数据结构上机顺序栈建立

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《数据结构》实验指导书

《数据结构》实验指导书
四、实验说明
1.单链表的类型定义
#include <stdio.h>
typedef int ElemType;//单链表结点类型
typedef struct LNode
{ElemType data;
struct LNode *next;
2.明确栈、队列均是特殊的线性表。
3.栈、队列的算法是后续实验的基础(广义表、树、图、查找、排序等)。
六、实验报告
根据实验情况和结果撰写并递交实验报告。
实验四 串
一、预备知识
1.字符串的基本概念
2.字符串的模式匹配算法
二、实验目的
1.理解字符串的模式匹配算法(包括KMP算法)
typedef struct
{ElemType *base;
int front,rear;
} SqQueue;
4.单链队列的类型定义
typedef struct QNode
{QElemType data;
typedef struct list
{ElemType elem[MAXSIZE];//静态线性表
int length; //顺序表的实际长度
} SqList;//顺序表的类型名
五、注意问题
1.插入、删除时元素的移动原因、方向及先后顺序。
4.三元组表是线性表的一种应用,通过它可以更好地理解线性表的存储结构。同时矩阵又是图的重要的存储方式,所以这个实验对更好地掌握线性表对将来对图的理解都有极大的帮助。
六、实验报告
根据实验情况和结果撰写并递交实验报告。
实验六 树和二叉树
一、预备知识
1.二叉树的二叉链表存储结构

