实验2栈和队列
算法与数据结构栈与队列实验报告

实验二 栈和队列实现四则运算一、实验目的及要求:1、掌握栈和队列的基本操作:建立、插入、删除、查找、合并2、掌握用栈和队列的储存3、熟悉C 语言上机编程环境4、掌握编译、调试程序的方法二、实验内容:采用栈进行表达式的求值,表达式求值是程序设计语言编译中的一个最基本问题。
它的实现是栈应用的又一个典型例子,本报告使用的是“算符优先法”求表达式的值。
要把一个表达式翻译成正确求值的一个机器指令序列,或者直接对表达式求值,首先要能够正确解释表达式。
若要正确翻译则首先要了解算术四则运算的规则。
即:(1)、先乘除,后加减; (2)、从左算到右; (3)、先括号内后括号外。
任何一个表达式都是由操作数、运算符和界限符组成的,我们称它们为单词。
一般地,操作数既可以是常数也可以是被说明为变量或常量的标识符;运算符可以分为算术运算符、关系运算符和逻辑运算符3类;基本界限符有左右括号和表达式结束符等。
为了叙述的简洁,我们仅讨论简单算术表达式的求值问题。
这种表达式只包含加、减、乘、除4种运算符。
我们把运算符和界限符统称为算符,它们构成的集合命名为OP 。
根据上述3条运算规则,在运算的每一步中,任意两个相继出现的算符1θ和2θ之间的优先级之多是以下3种关系之一:12θθ< 1θ的优先级低于2θ 12θθ= 1θ的优先级等于2θ 12θθ> 1θ的优先级高于2θ根据实际情况推导出如下的优先关系算符间的优先关系表有规则(3),+、-、*和/为1θ时优先性均低于“(”但高于“),”由规则(2),当12θθ=时,令12θθ>,“#”是表达式的结束符。
为了算法简洁,在表达式左右括号的最左边也虚设了一个“#”构成整个表达式的一对括号。
表中的“(”=“)”表示当左右括号相遇时,括号内的运算已经完成。
同理,“#”=“#”表示整个表达式求值完毕。
“)”与“(、“#”与“)”以及“(”与“#”之间无优先级,这是因为表达式中不允许它们相继出现,一旦遇到这种情况,则可以认为出现语法错误。
实验二 栈和队列

实验二栈和队列一、实验目的1、掌握栈的结构特性及其入栈,出栈操作;2、掌握队列的结构特性及其入队、出队的操作,掌握循环队列的特点及其操作。
二、实验预习说明以下概念1、顺序栈:2、链栈:3、循环队列:4、链队三、实验内容和要求1、阅读下面程序,将函数Push和函数Pop补充完整。
要求输入元素序列1 2 3 4 5 e,运行结果如下所示。
#include<stdio.h>#include<malloc.h>#define ERROR 0#define OK 1#define STACK_INT_SIZE 10 /*存储空间初始分配量*/#define STACKINCREMENT 5 /*存储空间分配增量*/typedef int ElemType; /*定义元素的类型*/typedef struct{ElemType *base;ElemType *top;int stacksize; /*当前已分配的存储空间*/}SqStack;int InitStack(SqStack *S); /*构造空栈*/int push(SqStack *S,ElemType e); /*入栈*/int Pop(SqStack *S,ElemType *e); /*出栈*/int CreateStack(SqStack *S); /*创建栈*/void PrintStack(SqStack *S); /*出栈并输出栈中元素*/int InitStack(SqStack *S){S->base=(ElemType *)malloc(STACK_INT_SIZE *sizeof(ElemType)); if(!S->base) return ERROR;S->top=S->base;S->stacksize=STACK_INT_SIZE;return OK;}/*InitStack*/int Push(SqStack *S,ElemType e){}/*Push*/int Pop(SqStack *S,ElemType *e){}/*Pop*/}/*CreateStack*/int CreateStack(SqStack *S){int e;if(InitStack(S))printf("Init Success!\n");else{printf("Init Fail!\n");return ERROR;}printf("input data:(Terminated by inputing a character)\n"); while(scanf("%d",&e))Push(S,e);Return OK;}void PrintStack(SqStack *S){ElemType e;while(Pop(S,&e))printf("%3d",e);}/*Pop_and_Print*/int main(){SqStack ss;printf("\n 1-createStack\n");CreateStack(&ss);printf("\n2-Pop&Print\n");PrintStack(&ss);return 0;}●算法分析:输入元素序列1 2 3 4 5,为什么输出序列为5 4 3 2 1?体现了栈的什么特性?2、在第1题的程序中,编写一个十进制转换为二进制的数制转换算法函数(要求利用栈来实现),并验证其正确性。
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?。
实验二栈和队列

需另设一个栈,临时停放为给要离去的汽车让路而从停车场退出来的汽车,也用顺序存储结构实现。输入数据按到达或离去的时刻有序。栈中每个元素表示一辆汽车,包含两个数据项:汽车的牌照号码和进入停车场的时刻。
[选作内容]
(1)两个栈共享空间,思考应开辟数组的空间是多少?
