栈的顺序和链式存储的表示和实现
栈的实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作;2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方法;3. 熟悉栈在程序设计中的应用。
二、实验内容1. 栈的顺序存储结构实现;2. 栈的链式存储结构实现;3. 栈的基本操作(入栈、出栈、判空、求栈顶元素);4. 栈在程序设计中的应用。
三、实验方法1. 采用C语言进行编程实现;2. 对实验内容进行逐步分析,编写相应的函数和程序代码;3. 通过运行程序验证实验结果。
四、实验步骤1. 实现栈的顺序存储结构;(1)定义栈的结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证顺序存储结构的栈操作。
2. 实现栈的链式存储结构;(1)定义栈的节点结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证链式存储结构的栈操作。
3. 栈在程序设计中的应用;(1)实现一个简单的四则运算器,使用栈进行运算符和操作数的存储;(2)实现一个逆序输出字符串的程序,使用栈进行字符的存储和输出;(3)编写测试程序,验证栈在程序设计中的应用。
五、实验结果与分析1. 顺序存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,栈顶元素增加;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,栈顶元素减少;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。
2. 链式存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,链表头指针指向新节点;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,链表头指针指向下一个节点;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。
3. 栈在程序设计中的应用实验结果:(1)四则运算器:成功实现加、减、乘、除运算,并输出结果;(2)逆序输出字符串:成功将字符串逆序输出;(3)测试程序:验证了栈在程序设计中的应用。
数据结构——用C语言描述(第3版)教学课件第3章 栈和队列

if(S->top==-1) /*栈为空*/
return(FALSE);
else
{*x = S->elem[S->top];
return(TRUE);
}
返回主目录}[注意]:在实现GetTop操作时,也可将参数说明SeqStack *S 改为SeqStack S,也就是将传地址改为传值方式。传 值比传地址容易理解,但传地址比传值更节省时间、 空间。
返回主目录
算法:
void BracketMatch(char *str) {Stack S; int i; char ch; InitStack(&S); For(i=0; str[i]!='\0'; i++) {switch(str[i])
{case '(': case '[': case '{':
3.1.3 栈的应用举例
1. 括号匹配问题
思想:在检验算法中设置一个栈,若读入的是左括号, 则直接入栈,等待相匹配的同类右括号;若读入的是 右括号,且与当前栈顶的左括号同类型,则二者匹配, 将栈顶的左括号出栈,否则属于不合法的情况。另外, 如果输入序列已读尽,而栈中仍有等待匹配的左括号, 或者读入了一个右括号,而栈中已无等待匹配的左括 号,均属不合法的情况。当输入序列和栈同时变为空 时,说明所有括号完全匹配。
return(TRUE);
}
返回主目录
【思考题】
如果将可利用的空闲结点空间组织成链栈来管理,则申 请一个新结点(类似C语言中的malloc函数)相当于链 栈的什么操作?归还一个无用结点(类似C语言中的 free函数)相当于链栈的什么操作?试分别写出从链栈 中申请一个新结点和归还一个空闲结点的算法。
数据结构课件第3章

0
1
2
3
4
5
6
7
a1
a2
a3
a4
a5
a6
a7
队头 F=0
队尾 R=7
a3 2 1 3 0 4 7 a3 5 6 3 a2 2 1 a1 0 F=0 a4 4 a5 5 6 a6 7 a7 R=0 R=7 3 a2 2 1 a1 0
a4 4 a5 5 6 a6 7
a8
F=0
a7
R=0
F=0
删除所有元素
top X W … B top
top=0 空栈
top
W
…
B A
top=m-1 元素X出栈
top
A
A
top=m 满栈
top=1 元素A入栈
例:堆栈的插入、删除操作。 出栈操作程序如下: # define m 1000; /*最大栈空间*/ 出栈操作算法: 1)栈顶指针top是否为0: typedef struct stack_stru 若是,则返回;若不是, { int s[m]; int top; }; 则执行2。 void pop (stack, y) 2)将栈顶元素送给y, struct stack_stru stack; 栈顶指针减1。 int *y; { if (stack.top = = 0) printf (“The stack is empty ! \n”); top Y Y else { top B B *y=stack.s[stack.top]; A A stack.top - -; } 出栈操作 }
top=p;
} 栈的入栈、出栈操作的时间复杂度都为O(1)。
栈的应用
一、 表达式求值 表达式由操作数、运算符和界限符组成。 运算符可包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符。
谈顺序存储与链式存储的异同