栈的工作原理

栈的工作原理

栈的工作原理
栈是一种特殊的数据结构,在其中元素的插入和删除操作仅在栈的一端进行。

栈遵循"先进后出"(LIFO)的原则,即最后
放入栈的元素最先被取出。

栈的工作原理可以简单概括为以下步骤:
1. 初始化:创建一个空栈。

2. 入栈:将元素依次插入到栈的顶部,也称作"压栈"或"推入"。

3. 出栈:从栈的顶部移除元素,也称作"弹出"。

4. 栈顶指针:栈顶指针指向当前栈顶元素。

初始时,栈为空,栈顶指针指向无效位置。

5. 栈空判断:通过检查栈顶指针是否指向无效位置,即可判断栈是否为空。

6. 栈满判断:栈的存储空间有限,当没有足够的空间继续入栈时,称栈为"栈满"。

可以通过检查栈顶指针是否指向最大容量
位置,判断栈是否已满。

7. 栈的末尾:栈的末尾是指栈顶元素所在的位置,也可以称为"栈顶"。

8. 栈的大小:栈的大小是指栈中元素的个数,可以通过栈顶指
针的位置来计算。

9. 栈的应用:栈在计算机科学中有广泛的应用,例如函数调用、表达式求值、括号匹配、迷宫求解等。

需要注意的是,在使用栈时需要遵循"先进后出"的原则,即新
元素只能插入到栈的顶部,也只能从顶部移除元素。

任何试图直接访问或修改栈的中间元素的操作都是无效的。

顺序栈的基本实现

顺序栈的基本实现

顺序栈的基本实现
顺序栈是一种常见的数据结构,它遵循先进后出(Last In First Out)的原则。

在顺序栈中,元素通过顶部入栈和出栈。

实现顺序栈的基本步骤如下:
1. 定义一个固定大小的数组来存储栈元素。

可以使用静态数组或动态数组来实现,静态数组需要提前确定大小,而动态数组可以根据需要自动扩容。

2. 定义一个变量top来指示栈顶位置。

初始时,top的值为-1,表示栈为空。

3. 实现入栈操作push。

每次入栈,将栈顶指针top加1,并将元素放入数组的
对应位置。

4. 实现出栈操作pop。

每次出栈,将栈顶指针top减1,并返回对应位置的元素。

5. 实现获取栈顶元素操作getTop。

直接返回栈顶指针位置的元素。

6. 实现判断栈是否为空的操作isEmpty。

当栈顶指针top为-1时,表示栈为空,返回true;否则返回false。

使用顺序栈时,需注意栈空间是否已满,以免造成溢出。

如果使用静态数组实现,需提前确定栈的最大容量;如果使用动态数组实现,可在入栈时判断容量是否已满,并在需要时进行自动扩容。

顺序栈的基本实现可以用于许多实际应用,例如表达式求值、递归函数调用、
迷宫路径搜索等。

它提供了一种便捷的数据结构,能够高效地进行元素的插入和删除操作。

总之,顺序栈是一种基本的数据结构,通过数组和栈顶指针的操作,实现了元
素的入栈和出栈。

它在计算机科学中有着广泛的应用,是学习和理解更复杂数据结构的重要基础。

数据结构上机操作实验报告

数据结构上机操作实验报告

实验一单链表的基本操作(必做)一、实验目的1.掌握单链表的存储、初始化、插入、删除等操作的程序实现。

2.加深对单链表基本概念,基本理论及相应算法的掌握与理解。

3.了解链表的处理方式,学习体会简单的单链表程序实现相关知识。

二、实验内容1.建立一个链表、设计链表的基本操作实现算法、输出一个链表表,调试并输出结果。

2.编写一个程序实现如下功能:让计算机产生出50个0~9之间的随机数并依次保存到单链表中;输出遍历单链表;从单链表中删除与给定值相等的所有结点;输出遍历单链表;输出单链表长度,调试并输出结果。

三、实验步骤1.定义一个链表结构体。

2.利用插入功能插入一个结点。

3.利用删除功能删除一个结点。

四、程序运行测试1.利用插入功能插入一个结点。

2.利用删除功能删除一个结点。

五、实验报告要求1.绘制链表操作实现的流程图。

2.详细给出程序运行测试结果(包括测试数据和测试结果)。

3.选试验步骤2-3中的任意一个,给出程序的详细注释。

4.参考程序中某一部分功能的改进(选做)5.实验心得与体会6.附录,实验用源程序六、参考源代码#include <iostream.h>#include <malloc.h>typedef struct LNode{int data;struct LNode *next;}Lnode, *LinkList;//假设下面的单链表均为带头结点。

void CreatLinkList(LinkList &L,int j){//建立一个单链表L,数据为整数,数据由键盘随机输入。

LinkList p,q;L=(LinkList )malloc(sizeof(Lnode));L->next=NULL;q=L;cout<<"在单链表内输入整数:"<<endl;for(int i=0;i<j;i++) p=(LinkList)malloc(sizeof(Lnode)); cin>>p->data;p->next=q->next;q->next=p;q=p; }int PrintLinkList(LinkList &L){//输出单链表L的数据元素LinkList p;p=L->next;if(L->next==NULL){cout<<"链表没有元素!"<<endl;return 0;}cout<<"单链表的数据元素为:";while(p){cout<<p->data<<" ";p=p->next;}cout<<endl;return 1;}void LinkListLengh(LinkList &L){//计算单链表L的数据元素个数。