(2)汽车可有不同种类,则它们的占地面积不同,收费标准也不同,如1辆客车和1.5辆小汽车的占地面积相同,1辆十轮卡车占地面积相当于3辆小汽车的占地面积。
实验条件:
实验内容:
1.采用链式存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。
2.采用顺序存储实现栈的初始化、入栈、出栈操作。
3.采用链式存储实现队列的初始化、入队、出队操作。
4.采用顺序存储实现循环队列的初始化、入队、出队操作。
5.在主函数中设计一个简单的菜单,分别测试上述算法。
*6.综合训练:1)利用栈实现表达式求值算法。
洛阳理工学院实验报告
系别
班级
学号
姓名
课程名称
实验日期
实验名称
实验二、栈和队列的应用
成绩
实验目的:
1、掌握栈的特点(先进后出FILO)及基本操作,如入栈、出栈等,栈的顺序存储结构和链式存储结构,以便在实际问题背景下灵活应用。
2、掌握队列的特点(先进先出FIFO)及基本操作,如入队、出队等,队列顺序存储结构、链式存储结构和循环队列的实现,以便在实际问题背景下灵。
(3)汽车可以直接从便道上开走,此时派在它前面的汽车要先开走让路,然后再依次排到队尾。
(4)停放在便道上的汽车也收费,收费标准比停放在停车场的车低,请思考如何修改结构以满足这种要求。
实验总结:
[测试数据]
设n=2,输入数据为:(‘A’,1,5),(‘A’,2,10),(‘D’,1,15),(‘A’,3,20),(‘A’,4,25),(‘A’,5,30),(‘D’,2,35),(‘D’,4,40),(‘E’,0,0)。其中,‘A’表示到达;‘D’表示离去,‘E’表示输入结束。
实验二 栈和队列

实验二栈和队列本文档旨在介绍实验二的目的和背景,以及本实验的重要性。
实验二主要涉及栈和队列的相关概念和操作。
栈和队列是常用的数据结构,它们在计算机科学和软件开发中起着重要的作用。
栈是一种先进后出(Last In First Out,LIFO)的数据结构,类似于我们平常堆放书籍的行为。
队列是一种先进先出(First In First Out,FIFO)的数据结构,类似于排队等待的情景。
通过本实验,我们将研究如何使用栈和队列来解决各种问题。
掌握栈和队列的基本原理和操作,对于提高程序的效率和优化算法都具有重要意义。
同时,栈和队列的概念也是许多其他数据结构和算法的基础,理解栈和队列将有助于我们更深入地研究和应用其他数据结构和算法。
本实验将引导我们通过实际的编程练来加深对栈和队列的理解和应用。
我们将实现栈和队列的基本操作,例如入栈、出栈、入队、出队等,并通过一系列的例子和问题来巩固对这些概念的理解。
通过完成本实验,我们将掌握栈和队列的基本概念和操作,加深对其应用场景的理解和掌握,并培养解决问题的逻辑思维能力和编程实践能力。
让我们开始实验二的研究,进一步探索栈和队列的奥秘吧!本实验的目标是研究和理解栈和队列数据结构的基本概念和操作。
本实验主要涉及栈和队列的定义、基本操作及其应用。
栈的定义栈是一种具有后进先出(Last-In-First-Out,简称LIFO)特性的线性数据结构。
栈只允许在表尾(称为栈顶)进行插入和删除操作,且最后插入的元素最先删除。
栈的基本操作栈的基本操作包括:Push:将元素插入到栈顶。
Pop:删除栈顶的元素,并返回被删除的元素。
IsEmpty:判断栈是否为空。
Top:返回栈顶的元素,但不删除栈顶元素。
栈的应用栈在计算机科学中有广泛的应用,包括但不限于:函数调用(函数调用时的局部变量保存在栈中)。
表达式求值(后缀表达式计算等)。
浏览器的页面回退功能。
队列的定义队列是一种具有先进先出(First-In-First-Out,简称FIFO)特性的线性数据结构。
天大数据结构_实验作业二_栈(顺序栈)+队列(循环队列)

实验作业二:栈(顺序栈)和队列(循环队列)1. 将编号为0和1的两个栈存放于一个数组空间V[m]中,栈底分别处于数组的两端。
当第0号栈的栈顶指针top[0]等于-1时该栈为空,当第1号栈的栈顶指针top[1]等于m时该栈为空。
两个栈均从两端向中间增长。
当向第0号栈插入一个新元素时,使top[0]增1得到新的栈顶位置,当向第1号栈插入一个新元素时,使top[1]减1得到新的栈顶位置。
当top[0]+1 == top[1]时或top[0] == top[1]-1时,栈空间满,此时不能再向任一栈加入新的元素。
试定义这种双栈(Double Stack)结构的类定义,并实现判栈空、判栈满、插入、删除算法。
2. 求fibonacci数列算法,并比较。
(递归+非递归)(非递归方法可查阅其他资料)编写实习报告要求:一、需求分析二、概要设计1.抽象数据类型2.算法三、详细设计程序代码(注释)四、调试分析调试过程中所做的工作,时间复杂度等五、测试结果输入数据和输出数据示例六、说明(如果有)编程语言:C语言或C++语言实习报告提交方式:下次上机前,将实习报告(.doc)和源程序(.cpp)压缩成一个rar 文件,文件名称为学号_班级_姓名_第几次作业。
例如:3010216155_六班_张三_第二次作业.rar。
实习报告作为本课程的平时成绩。
抄袭、雷同,双方均为0分。
第一题:一、需求分析程序要求建立一个共享栈,分配一个存储空间,两个栈分别位于两头。
并实现对两个栈的插入,删除,和判断栈满和栈空。
栈的位置不同,所以要求对不同栈的插入和删除采用不同的算法。
二、概要设计1.抽象数据类型typedef struct {int *base;int *top;int stacksize;}stack;2.算法1.建立栈。