谈顺序存储与链式存储的异同摘要:顺序存储与链式存储的应用范围较为广泛。
顺序存储就是用一组地址连续的存储单元依次存储该线性表中的各个元素,由于表中各个元素具有相同的属性,所以占用的存储空间相同,而链式存储无需担心容量问题,读写速度相对慢些,由于要存储下一个数据的地址所以需要的存储空间比顺序存储大。
关键词:顺序存储链式存储顺序存储与链式存储异同一、什么是顺序存储在计算机中用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的各个数据元素,称作线性表的顺序存储结构.顺序存储结构是存储结构类型中的一种,该结构是把逻辑上相邻的节点存储在物理位置上相邻的存储单元中,结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。
由此得到的存储结构为顺序存储结构,通常顺序存储结构是借助于计算机程序设计语言(例如c/c++)的数组来描述的。
顺序存储结构的主要优点是节省存储空间,因为分配给数据的存储单元全用存放结点的数据(不考虑c/c++语言中数组需指定大小的情况),结点之间的逻辑关系没有占用额外的存储空间。
采用这种方法时,可实现对结点的随机存取,即每一个结点对应一个序号,由该序号可以直接计算出来结点的存储地址。
但顺序存储方法的主要缺点是不便于修改,对结点的插入、删除运算时,可能要移动一系列的结点。
二、简述链式存储在计算机中用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素(这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的).它不要求逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻.因此它没有顺序存储结构所具有的弱点,但也同时失去了顺序表可随机存取的优点.链式存储结构不要求逻辑上相邻的两个数据元素物理上也相邻,也不需要用地址连续的存储单元来实现。
因此在操作上,它也使得插入和删除操作不需要移动大量的结点。
线性表的链式存储结构主要介绍了单链表、循环链表、双向链表和静态链表四种类型,讨论了各种链表的基本运算和实现算法。
三、栈的存储结构:顺序存储和链式存储利用顺序存储方式实现的栈称为顺序栈。
大学数据结构课件--第3章 栈和队列

栈满 top-base=stacksize
top
F
E
D C B
top top top top top top base
入栈PUSH(s,x):s[top++]=x; top 出栈 POP(s,x):x=s[--top]; top
base
4
A
3.1 栈
例1:一个栈的输入序列为1,2,3,若在入栈的过程中 允许出栈,则可能得到的出栈序列是什么? 答: 可以通过穷举所有可能性来求解:
3.2 栈的应用举例
二、表达式求值
“算符优先法”
一个表达式由操作数、运算符和界限符组成。 # 例如:3*(7-2*3) (1)要正确求值,首先了解算术四则运算的规则 a.从左算到右 b.先乘除后加减 c.先括号内,后括号外 所以,3*(7-2*3)=3*(7-6)=3*1=3
9
3.2 栈的应用举例
InitStack(S); while (!QueueEmpty(Q))
{DeQueue(Q,d);push(S,d);}
while (!StackEmpty(S)) {pop(S,d);EnQueue(Q,d);} }
第3章 栈和队列
教学要求:
1、掌握栈和队列的定义、特性,并能正确应用它们解决实 际问题;
用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素, 设指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素的位置。
Q.rear 5 4 Q.rear 3 2 3 2 5 4 Q.rear 3 3 5 4 5 4
F E D C
C B A
Q.front
2 1 0
C B
Q.front 2 1 0
《数据结构(C语言)》第3章 栈和队列

栈
❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(1) 栈的静态分配顺序存储结构描述 ② top为整数且指向栈顶元素 当top为整数且指向栈顶元素时,栈空、入栈、栈满 及出栈的情况如图3.2所示。初始化条件为 S.top=-1。
(a) 栈空S.top==-1 (b) 元素入栈S.stack[++S.top]=e (c) 栈满S.top>=StackSize-1 (d) 元素出栈e=S.stack[S.top--]
/*栈顶指针,可以指向栈顶
元素的下一个位置或者指向栈顶元素*/
int StackSize; /*当前分配的栈可使用的以 元素为单位的最大存储容量*/
}SqStack;
/*顺序栈*/
Data structures
栈
❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(2) 栈的动态分配顺序存储结构描述 ① top为指针且指向栈顶元素的下一个位置 当top为指针且指向栈顶元素的下一个位置时,栈空 、入栈、栈满及出栈的情况如图3.3所示。初始化条 件为S.top=S.base。
…,n-1,n≥0} 数据关系:R={< ai-1,ai>| ai-1,ai∈D,i=1,2
,…,n-1 } 约定an-1端为栈顶,a0端为栈底 基本操作:
(1) 初始化操作:InitStack(&S) 需要条件:栈S没有被创建过 操作结果:构建一个空的栈S (2) 销毁栈:DestroyStack(&S) 需要条件:栈S已经被创建 操作结果:清空栈S的所有值,释放栈S占用的内存空间
return 1;
}
Data structures
栈
数据结构第3章栈

