等，可以用队列来模拟。
新到达的顾客加入队列尾部，服务完成的顾客从队列头部离开。
通过这种方式，保证了先来的顾客先得到服务，体现了公平性。
2、广度优先搜索在图的遍历算法中，广度优先搜索（BreadthFirst Search，BFS）常使用队列。
从起始节点开始，将其放入队列。
国家开放大学《数据结构》课程实验报告(实验3 ——栈、队列、递归设计)参考答案
x=Pop(s); /*出栈*/
printf("%d ",x);
InQueue(sq,x); /*入队*/
}
printf("\n");
printf("(10)栈为%s,",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
printf("队列为%s\n",(QueueEmpty(sq)?"空":"非空"));
ElemType Pop(SeqStack *s); /*出栈*/
ElemType GetTop(SeqStack *s); /*取栈顶元素*/
void DispStack(SeqStack *s); /*依次输出从栈顶到栈底的元素*/
void DispBottom(SeqStack *s); /*输出栈底元素*/
} SeqQueue; /*定义顺序队列*/
void InitStack(SeqStack *s); /*初始化栈*/
int StackEmpty(SeqStack *s); /*判栈空*/
int StackFull(SeqStack *s); /*判栈满*/
void Push(SeqStack *s,ElemType x); /*进栈*/
sq=(SeqQueue *)malloc(sizeof(SeqQueue));
InitQueue(sq);
printf("(8)队列为%s\n",(QueueEmpty(sq)?"空":"非空"));
printf("(9)出栈/入队的元素依次为:");
数据结构之递归
数据结构之递归Ⅲ递归的三⼤要素// 算 n 的阶乘(假设n不为0)int f(int n){if(n <= 2){return n;}}第三要素：找出函数的等价关系式第三要素就是，我们要不断缩⼩参数的范围，缩⼩之后，我们可以通过⼀些辅助的变量或者操作，使原函数的结果不变。
例如，f(n) 这个范围⽐较⼤，我们可以让 f(n) = n * f(n-1)。
这样，范围就由 n 变成了 n-1 了，范围变⼩了，并且为了原函数f(n) 不变，我们需要让 f(n-1) 乘以 n。
说⽩了，就是要找到原函数的⼀个等价关系式，f(n) 的等价关系式为 n * f(n-1)，即f(n) = n * f(n-1)。
这个等价关系式的寻找，可以说是最难的⼀步了，如果你不⼤懂也没关系，因为你不是天才，你还需要多接触⼏道题，我会在接下来的⽂章中，找 10 道递归题，让你慢慢熟悉起来。
找出了这个等价，继续完善我们的代码，我们把这个等价式写进函数⾥。
如下：// 算 n 的阶乘(假设n不为0)int f(int n){if(n <= 2){return n;}// 把 f(n) 的等价操作写进去return f(n-1) * n;}⾄此，递归三要素已经都写进代码⾥了，所以这个 f(n) 功能的内部代码我们已经写好了。
这就是递归最重要的三要素，每次做递归的时候，你就强迫⾃⼰试着去寻找这三个要素。
还是不懂？没关系，我再按照这个模式讲⼀些题。
有些有点⼩基础的可能觉得我写的太简单了，没耐⼼看？少侠，请继续看，我下⾯还会讲如何优化递归。
当然，⼤佬请随意，可以直接拉动最下⾯留⾔给我⼀些建议，万分感谢！Ⅲ案例1：斐波那契数列斐波那契数列的是这样⼀个数列：1、1、2、3、5、8、13、21、34....，即第⼀项 f(1) = 1,第⼆项 f(2) = 1.....,第 n 项⽬为 f(n) = f(n-1) + f(n-2)。
求第 n 项的值是多少。
数据结构第三章 栈和队列part2)
多个函数嵌套调用的规则是：
后调用先返回 ！
此时的内存管理实行“栈式管理”
例如：
void main( ){ void a( ){
…
…
a( );
b( );
…
…
}//main
}// a
void b( ){
… 函数b的数据区 函数a的数据区 Main的数据区
}// b
递归函数执行的过程可视为同一 函数进行嵌套调用.