int instack(stack &s,stack &w,int length){s.base=(int *)malloc(length*sizeof(length));w.base=s.base+length;if(!s.base||!w.base) return 0;else{s.top=s.base;w.top=w.base;s.stacksize=length;w.stacksize=length;}return 1;}2.判断栈空。
栈和队列的基本操作实验报告

《数据结构》实验报告一软件132201300514211徐蜀实验二栈和队列的基本操作及其应用一、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,以便在实际中灵活应用。
2、掌握栈和队列的特点,即后进先出和先进先出的原则。
3、掌握栈和队列的基本运算,如:入栈与出栈,入队与出队等运算在顺序存储结构和链式存储结构上的实现。
二、实验内容1.回文判断三、实验要求1、按照数据结构实验任务书,提前做好实验预习与准备工作。
2、加“*”题目必做,其他题目任选;多选者并且保质保量完成适当加分。
3、严格按照数据结构实验报告模板和规范,及时完成实验报告。
四、实验步骤(说明:依据实验内容分别说明实验程序中用到的数据类型的定义、主程序的流程以及每个操作(函数)的伪码算法、函数实现、程序编码、调试与分析。
附流程图与主要代码)㈠、数据结构与核心算法的设计描述(程序中每个模块或函数应加注释,说明函数功能、入口及出口参数)1、栈的初始长度与需要再增加的长度#define STACK_INIT_SIZE 100;#define STACKINCREMENT 10;typedef char SElemType;//定义SElemType为char型2、栈的顺序存储表示typedef struct{SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;3、队列的链式表示方法typedef struct QNode {SElemType data;struct QNode *next; } QNode, *QueuePtr;typedef struct{QueuePtr front;QueuePtr rear;}LinkQueue;4、初始化栈/* 函数功能:对栈进行初始化参数:栈(SqStack &S)成功返回1,否则返回0 */int InitStack(SqStack &S){S.base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));//申请内存if(!S.base) //判断有无申请到空间return ERROR; //没有申请到内存,返回0S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}5、入栈操作/* 函数功能:将元素入栈参数:栈(SqStack &S),插入元素e插入成功返回1,否则返回0 */int Push(SqStack &S, SElemType e){if(S.top - S.base >= S.stacksize) //判断栈顶与栈底的差是否大于栈的//容量{S.base = (SElemType *)realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType)); //栈满了,重新申请内存if(!S.base) //判断是否申请成功return ERROR; //不成功返回0S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACKINCREMENT;}*S.top++ = e;return OK;}6、出栈操作/* 函数功能:将栈中的元素弹出参数:栈(SqStack &S),记录元素e */int Pop(SqStack &S, SElemType &e){if(S.top == S.base) //判断栈是否为空return ERROR;e = *(--S.top) ;return OK;}7、初始化队列/* 函数功能:初始化队列参数:队列(LinkQueue &Q)成功返回1,否则返回0 */int InitQueue(LinkQueue &Q){Q.front = Q.rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));//申请结点的内存if(!Q.front) //判断有无申请到空间return ERROR; //没有返回0Q.front ->next = NULL;return OK;}8.在队列队尾插入元素/* 函数功能:在队列队尾插入元素参数:队列(LinkQueue &Q),插入元素e成功返回1,否则返回0 */ int EnQueue(LinkQueue &Q, QElemType e){p = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode)); //申请新的结点if(!p)return ERROR;p -> data = e;p -> next = NULL;Q.rear -> next = P;Q.rear = p;return OK;}9.