13
(4)取栈顶元素操作
Elemtype gettop(sqstack *s) { /*若栈s不为空,则返回栈顶元素*/ If(s->top<0) return NULL; /*栈空*/ return (s->stack[s->top]); }
。
29
算术表达式求值
在计算机中,任何一个表达式都是由: 操作数(operand)、运算符(operator)和 界限符(delimiter)组成的。 其中操作数可以是常数,也可以是变量或常量的 标识符;运算符可以是算术运算体符、关系运算符和 逻辑符;界限符为左右括号和标识表达式结束的结束 符。
30
6
存储结构
栈是一种特殊的线性表,有两种存储方式: 顺序存储结构存储
链式存储结构存储。
7
顺序栈的数组表示
与第二章讨论的一般的顺序存储结构的线性表 一样,利用一组地址连续的存储单元依次存放自 栈底到栈顶的数据元素,这种形式的栈也称为顺 序栈。 使用一维数组来作为栈的顺序存储空间。 设指针top指向栈顶元素的当前位置,以数组 小下标的一端作为栈底。 top=0时为空栈,元素进栈时指针top不断地 加1,当top等于数组的最大下标值时则栈满。
5)假如读出的运算符的优先级不大于运算符栈栈顶运算符
的优先级,则从操作数栈连续退出两个操作数,从运算符栈中 退出一个运算符,然后作相应的运算,并将运算结果压入操作 数栈。此时读出的运算符下次重新考虑(即不读入下一个符号 )。
栈的概念理解