例七、实现递归
当在一个函数的运行期间调用另一个函 数时，在运行该被调用函数之前， 需先完成三项任务：
• 将所有的实在参数、返回地址等信息传 递给被调用函数保存；
• 为被调用函数的局部变量分配存储区； • 将控制转移到被调用函数的入口。
从被调用函数返回调用函数之前，应该 完成下列三项任务：
• 保存被调函数的计算结果； • 释放被调函数的数据区； • 依照被调函数保存的返回地址将控
从原表达式求得后缀式的规律为：
1) 设立操作数栈； 2) 设表达式的结束符为“#”，
预设运算符栈的栈底为“#”；
3) 若当前字符是操作数， 则直接发送给后缀式。
从原表达式求得后缀式的规律为：
4) 若当前运算符的优先数高于栈顶运算 符，则进栈；
5) 否则，退出栈顶运算符发送给后缀式；
6) “(” 对它之前后的运算符起隔离作 用，“)”可视为自相应左括弧开始的 表达式的结束符。
// 从终端接收下一个字符
}
将从栈底到栈顶的字符传送至调用过程的数据区；
ClearStack(S);
// 重置S为空栈
if (ch != EOF) ch = getchar();
}
栈的出队顺序
栈的出队顺序一、栈的出队顺序——先进后出的数据结构二、栈的基本操作——入栈和出栈栈的基本操作包括入栈和出栈。
入栈是指将元素添加到栈的顶部，出栈是指将栈顶的元素移除。
入栈和出栈是栈的两个基本操作，它们是栈的核心功能。
通过这两个操作，我们可以实现对栈中元素的添加和删除。
三、栈的应用——逆波兰表达式求值逆波兰表达式是一种不需要括号来标识优先级的数学表达式表示方法。
在逆波兰表达式中，操作符位于操作数的后面，这样可以避免使用括号来改变运算的顺序。
逆波兰表达式求值是栈的一个典型应用场景。
通过使用栈来保存操作数，我们可以按照逆波兰表达式的顺序依次计算出结果。
四、栈的应用——括号匹配括号匹配是栈的另一个重要应用场景。
在编程中，经常需要对括号进行匹配判断，以确保代码的正确性。
使用栈可以方便地实现对括号的匹配判断。
当遇到左括号时，将其入栈；当遇到右括号时，与栈顶元素进行匹配判断。
如果匹配成功，则将栈顶元素出栈；如果匹配失败，则表明括号不匹配。
五、栈的应用——浏览器的前进和后退功能浏览器的前进和后退功能是栈的又一个典型应用。
当我们在浏览器中点击前进按钮时，当前页面的URL将被压入栈中；当我们点击后退按钮时，栈顶元素将被弹出并打开对应的页面。
通过使用栈来保存浏览历史记录，我们可以方便地实现浏览器的前进和后退功能。
六、栈的应用——实现递归递归是一种常见的编程技巧，它可以简化代码的实现。
在递归过程中，每一次递归调用都会创建一个新的栈帧，用于保存函数的局部变量和返回地址。
通过使用栈来保存每个栈帧，我们可以实现递归的执行。
七、栈的应用——系统调用和中断处理在操作系统中，系统调用和中断处理是栈的重要应用场景。
当发生系统调用或中断时，当前的程序状态将被保存到栈中，包括程序计数器、寄存器的值和局部变量等。
通过使用栈来保存这些信息，操作系统可以在中断处理或系统调用结束后恢复程序的执行。
八、栈的应用——迷宫求解迷宫求解是一个经典的问题，可以通过使用栈来解决。
栈和队列先进先出和后进先出的数据结构
栈和队列先进先出和后进先出的数据结构栈和队列是常用的数据结构，它们分别以先进先出（FIFO）和后进先出（LIFO）的方式来组织和管理数据。
在许多编程语言中，栈和队列被广泛应用于解决各种问题。
本文将从定义、特点、应用和实现这几个方面来介绍栈和队列。
一、定义栈（Stack）是一种只允许在固定一端进行插入和删除操作的线性数据结构。
这一端被称为栈顶，而另一端被称为栈底。
栈的特点是先进后出。
队列（Queue）是一种先进先出的线性数据结构，允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作。
插入操作在队列的尾部进行，删除操作则在队列的头部进行。
二、特点2.1 栈的特点（1）插入和删除操作只能在栈顶进行，保证数据的顺序。
（2）栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，也就是最后插入的元素最先被删除。
（3）栈只能在栈顶进行插入和删除操作，不允许在中间或者底部进行操作。
2.2 队列的特点（1）插入操作只能在队列的尾部进行，保证数据的顺序。
（2）删除操作只能在队列的头部进行，始终删除最先插入的元素。
（3）队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，也就是最先插入的元素最早被删除。
三、应用3.1 栈的应用（1）函数调用和递归：栈被用于保存函数调用时的局部变量和返回地址。
（2）表达式求值：使用栈来实现中缀表达式转换为后缀表达式，然后计算结果。
（3）括号匹配：通过栈检查括号是否配对合法。
（4）浏览器的前进和后退：把浏览器的访问记录保存在栈中，方便前进和后退操作。
3.2 队列的应用（1）任务调度：使用队列管理任务，在现有任务执行完毕后按照先后顺序执行新任务。
（2）缓存管理：常用的缓存淘汰策略是先进先出，即最早进入缓存的数据最早被淘汰。
（3）消息队列：实现进程间的异步通信，提高系统的并发性和可扩展性。
（4）打印队列：打印任务按照先后顺序排队执行，保证打印的顺序。
四、实现栈和队列可以通过数组或链表来实现。
