数据结构栈和队列实验报告
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。
数据结构栈和队列实验报告

数据结构栈和队列实验报告实验报告:数据结构栈和队列一、实验目的1.了解栈和队列的基本概念和特点;2.掌握栈和队列的基本操作;3.掌握使用栈和队列解决实际问题的方法。
二、实验内容1.栈的基本操作实现;2.队列的基本操作实现;3.使用栈和队列解决实际问题。
三、实验原理1.栈的定义和特点:栈是一种具有后进先出(LIFO)特性的线性数据结构,不同于线性表,栈只能在表尾进行插入和删除操作,称为入栈和出栈操作。
2.队列的定义和特点:队列是一种具有先进先出(FIFO)特性的线性数据结构,不同于线性表,队列在表头删除元素,在表尾插入元素,称为出队和入队操作。
3.栈的基本操作:a.初始化:建立一个空栈;b.入栈:将元素插入栈的表尾;c.出栈:删除栈表尾的元素,并返回该元素;d.取栈顶元素:返回栈表尾的元素,不删除。
4.队列的基本操作:a.初始化:建立一个空队列;b.入队:将元素插入队列的表尾;c.出队:删除队列表头的元素,并返回该元素;d.取队头元素:返回队列表头的元素,不删除。
四、实验步骤1.栈的实现:a.使用数组定义栈,设置栈的大小和栈顶指针;b.实现栈的初始化、入栈、出栈和取栈顶元素等操作。
2.队列的实现:a.使用数组定义队列,设置队列的大小、队头和队尾指针;b.实现队列的初始化、入队、出队和取队头元素等操作。
3.使用栈解决实际问题:a.以括号匹配问题为例,判断一个表达式中的括号是否匹配;b.使用栈来实现括号匹配,遍历表达式中的每个字符,遇到左括号入栈,遇到右括号时将栈顶元素出栈,并判断左右括号是否匹配。
4.使用队列解决实际问题:a.以模拟银行排队问题为例,实现一个简单的银行排队系统;b.使用队列来模拟银行排队过程,顾客到达银行时入队,处理完业务后出队,每个顾客的业务处理时间可以随机确定。
五、实验结果与分析1.栈和队列的基本操作实现:a.栈和队列的初始化、入栈/队、出栈/队以及取栈顶/队头元素等操作均能正常运行;b.栈和队列的时间复杂度均为O(1),操作效率很高。
数据结构栈与队列的实验报告

数据结构栈与队列的实验报告实验概述本次实验的目的是通过对栈和队列进行实现和应用,加深对数据结构中的栈和队列的理解和巩固操作技能。
栈和队列作为常见的数据结构在程序开发中得到了广泛的应用,本次实验通过 C++ 语言编写程序,实现了栈和队列的基本操作,并对两种数据结构进行了应用。
实验内容1. 栈的实现栈是一种先进后出的数据结构,具有后进先出的特点。
通过使用数组来实现栈,实现入栈、出栈、输出栈顶元素和清空栈等操作。
对于入栈操作,将元素插入到数组的栈顶位置;对于出栈操作,先将数组的栈顶元素弹出,再使其下移,即将后面的元素全部向上移动一个位置;输出栈顶元素则直接输出数组的栈顶元素;清空栈则将栈中所有元素全部清除即可。
3. 栈和队列的应用利用栈和队列实现八皇后问题的求解。
八皇后问题,是指在8×8 的国际象棋盘上放置八个皇后,使得任意两个皇后都不能在同一行、同一列或者同一对角线上。
通过使用栈来保存当前八皇后的位置,逐个放置皇后并检查是否有冲突。
如果当前位置符合要求,则将位置保存到栈中,并继续查询下一个皇后的位置。
通过使用队列来进行八数码问题的求解。
八数码问题,是指在3×3 的矩阵中给出 1 至 8 的数字和一个空格,通过移动数字,最终将其变为 1 2 3 4 5 6 7 8 空的排列。
通过使用队列,从初始状态出发,枚举每种情况,利用队列进行广度遍历,逐一枚举状态转移,找到对应的状态后进行更新,周而复始直到找到正确的答案。
实验结果通过使用 C++ 语言编写程序,实现了栈和队列的基本操作,并对八皇后和八数码问题进行了求解。
程序执行结果如下:栈和队列实现的基本操作都能够正常进行,并且运行效率较高。
栈和队列的实现方便了程序编写并加速了程序运行。
2. 八皇后问题的求解通过使用栈来求解八皇后问题,可以得到一组成立的解集。
图中展示了求解某一种八皇后问题的过程。
从左到右是棋盘的列数,从上到下是棋盘的行数,通过栈的操作,求出了在棋盘上符合不同要求(不在同一行、同一列和斜线上)的八皇后位置。
数据结构栈和队列实验报告