栈的概念理解栈是一种数据结构,它是一种特殊的线性表,只能在表的一端进行插入和删除操作,该一端被称为栈顶,另一端被称为栈底。
栈的特点是后进先出(Last In First Out, LIFO)。
在栈中,最后插入的元素最先弹出,而最先插入的元素最后弹出。
这就好像是一堆盘子,你只能在最上面放盘子和拿盘子,不能随意放在下面的盘子上。
栈的这种特性使得它非常适合解决一些具有“倒序”需求的问题。
栈的基本操作包括入栈和出栈。
入栈(Push)是指将元素放入栈顶;出栈(Pop)是指从栈顶弹出元素。
除此之外,还有一些常用的操作,比如获取栈顶元素(Top)、判断栈是否为空(Empty)、获取栈中元素的个数(Size)等。
栈的实现可以用数组或链表来完成。
使用数组实现的栈叫作顺序栈,使用链表实现的栈叫作链式栈。
对于顺序栈,我们需要定义一个数组和一个整数来表示栈。
数组用于存储栈中的元素,整数用于记录栈顶元素的下标。
一开始,栈为空,栈顶下标可以初始化为-1。
插入元素时,需要判断栈是否已满,如果已满则无法插入;如果未满,将元素放入栈顶,同时栈顶下标加1。
删除元素时,需要判断栈是否为空,如果为空则无法删除;如果不为空,将栈顶元素弹出,并将栈顶下标减1。
对于链式栈,我们需要定义一个结构体来表示栈中的节点。
节点包括一个数据域和一个指向下一个节点的指针域。
和顺序栈类似,链式栈也需要一个指针来表示栈顶元素。
插入元素时,需要创建一个新节点,并将栈顶指针指向该节点,新节点的指针域指向原来的栈顶元素。
删除元素时,需要判断栈是否为空,如果为空则无法删除;如果不为空,将栈顶节点删除,并将栈顶指针指向下一个节点。
栈的应用非常广泛。
在计算机科学中,栈是一种重要的数据结构,它被用于实现函数调用、表达式求值、编译器的语法分析、操作系统的进程管理等。
在编程中,我们可以使用栈来解决一些具有“倒序”性质的问题,比如字符串反转、括号匹配、计算逆波兰表达式等。
此外,栈还被用于图的深度优先搜索(DFS)算法中的节点遍历顺序。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
实验三栈的顺序和链式存储的表示和实现实验目的:1.熟悉栈的特点(先进后出)及栈的基本操作,如入栈、出栈等。
2.掌握栈的基本操作在栈的顺序存储结构和链式存储结构上的实现。
实验内容:1.栈的顺序表示和实现编写一个程序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,完成如下功能。
(1)初始化顺序栈(2)插入一个元素(3)删除栈顶元素(4)取栈顶元素(5)便利顺序栈(6)置空顺序栈#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAXNUM 20#define elemtype int//定义顺序栈的存储结构typedef struct{elemtype stack[MAXNUM];int top;}sqstack;//初始化顺序栈void initstack(sqstack *p){if(!p)printf("error");p->top=-1;}//入栈void push(sqstack *p,elemtype x){}//出栈elemtype pop(sqstack *p){}//获取栈顶元素elemtype gettop(sqstack *p){elemtype x;if(p->top!=-1){x=p->stack[p->top];return x;}else{printf("Underflow!\n");return 0;}}//遍历顺序栈void outstack(sqstack *p){int i;printf("\n");if(p->top<0)printf("这是一个空栈!\n");for(i=p->top;i>=0;i--)printf("第%d个数据元素是:%6d\n",i,p->stack[i]); }//置空顺序栈void setempty(sqstack *p){}//主函数main(){sqstack *q;int y,cord;elemtype a;do{printf("\n第一次使用必须初始化!\n\n");printf("\n 主菜单\n");printf("\n 1 初始化顺序栈\n");printf("\n 2 插入一个元素\n");printf("\n 3 删除栈顶元素\n");printf("\n 4 取栈顶元素\n");printf("\n 5 置空顺序栈\n");printf("\n 6 结束程序运行\n");printf("\n----------------------------------\n");printf("请输入您的选择(1,2,3,4,5,6)");scanf("%d",&cord);printf("\n");switch(cord){case 1:{q=(sqstack *)malloc(sizeof(sqstack));initstack(q);outstack(q);}break;case 2:{printf("请输入要插入的数据元素:a=");scanf("%d",&a);push(q,a);outstack(q);}break;case 3:{pop(q);outstack(q);}break;case 4:{y=gettop(q);printf("\n栈顶元素为:%d\n",y);outstack(q);}break;case 5:{setempty(q);printf("\n顺序栈被置空! \n");outstack(q);}break;case 6:exit(0);}}while(cord<=6);}2.栈的链式表示和实现编写一个程序实现链栈的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能。
(1)初始化链栈(2)入栈(3)出栈(4)取栈顶元素(5)置空链栈(6)遍历链栈参考代码:#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#define null 0typedef int elemtype;typedef struct stacknode{elemtype data;stacknode *next;}stacknode;typedef struct{stacknode *top;}linkstack;//初始化链栈void initstack(linkstack *s){s->top=null;printf("\n已经初始化链栈!\n");}//链栈置空void setempty(linkstack *s){s->top=null;printf("\n链栈被置空!\n");}//入栈void pushlstack(linkstack *s,elemtype x){}//出栈elemtype poplstack(linkstack *s){}//取栈顶元素elemtype stacktop(linkstack *s){if(s->top==0){printf("\n链栈空\n");exit(-1);}return s->top->data;}//遍历链栈void disp(linkstack *s){printf("\n链栈中的数据位:\n");printf("=======================================\n"); stacknode *p;p=s->top;while(p!=null){printf("%d\n",p->data);p=p->next;}printf("=====================================\n"); }//主函数void main(){printf("==============链栈操作================\n"); int i,m,n,a;linkstack *s;s=(linkstack *)malloc (sizeof(linkstack));int cord;do{printf("\n第一次使用必须初始化!\n\n");printf("\n 主菜单\n");printf("\n 1 初始化链栈\n");printf("\n 2 入栈\n");printf("\n 3 出栈\n");printf("\n 4 取栈顶元素\n");printf("\n 5 置空链栈\n");printf("\n 6 结束程序运行\n");printf("\n----------------------------------\n");printf("请输入您的选择(1,2,3,4,5,6)");scanf("%d",&cord);printf("\n");switch(cord){case 1:{initstack(s);disp(s);}break;case 2:{printf("输入将要压入链栈的数据的个数:n=");scanf("%d",&n);printf("依次将%d个数据压入链栈:\n",n);for(i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&a);pushlstack(s,a);}disp(s);}break;case 3:{printf("\n出栈操作开始!\n");printf("输入将要出栈的数据个数:m=");scanf("%d",&m);for(i=1;i<=m;i++){printf("\n第%d次出栈的数据是:%d\n",i,poplstack(s));}break;}case 4:{printf("\n\n链栈的栈顶元素为:%d\n\n",stacktop(s));}break;case 5:{setempty(s);disp(s);}break;case 6:exit(0);}}while(cord<=6);}实验总结:。