栈的建立实验报告

栈的建立实验报告

一、实验目的本次实验旨在通过编程实现栈的顺序存储结构和链式存储结构,并熟练掌握栈的基本操作,包括栈的建立、入栈、出栈、取栈顶元素、判栈空等。

通过实验,加深对栈这一数据结构的理解,提高数据结构在实际问题中的应用能力。

二、实验内容1. 顺序栈的建立与基本操作(1)顺序栈的建立顺序栈使用一维数组来实现,其大小为栈的最大容量。

在建立顺序栈时,需要初始化栈顶指针top为-1,表示栈为空。

(2)顺序栈的基本操作① 入栈操作(Push)当栈未满时,将新元素插入到栈顶,同时栈顶指针top加1。

② 出栈操作(Pop)当栈非空时,将栈顶元素出栈,同时栈顶指针top减1。

③ 取栈顶元素操作(GetTop)当栈非空时,返回栈顶元素。

④ 判栈空操作(IsEmpty)当栈顶指针top为-1时,表示栈为空。

2. 链式栈的建立与基本操作(1)链式栈的建立链式栈使用链表来实现,每个节点包含数据域和指针域。

在建立链式栈时,需要创建一个头节点,其指针域为空。

(2)链式栈的基本操作① 入栈操作(Push)当栈为空时,创建新节点作为栈顶节点;当栈非空时,将新节点插入到头节点的下一个节点,同时修改头节点的指针域。

② 出栈操作(Pop)当栈非空时,删除头节点的下一个节点,同时修改头节点的指针域。

③ 取栈顶元素操作(GetTop)当栈非空时,返回头节点的下一个节点的数据域。

④ 判栈空操作(IsEmpty)当头节点的指针域为空时,表示栈为空。

三、实验步骤1. 编写顺序栈和链式栈的建立函数。

2. 编写顺序栈和链式栈的基本操作函数。

3. 编写测试程序,验证顺序栈和链式栈的基本操作。

四、实验结果与分析1. 顺序栈实验结果通过编写顺序栈的建立和基本操作函数,成功实现了顺序栈的入栈、出栈、取栈顶元素、判栈空等操作。

在测试程序中,依次进行入栈、出栈、取栈顶元素等操作,均能正确执行。

2. 链式栈实验结果通过编写链式栈的建立和基本操作函数,成功实现了链式栈的入栈、出栈、取栈顶元素、判栈空等操作。

数据结构实验报告 顺序栈

数据结构实验报告  顺序栈

《数据结构与算法》实验报告一、实验内容1.栈的实现2.顺序栈的基本操作二、实验目的及要求熟悉栈的基本操作在顺序栈的实现。

通过具体应用实例在复习高级编程语言使用方法的基础上初步了解数据结构的应用。

三、设计分析与算法描述顺序栈的存储结构:typedef struct{int elem[Stack_Size];int top;}SeqStack;void InitStack(SeqStack *S)//构造一个空栈(初始化)int Push(SeqStack *S,int x)//进栈int Pop(SeqStack *S,int *x)//出栈int IsEmpty(SeqStack *S)//判栈是否空int IsFull(SeqStack *S)//判栈是否满int GetTop(SeqStack *S,int *x)//读栈顶四、附件:带注释的源程序#include"iostream.h"#define Stack_Size 50#define false 0#define true 1typedef struct{int elem[Stack_Size];int top;}SeqStack;void InitStack(SeqStack *S)//构造一个空栈(初始化) {S->top=-1;}int Push(SeqStack *S,int x)//进栈{if(S->top==Stack_Size-1)//栈已满return (false);S->top++;S->elem[S->top]=x;return (true);}int Pop(SeqStack *S,int *x)//出栈{if(S->top==-1)//栈已空return (false);else{*x=S->elem[S->top];S->top--;return (true);}}int IsEmpty(SeqStack *S)//判栈是否空{if(S->top==-1)return (true);elsereturn (false);}int IsFull(SeqStack *S)//判栈是否满{if(S->top==Stack_Size-1)return (true);elsereturn (false);}int GetTop(SeqStack *S,int *x)//读栈顶{if(S->top==-1)return (false);else{*x=S->elem[S->top];return (true);}}int main(){int i,temp;SeqStack st;InitStack(&st);for(i=0;i<10;i++)Push(&st,i);while(IsEmpty(&st)){Pop(&st,&temp);cout<<temp<<endl;}return 0;}。

北京交通大学-数据结构上机实验-2

北京交通大学-数据结构上机实验-2

数据结构上机实验二实验内容:栈和链队列的基本操作实验目的:1)熟悉C/C++基本编程,培养动手能力.2)通过实验,加深对堆栈和队列的理解.实验要求:1) 栈和队列的显示要作为函数被调用.2) 把自己使用的栈和队列结构明确的表达出来.分组要求:可单独完成,也可两人一组。