数据结构栈和队列实验报告数据结构栈和队列实验报告1.实验目的本实验旨在通过设计栈和队列的数据结构,加深对栈和队列的理解,并通过实际操作进一步掌握它们的基本操作及应用。
2.实验内容2.1 栈的实现在本实验中,我们将使用数组和链表两种方式实现栈。
我们将分别实现栈的初始化、入栈、出栈、判断栈是否为空以及获取栈顶元素等基本操作。
通过对这些操作的实现,我们可将其用于解决实际问题中。
2.2 队列的实现同样地,我们将使用数组和链表两种方式实现队列。
我们将实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空以及获取队头元素等基本操作。
通过对这些操作的实现,我们可进一步了解队列的特性,并掌握队列在实际问题中的应用。
3.实验步骤3.1 栈的实现步骤3.1.1 数组实现栈(详细介绍数组实现栈的具体步骤)3.1.2 链表实现栈(详细介绍链表实现栈的具体步骤)3.2 队列的实现步骤3.2.1 数组实现队列(详细介绍数组实现队列的具体步骤)3.2.2 链表实现队列(详细介绍链表实现队列的具体步骤)4.实验结果与分析4.1 栈实验结果分析(分析使用数组和链表实现栈的优缺点,以及实际应用场景)4.2 队列实验结果分析(分析使用数组和链表实现队列的优缺点,以及实际应用场景)5.实验总结通过本次实验,我们深入了解了栈和队列这两种基本的数据结构,并利用它们解决了一些实际问题。
我们通过对数组和链表两种方式的实现,进一步加深了对栈和队列的理解。
通过实验的操作过程,我们也学会了如何设计和实现基本的数据结构,这对我们在日后的学习和工作中都具有重要意义。
6.附件6.1 源代码(附上栈和队列的实现代码)6.2 实验报告相关数据(附上实验过程中所产生的数据)7.法律名词及注释7.1 栈栈指的是一种存储数据的线性数据结构,具有后进先出(LIFO)的特点。
栈的操作主要包括入栈和出栈。
7.2 队列队列指的是一种存储数据的线性数据结构,具有先进先出(FIFO)的特点。
数据结构实验报告之栈和队列

数据结构实验报告之栈和队列1. 编写程序实现顺序栈的各种基本运算:初始化、销毁、清空、判断是否为空栈、求栈的长度、取栈顶元素、进栈、出栈。
在此基础上设计⼀个主程序完成如下功能:(1)初始化栈s;(2)判断栈s是否为空;(3)依次进栈元素a,b,c,d;(4)判断栈s是否为空;(5)输出栈s的长度;(6)栈⾥元素依次出栈,并输出;(7)销毁栈s。
#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;typedef char SElemType;#define STACK_INIT_SIZE 100 //存储空间初始分配量#define STACKINCREMENT 10 //存储空间分配增量typedef struct {SElemType *base; //栈底指针SElemType *top; //栈顶指针int stacksize; //当前已分配的存储空间} SqStack;Status InitStack(SqStack &S) { //构造⼀个空栈SS.base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));if (!S.base) exit(OVERFLOW);S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}//InitStackStatus StackLength(SqStack S) {return S.top - S.base;}//StackLengthStatus DestoryStack(SqStack &S) {S.top = S.base;free(S.base);//若base的值为NULL,则表明栈结构不存在S.base = NULL;S.top = NULL;S.stacksize = 0;return OK;}Status StackEmpty(SqStack S) {if (S.top == S.base)return1;elsereturn0;}//StackEmptyStatus GetTop(SqStack S, SElemType &e) {if (S.top == S.base) return ERROR;e = *(S.top - 1);return OK;}//GetTopStatus 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;return OK;}//PushStatus Pop(SqStack &S, SElemType &e) {//判断栈是否为空if (S.base == S.top)return ERROR;e = *(S.top - 1);S.top--;return OK;}//Popvoid main(){SqStack s;SElemType e;printf("(1)初始化栈\n");InitStack(s);printf("(2)The stack is ");if (StackEmpty(s))printf("empty.\n");elseprintf("not empty.\n");printf("(3)依次进栈元素a,b,c,d\n");Push(s, 'a');Push(s, 'b');Push(s, 'c');Push(s, 'd');printf("(4)The stack is ");if (StackEmpty(s))printf("empty.\n");elseprintf("not empty.\n");printf("(5)The length of the stack is %d\n", StackLength(s));printf("(6)The stack is ");while (!StackEmpty(s)){Pop(s, e);printf("%c \n", e);}printf("(7)销毁栈s");DestoryStack(s);}运⾏结果:2. 编写程序实现链队列的各种基本运算:初始化、销毁、清空、判断是否为空队列、求队列的长度、取队列的头元素、⼊队、出队。
数据结构实验报告 栈和队列