使用数组实现的栈和队列称为顺序栈和顺序队列，而使用链表实现的栈和队列称为链式栈和链式队列。
数据结构第三章考试题库(含答案)
第3章栈和队列一选择题1. 对于栈操作数据的原则是（）。
【青岛大学2001 五、2（2分）】A. 先进先出B. 后进先出C. 后进后出D. 不分顺序2. 在作进栈运算时,应先判别栈是否( ①),在作退栈运算时应先判别栈是否( ②)。
当栈中元素为n个,作进栈运算时发生上溢,则说明该栈的最大容量为( ③)。
为了增加内存空间的利用率和减少溢出的可能性,由两个栈共享一片连续的内存空间时,应将两栈的( ④)分别设在这片内存空间的两端,这样,当( ⑤)时，才产生上溢。
①, ②: A. 空 B. 满 C. 上溢 D. 下溢③: A. n-1 B. n C. n+1 D. n/2④: A. 长度 B. 深度 C. 栈顶 D. 栈底⑤: A. 两个栈的栈顶同时到达栈空间的中心点.B. 其中一个栈的栈顶到达栈空间的中心点.C. 两个栈的栈顶在栈空间的某一位置相遇.D. 两个栈均不空,且一个栈的栈顶到达另一个栈的栈底.【上海海运学院1997 二、1（5分）】【上海海运学院1999 二、1（5分）】3. 一个栈的输入序列为123…n，若输出序列的第一个元素是n，输出第i（1<=i<=n）个元素是（）。
A. 不确定B. n-i+1C. iD. n-i【中山大学1999 一、9(1分)】4. 若一个栈的输入序列为1,2,3,…,n，输出序列的第一个元素是i，则第j个输出元素是（）。
A. i-j-1B. i-jC. j-i+1D. 不确定的【武汉大学2000 二、3】5. 若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n，其输出序列为p1,p2,p3，…，p N,若p N是n，则p i是( )。
A. iB. n-iC. n-i+1D. 不确定【南京理工大学2001 一、1（1.5分）】6. 有六个元素6，5，4，3，2，1 的顺序进栈，问下列哪一个不是合法的出栈序列？（）A. 5 4 3 6 1 2B. 4 5 3 1 2 6C. 3 4 6 5 2 1D. 2 34 15 6【北方交通大学2001 一、3（2分）】7. 设栈的输入序列是1，2，3，4,则（）不可能是其出栈序列。
2014考研计算机数据结构专项精讲课程讲义-第三部分-第三章 栈
top2++；return（SPACE[top2-1]）； //返回出栈元素。 （2）栈满条件：top2-top1=1 栈空条件：top1=-1 并且 top2=N //top1=-1 为左栈空，top2=N 为右栈空
2. 当两个栈共享一存储区时，栈利用一维数组 stack(1,n)表示，两栈顶指针为 top[1]与 top[2]， 则当栈 1 空时，top[1]为_______，栈 2 空时 ，top[2]为_______，栈满时为_______。 0 n+1 top[1]+1=top[2]
3．表达式 23+((12*3-2)/4+34*5/7)+108/9 的后缀表达式是_______。 23.12.3*2-4/34.5*7/++108.9/+（注：表达式中的点(.)表示将数隔开，如 23.12.3 是三个数）
三、填空 1．设有一个空栈，栈顶指针为 1000H(十六进制)，现有输入序列为 1，2，3，4，5，经过 PUSH,PUSH,POP,PUSH,POP,PUSH,PUSH 之 后 ， 输 出 序 列 是 _______ ， 而 栈 顶 指 针 值 是 _______H。设栈为顺序栈，每个元素占 4 个字节。 23 100CH
3 AB
F#
#-
B*C/D-E↑F# PUSH(OPND,B)
4 AB
# - * *C/D-E↑F# PUSH(OPTR,’*’)
5 ABC
# - * C/D-E↑F#
数据结构实验报告2栈、队列、递归程序设计
日期：学号：姓名：
实验名称：实验报告二栈、队列、递归程序设计
实验目的与要求：
2.1栈和队列的基本操作
（1）正确理解栈的先进后出的操作特点，建立初始栈，通过相关操作显示栈底元素。
（2）程序中要体现出建栈过程和取出栈底元素后恢复栈的入栈过程，按堆栈的操作规则打印结果栈中的元素
{
return(s->top==-1);
}
//---出栈函数
int Pop(SeqStack *&s,ElemType &e)
{
if (s->top==-1)
return 0;
e=s->data[s->top];
s->top--;
return 1;
}
//---初始队列函数
void InitQueue(SqQueue *&q)
q->rear=(q->rear+1)%MaxSize;
q->elem[q->rear]=e;
return 1;
}
//---出队列函数
int OutQueue(SqQueue *&q,ElemType &e)
{
if (q->front==q->rear) //队空
return 0;
q->front=(q->front+1)%MaxSize;
printf("(10)栈为%s,",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
printf("队列为%s\n",(QueueEmpty(q)?"空":"非空"));