评分标准:1) 只完成第一或第二题,3分;2)完成一和二题,得5分;3)在2)基础上,可选做三)中的题目。

题目:一)堆栈题(顺序栈):创建一个栈+入栈+出栈(1)由键盘一个一个的输入正整数,建立相应的堆栈,输入-1时,堆栈结束;(2)在(1)中创建的堆栈中添加一个元素;(3)在(1)中创建的堆栈中删除一个元素;(要求在显示器可见);#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include <string>#define OK 1#define ERROR 0#define Status int#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10typedef struct Stack{int *base;int *top;Status stacksize;}SqStack;Status CreatStack(SqStack &S) //创建空栈{S.base=(int*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(struct Stack));if(!S.base) return ERROR;S.top=S.base;S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;return OK;}Status InStack(SqStack &S) //创建栈元素{int e;printf("请输入初始栈元素:\n");scanf("%d",&e);while(e!=-1){if(S.top-S.base>=S.stacksize) //栈满,追加存储空间{S.base=(int*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(struct Stack));if(!S.base) return ERROR;S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;}*S.top++=e;scanf("%d",&e);}return OK;}Status Push(SqStack &S,int e) //栈加元素{if(S.top-S.base>=S.stacksize) //栈满,追加存储空间{S.base=(int*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(struct Stack));if(!S.base) return ERROR;S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;}*S.top++=e;return OK;}Status Pop(SqStack &S,int e) //栈中删除元素{if(S.top==S.base) return ERROR;e=*--S.top;printf("\n请输出出栈元素:%d",e);printf("\n");return OK;}void print(){printf("\n菜单:");printf("\n1.由键盘一个一个的输入正整数,建立相应的堆栈,输入-1时,堆栈结束:");printf("\n2.在创建的堆栈中添加一个元素:");printf("\n3.在创建的堆栈中删除一个元素:");printf("\n3.退出");}void printS(SqStack &S) //打印堆栈{int *p;printf("请输出堆栈中的元素:\n");for(p=S.base;p<S.top;p++){printf("%d ",*p);}}void main() //主程序{SqStack S;int e,choice;do{print();printf("\n请输入选项:");scanf("%d",&choice);switch(choice){case 1:if(CreatStack(S)==1){if(InStack(S)==1)printS(S);}break;case 2:printf("\n请输入入栈元素:");scanf("%d",&e);Push(S,e);printS(S);break;case 3:Pop(S,e);printS(S);break;case 4:exit(0);break;}}while(1);}二)链队列题目:初始化队列+入队列+出队列+销毁队列(1)初始化一个链队列;(2)在初始化好的链队列中放入数,入队列,完成后要求显示;(3)从队列中出队列,要求显示出来的元素和之后的队列;(4)销毁创建的队列,释放内存;#include <stdio.h>#include <malloc.h>typedef struct Qnode{//队列结点int data;struct Qnode *next;}QNode, *QueuePtr;typedef struct {QueuePtr front; //队头指针QueuePtr rear; //队尾指针}LinkQueue;void InitQueue(LinkQueue &Q){ //初始化链队列Q.front=Q.rear=(QueuePtr) malloc(sizeof(QNode));Q.front->next=NULL;}void EnQueue(LinkQueue &Q,int e){//入队列QueuePtr p;while(e!=-1){p=(QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));p->data=e;p->next=NULL;Q.rear->next=p;Q.rear=p;scanf("%d",&e);}}int QueueLength (LinkQueue Q){//求队列长度QueuePtr p;p=Q.front->next; //p指向队头int i=1;while(p!=Q.rear){ //遍历链队列,统计结点数i++;p=p->next;}return i;}// QueueLengthvoid DeQueue(LinkQueue &Q){ //出队列QueuePtr p;int e;if(Q.front==Q.rear)printf("The queue is empty\n");else{p=Q.front->next;e=p->data;printf("The delete elem is:%d\n",e);Q.front->next=p->next;if(Q.rear==p) Q.rear=Q.front;free(p);}printf("The new queue is :\n");}void DestroyQueue(LinkQueue &Q){ //销毁队列while(Q.front){Q.rear=Q.front->next;free(Q.front);Q.front=Q.rear;}}void QueueTraverse (LinkQueue Q){//遍历显示队列QueuePtr p;for(p=Q.front->next;p!=Q.rear;p=p->next)printf("%d ",p->data);printf("%d ",p->data);}void main(){LinkQueue Q;int e;InitQueue(Q);printf("Put in the elems:\n");scanf("%d",&e);EnQueue(Q,e);printf("The queue is:\n");QueueTraverse(Q);printf("\n");DeQueue(Q);QueueTraverse(Q);printf("\n");DestroyQueue(Q);}三)应用题(1)编制程序,将输入的十进制数据M 转换为八进制数据M8,将其调试通过。