数据结构实验报告栈和队列
栈(Stack)和队列(Queue)都是常用的数据结构。
它们都是有限的数据存储结构,主要用于记录数据的存储和检索。
它们具有许多相同的特征,可以根据每一个实例的需要而定制遍历,并可以使用相同的存储方法。
但是,从数据操作和操作数据的角度来看,它们仍有差异。
首先,栈和队列的数据操作模式不同。
栈是遵循“先进后出”(LIFO)的原则,只有最后一个元素可以被弹出或者取出;而队列则是遵循“先进先出”(FIFO)的原则,第一个元素是最先被取出或弹出的。
此外,栈不允许插入新元素,而队列允许任何位置插入和删除元素。
此外,栈只能被依次访问,而队列允许改变已有元素的位置。
此外,栈和队列可以用相似的实现方式来构建。
一般来说,它们都使用 .链表,数组或者树来存储数据,并使用相同的Pointers来指向数据结构中的元素。
栈和队列也可以使用交换的方式来改变其存储方式,从而提高其效率。
对于实际应用来说,栈和队列都有自己的优势,具体取决于应用中的需求。
比如,栈通常被用于数据的深度优先遍历,而队列则可以用于数据的广度优先遍历。
此外,栈也可以用于处理函数调用,而队列可以用于处理操作系统任务或者打印池中的任务等。
数据结构栈与队列的实验报告

s->stacksize=stack_init_size;
return 1;
int Push(sqst->base>=s->stacksize)
{
s->base=(int *)realloc(s->base,(s->stacksize+stackincrement)*sizeof(int));
实验三 栈与队列
一、实验目的:
(1)熟练掌握栈和队列的结构以及这两种数据结构的特点、栈与队列的基 本操作。
(2)能够在两种存储结构上实现栈的基本运算,特别注意栈满和栈空的判 断条件及描述方法;
(3)熟练掌握链队列和循环队列的基本运算,并特别注意队列满和队列空 的判断条件和描述方法;
(4)掌握栈的应用;
if(!s->base)
return 0;
s->top=s->base+s->stacksize;
s->stacksize+=stackincrement;
*(s->top++)=e;
return e;
}
int Pop(sqstack *s,int e)
{
if(s->top==s->base)
return 0;
while(!stackempty(s)) { e=Pop(s,e); switch(e) { case 10: printf("A"); break; case 11: printf("B"); break; case 12: printf("C"); break; case 13: printf("D"); break; case 14: printf("E"); break; case 15: printf("F"); break;
栈和队列基本操作实验报告