删除队头元素/* 函数功能:删除对头元素参数:队列(LinkQueue &Q),记录值e成功返回1,否则返回0 */ int DeQueue(LinkQueue &Q, QElemType &e){if(Q.front == Q.rear) //判断队列是否为空return ERROR;p = Q.front -> next;e = p -> data;Q.front -> next = p -> next;if(Q.rear == p)Q.rear = Q.front;free(p);return OK;}10、主函数int main(){SqStack S; //声明一个栈LinkQueue Q; //声明一个队列char m,k,c;int n=0,i,j,t=0,z=0;while(!t){cout << "请输入你要判断回文的字符串,输入@结束:";InitQueue (Q);InitStack (S);while((c=getchar())!='@')//对字符的判断不断输入字符{EnQueue (Q,c);Push (S,c);n++;}for( j=1;j<=n;j++){OutQueue (Q,m);Pop (S,k);if(m!=k)break;}if(j>n) //如果j > n则说明全部相等cout << "这个字符串不是回文字符串" << endl;elsecout << "这个字符串是回文字符串" << endl;}return 0;}说明:通过调用序列号不同的函数进行各种操作。
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。
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江南大学通信与控制工程学院标准实验报告
(实验)课程名称:计算机软件技术基础实验名称:栈和队列
班级:自动化
姓名:李玉书
学号:0704090303
指导教师:卢先领
江南大学通信与控制学院
江南大学
实验报告
学生姓名:曹劼学号:0704080123
实验地点:信控机房实验时间:90分钟
一、实验室名称:信控学院计算中心
二、实验项目名称:栈和队列
三、实验学时:4学时
四、实验原理:
用栈实现顺序表的操作
五、实验目的:
1、掌握栈的数据类型描述,栈的特点及栈的存储结构;
2掌握栈的基本运算及应用。
六、实验内容:
设车辆厂生产了硬座车厢和软座车厢共N节,混合在一起要求用顺序栈的5种运算使所有的硬座车厢排列到软座车厢前面。
请完善主函数实现上述功能。
七、实验器材(设备、元器件):
计算机
八、实验步骤:
1、输入示例程序
2、构建按序插入函数实现算法
3、用C语言实现该算法
4、与源程序合并,编译,调试
5、测试,查错,修改
6、生成可执行文件,通过综合测试,完成实验
九、实验数据及结果分析:
测试用例
车厢数5,初始顺序SSHSH 测试结果
十、实验结论:
该程序能够判断是否输入错误,并且能够对正确情况下进行栈的数据处理,但是占用了额外的储存量,并且计算次数过多。
并且函数不具有通用性。
十一对本实验过程及方法、手段的改进建议:
完善了主函数的功能,使其能够达到排序的目的,但是浪费了一个数组的空间量和运算次数多。
附:源程序
报告评分:
#include<iostream.h>
#include<stdio.h>
#define elemtype char
const int maxlen=20;
typedef struct
{
elemtype stack[maxlen];
int top;
}seqstack;
//栈初始化
void inistack(seqstack &s)
{
s.top=-1;
}
//进栈
void push(seqstack &s,elemtype x)
{
if(s.top==maxlen-1)cout<<"overflow";
else
{
s.top++;
s.stack[s.top]=x;
}
}
//出栈
void pop(seqstack &s)
{
if(s.top==-1)cout<<"underflow";
else
{
s.top--;
}
}
//取栈顶元素
elemtype getton(seqstack s)
{
if(s.top==-1){cout<<"underflow";return 0;}
else return s.stack[s.top];
}
//判栈空
int empty(seqstack s)
{
if(s.top==-1)return 1;
else return 0;
}
//打印栈内容
void prtstack(seqstack &s)
{
int i;
for(i=0;i<=s.top;i++)cout<<s.stack[i]<<endl;
}
//按序入栈
void sortstack(seqstack &s,int &n)
{
elemtype x;
while(0==n--||maxlen-1==s.top)return; //n次后或堆栈满时,递归结束while(!(('H'==(x=getchar()))||('S'==x))); //接受H或S,过滤无关量
if('H'==x)push(s,x); //H优先压栈
sortstack(s,n);
if('S'==x)push(s,x); //H全入栈后,S入栈
}
void main(void)
{
int n,i;
elemtype x;
seqstack s;
inistack(s);
cout<<"请输入车厢数";
cin>>n;
cout<<"请输入"<<n<<"节车厢代号(H代表硬座车厢,S代表软座车厢)"<<endl; sortstack(s,n);
prtstack(s);
} 指导教师签字:。