数据结构实验报告顺序栈

数据结构实验报告顺序栈

数据结构实验报告顺序栈一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握顺序栈这种数据结构的基本概念、操作原理以及在实际编程中的应用。

通过实际编写代码和进行实验操作,提高对数据结构的理解和编程能力,培养解决实际问题的思维和方法。

二、实验环境本次实验使用的编程环境是Visual Studio 2019,编程语言为C++。

三、顺序栈的概念顺序栈是一种线性数据结构,它是基于数组实现的。

顺序栈遵循“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的原则,即最后入栈的元素最先出栈。

顺序栈需要预先分配一块连续的存储空间来存储栈中的元素。

在操作过程中,通过一个栈顶指针来指示当前栈顶的位置。

当进行入栈操作时,如果栈未满,则将新元素添加到栈顶指针所指的位置,并将栈顶指针向上移动一位;当进行出栈操作时,如果栈非空,则取出栈顶元素,并将栈顶指针向下移动一位。

四、顺序栈的操作(一)初始化操作```cpptypedef struct {int data;int top;int capacity;} SeqStack;void initStack(SeqStack &s, int capacity) {sdata = new intcapacity;stop =-1;scapacity = capacity;}```在初始化函数中,为顺序栈分配指定大小的存储空间,并将栈顶指针初始化为-1,表示栈为空。

(二)入栈操作```cppbool push(SeqStack &s, int x) {if (stop == scapacity 1) {return false;}sdata++stop = x;return true;}```入栈操作首先检查栈是否已满,如果未满,则将新元素添加到栈顶,并更新栈顶指针。

(三)出栈操作```cppbool pop(SeqStack &s, int &x) {if (stop ==-1) {return false;}x = sdatastop;return true;}```出栈操作首先检查栈是否为空,如果非空,则取出栈顶元素,并更新栈顶指针。