栈和队列基本操作实验报告实验二堆栈和队列基本操作的编程实现【实验目的】堆栈和队列基本操作的编程实现要求:堆栈和队列基本操作的编程实现(2学时,验证型),掌握堆栈和队列的建立、进栈、出栈、进队、出队等基本操作的编程实现,存储结构可以在顺序结构或链接结构中任选,也可以全部实现。
也鼓励学生利用基本操作进行一些应用的程序设计。
【实验性质】验证性实验(学时数:2H)【实验内容】内容:把堆栈和队列的顺序存储(环队)和链表存储的数据进队、出队等运算其中一部分进行程序实现。
可以实验一的结果自己实现数据输入、数据显示的函数。
利用基本功能实现各类应用,如括号匹配、回文判断、事物排队模拟、数据逆序生成、多进制转换等。
【实验分析、说明过程】分析:进栈操作先创建一个以x为值的新结点p,其data域值为x则进栈操作步骤如下: 将新结点p的指针域指向原栈顶S(执行语句p->next=S)。
将栈顶S指向新结点p(执行语句S=p)。
注:进栈操作的?与?语句执行顺序不能颠倒,否则原S指针其后的链表将丢失。
出栈操作先将结点栈顶S数据域中的值赋给指针变量*x,则删除操作步骤如下: 结点p 指针域指向原栈顶S(执行语句p=S)。
栈顶S指向其的下一个结点(执行语句S=S->next)释放p结点空间(执行语句free(p))。
队列分析:用链式存储结构实现的队列称为链队列,一个链队列需要一个队头指针和一个队尾指针才能唯一确定。
队列中元素的结构和前面单链表中的结点的结构一样。
为了操作方便,在队头元素前附加一个头结点,队头指针就指向头结点。
【思考问题】1. 栈的顺序存储和链表存储的差异,答:栈的顺序存储有‘后进先出’的特点,最后进栈的元素必须最先出来,进出栈是有序的,在对编某些需要按顺序操作的程序有很大的作用。
链表存储:通过链表的存储可以实现链表中任意位置的插入元素,删除任意元素,可以实现无序进出。
2. 还会有数据移动吗,为什么,答:栈的顺序存储不会有数据移动,移动的只是指向该数据地址的指针。
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实验内容:编译以下题目的程序并调试运行。
1)、编写一个程序algo3-1.cpp,实现顺序栈的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序并完成如下功能:
(1)初始化栈s;
(2)判断栈s是否非空;
一、实验目的和要求
(1)理解栈和队列的特征以及它们之间的差异,知道在何时使用那种数据结构。
(2)重点掌握在顺序栈上和链栈上实现栈的基本运算算法,注意栈满和栈空的条件。
(3)重点掌握在顺序队上和链队上实现队列的基本运算算法,注意循环队队列满和队空的条件。
(4)灵活运用栈和队列这两种数据结构解决一些综合应用问题。
}
设计exp3-1.cpp程序如下
//文件名:exp3-1.cpp
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct
{
ElemType data[MaxSize];
int top;//栈顶指针
extern bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e);
extern bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e);
void maiห้องสมุดไป่ตู้()
{
ElemType e;
SqStack *s;
printf("栈s的基本运算如下:\n");
printf(" (1)初始化栈s\n");
(3)依次进栈元素a,b,c,d,e;
(4)判断栈s是否非空;
(5)输出出栈序列;
(6)判断栈s是否非空;
(7)释放栈。 图3.1 Proj3_1 工程组成
本工程Proj3_1的组成结构如图3.1所示。本工程的模块结构如图3.2所示。图中方框表示函数,方框中指出函数名,箭头方向表示函数间的调用关系。
s->top++;//栈顶指针增1
s->data[s->top]=e;//元素e放在栈顶指针处
return true;
}
bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e)//出栈
{if (s->top==-1)//栈为空的情况,即栈下溢出
return false;
e=s->data[s->top];//取栈顶指针元素的元素
} SqStack;
extern void InitStack(SqStack *&s);
extern void DestroyStack(SqStack *&s);
extern bool StackEmpty(SqStack *s);
extern bool Push(SqStack *&s,ElemType e);
图3.2Proj3_1工程的程序结构图
其中包含如下函数:
InitStack(SqStack *&s)//初始化栈S
DestroyStack(SqStack *&s)//销毁栈s
StackEmpty(SqStack *s)//判断栈空
Push(SqStack *&s,ElemType e)//进栈
Pop(SqStack *&s,ElemType &e)//出栈
二、实验环境和方法
实验方法:
(一)综合运用课本所学的知识,用不同的算法实现在不同的程序功能。
(二)结合指导老师的指导,解决程序中的问题,正确解决实际中存在的异常情况,逐步改善功能。
(三)根据实验内容,编译程序。
实验环境:Windows xp Visual C++6.0
三、实验内容及过程描述
实验步骤:
GetTop(SqStack *s,ElemType &e)//取栈顶元素
对应的程序如下:
//文件名:algo3-1.cpp
#include <stdio.h>
#include <malloc.h>
#define MaxSize 100
typedef char ElemType;
typedef struct
InitStack(s);
printf(" (2)栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
printf(" (3)依次进栈元素a,b,c,d,e\n");
Push(s,'a');
Push(s,'b');
Push(s,'c');
Push(s,'d');
Push(s,'e');
{
free(s);
}
bool StackEmpty(SqStack *s)//判断栈空
{
return(s->top==-1);
}
bool Push(SqStack *&s,ElemType e)//进栈
{if (s->top==MaxSize-1)//栈满的情况,即栈上溢出
return false;
1进入Visual C++ 6.0集成环境。
2输入自己编好的程序。
3检查一遍已输入的程序是否有错(包括输入时输错的和编程中的错误),如发现有错,及时改正。
4进行编译和连接。如果在编译和连接过程中发现错误,频幕上会出现“报错信息”,根据提示找到出错位置和原因,加以改正。再进行编译,如此反复直到不出错为止。
printf(" (4)栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));
printf(" (5)出栈序列:");
while (!StackEmpty(s))
{
Pop(s,e);
printf("%c ",e);
s->top--;//栈顶指针减1
return true;
}
bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e)//取栈顶元素
{if (s->top==-1)//栈为空的情况,即栈下溢出
return false;
e=s->data[s->top];//取栈顶指针元素的元素
return true;
{
ElemType data[MaxSize];
int top;//栈顶指针
} SqStack;
void InitStack(SqStack *&s)//初始化栈S
{s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));
s->top=-1;//栈顶指针置为-1
}
void DestroyStack(SqStack *&s)//销毁栈s