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int stacksize; //当前已分配的存储空间,以元素为单位
};
Status InitStack(SqStack &S){
S.base=(SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType));
if(!S.base) exit(OVERFLOW);
1.
顺序栈的建立及基本操作实现,要求建立一个顺序栈,并且执行初始化、入栈、出栈、栈的清空、栈中元素计数等功能。
2.
本次程序设计要求建立一个顺序栈,并且执行初始化、入栈、出栈、栈的清空、栈中元素计数等功能。
(1)输入形式为从键盘输入,用户根据界面的提示从键盘直接输入所对应的数即可。输入的值为正数或字符,用户输入其他的数据会产生错误。
(2)系统按照用户输入的数据类型,将会把相应的输出结果显示到界面上。
(3)测试:按照提示建立一个单链表,按照提示进行初始化、入栈、出栈、栈的清空、栈中元素计数等操作测试程序是否正确。
3.
(1)数据结构定义:
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#define STACK_INIT_SIZE 10 // 存储空间初始分配量
输入输出如截图:
8.
//顺序栈
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#define STACK_INIT_SIZE 10 //存储空间初始分配量
#define STACKINCREMENT 2 //存储空间分配增量
#define OVERFLOW -2
#define OK 1
6.
1 建立顺序栈:先输入顺序栈的元素个数,按ENTER键,输入第一个元素后,再按ENTER键换行输入第二个元素,同样操作进行下面。
2 选项2是测试顺序栈是否为空。
3 输入3选项是计算栈长度。
4 选项4是读出栈顶元素。
5 选项5元素出栈。
6 选项6是销毁栈。
7.
采用测试数据,列出实际的输入、输出结果。
S.top--;
e=*S.top ;
return OK;
}/
检验栈是否为空
Status StackEmpty(SqStack &S){
if(S.top==S.base) printf("栈为空");
else
printf("栈不为空");
return OK;
}
用e返回s的栈顶元素
Status GetTop(SqStack &S,SElemType &e){
}
}
return OK;
}//GetTop
Status StackLength(SqStack &S){
if(S.base==NULL) return ERROR;
else
printf("栈长为%d",S.top-S.base);
return OK;
}//StackLength
Status ClearStack(SqStack &S){
if(!S.base)exit(OVERFLOW);
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S.top++=e;
return OK;
}
删除栈顶元素用e返回
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e){
if(S.top==S.base) return ERROR;
用伪码给出主程序的主要处理过程。
4.
InitStack(&S)构造一个空栈。
Push(&S,e)插入元素为e的新栈顶。
Pop(&s,&e)删除栈顶元素用e返回
ClearStack(&s)清空栈
StackEmpty(s)栈是否为空
GetTop(s,&e)用e返回s的栈顶元素
StackLength(&s)计算栈长度
printf("\n请输入选项:");
scanf("%d",&n);
return n;
}//menu
void main()
{
int n;
SElemType e;
SqStack s;
InitStack(s);
n=menu();
while(n)
{
switch(n)
{
case 1:
int i;
printf("请输入要进栈的元素个数:\n");
else
printf("栈不为空");
return OK;
}//Empty
Status GetTop(SqStack &S,SElemType &e){
char *p=S.top ;
if(S.top==S.base) {printf("栈为空");return ERROR;}
p--;
e=*p;
printf("\n栈顶元素为:%d",*p);
StackLength(s);
break;
case 4:
GetTop(s,e);源自break;case 5:
Pop(s,e);
break;
case 6:
ClearStack(s);
break;
case 0:
exit(0);
}//switch
printf("\n请输入选项:");
scanf("%d",&n);
#define ERROR 0
typedef int Status;
typedef char SElemType; //定义栈元素类型
//顺序栈
struct SqStack
{
SElemType *base; //在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULL
SElemType *top; //栈顶指针
#define STACKINCREMENT 2 // 存储空间分配增量
#define OVERFLOW -2
#define OK 1
#define ERROR 0
typedef int Status;
typedef char SElemType; // 定义栈元素类型
(2)画出各模块之间的调用关系图。
scanf("%d",&n); InitStack(s);
printf("请输入%d个数:\n",n);
for( i=1;i<=n;i++)
{ scanf("%d",&e); Push(s,e); }
Push(s,e);
break;
case 2:
StackEmpty(s);
break;
case 3:
Status Pop(SqStack &S,SElemType &e){
if(S.top==S.base) return ERROR;
S.top--;
e=*S.top ;
return OK;
}//Pop
Status StackEmpty(SqStack &S){
if(S.top==S.base) printf("栈为空");
printf("\n1.元素入栈2.测试栈是否为空");
printf("\n3.计算栈长4.取出栈顶元素");
printf("\n5.元素出栈6.清空栈");
printf("\0.退出\n");
printf("\n**************************************\n");
(2)主要伪代码:
插入元素为e的新栈顶。
Status Push(SqStack &S){
if(S.top-S.base>=S.stacksize){
S.base=(SElemType*)realloc(S.base,
(S.stacksize+=STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(S.base=NULL) return ERROR;
else
{S.top=S.base;
printf("栈已清空");}
return OK;
}//ClearStack
int menu()
{
int n;
printf("\n主菜单");
printf("\n**************************************");
(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType));
if(!S.base)exit(OVERFLOW);
S.top=S.base+S.stacksize;
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S.top++=e;
return OK;
}
if(S.top==S.base) return ERROR;
p--;
e=*p;
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