实验二 栈和队列
1、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,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;
(2) 熟悉队列的特点(先进先出)及队列的基本操作,如入队、出队等,掌握队列的基
本操作在队列的顺序存储结构和链式存储结构上的实现。
2、实验要求:
(1) 复习课本中有关栈和队列的知识;
(2) 用C语言完成算法和程序设计并上机调试通过;
(3) 撰写实验报告,给出算法思路或流程图和具体实现(源程序)、算法分析结果(包括
时间复杂度、空间复杂度以及算法优化设想)、输入数据及程序运行结果(必要时给出多种可能的输入数据和运行结果)。
3、实验内容
[实验1] 栈的顺序表示和实现
实验内容与要求:
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)插入元素 (3)删除栈顶元素 (4)取栈顶元素 (5)遍历顺序栈 (6)置空顺序栈 分析:
栈的顺序存储结构简称为顺序栈,它是运算受限的顺序表。
对于顺序栈,入栈时,首先判断栈是否为满,栈满的条件为:p->top= =MAXNUM-1,栈满时,不能入栈; 否则出现空间溢出,引起错误,这种现象称为上溢。
出栈和读栈顶元素操作,先判栈是否为空,为空时不能操作,否则产生错误。通常栈空作为一种控制转移的条件。 注意:
(1)顺序栈中元素用向量存放
(2)栈底位置是固定不变的,可设置在向量两端的任意一个端点 (3)栈顶位置是随着进栈和退栈操作而变化的,用一个整型量top(通常称top为栈顶指针)来指示当前栈顶位置 #include
typedef int SElemType; typedef int Status;
#define INIT_SIZE 100
1
#define STACKINCREMENT 10 #define Ok 1 #define Error 0 #define True 1 #define False 0 typedef struct { SElemType *base; SElemType *top; int stacksize; }SqStack;
//初始化栈
Status InitStack(SqStack *s) { s->base = (SElemType *)malloc(INIT_SIZE * sizeof(SElemType)); if(!s->base) { puts(\存储空间分配失败!\ return Error; } s->top = s->base; s->stacksize = INIT_SIZE; return Ok; }
//清空栈
Status ClearStack(SqStack *s) {
s->top = s->base; return Ok; }
//栈是否为空
Status StackEmpty(SqStack *s) {
if(s->top == s->base) return True; else
return False; }
//销毁栈
Status Destroy(SqStack *s)
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{ free(s->base); s->base = NULL; s->top = NULL; s->stacksize=0; return Ok; }
//获得栈顶元素
Status GetTop(SqStack *s, SElemType &e) { if(s->top == s->base) return Error; e = *(s->top - 1); return Ok; }
//压栈
Status 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) { puts(\存储空间分配失败!\ return Error; } s->top = s->base + s->stacksize; s->stacksize += STACKINCREMENT; } *s->top++ = e; return Ok; }
//弹栈
Status Pop(SqStack *s, SElemType *e) { if(s->top == s->base) return Error; --s->top; *e = *(s->top); return Ok; }
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//遍历栈
Status StackTraverse(SqStack *s,Status(*visit)(SElemType)) {
SElemType *b = s->base; SElemType *t = s->top; while(t > b) visit(*b++); printf(\ return Ok; }
Status visit(SElemType c) {
printf(\ return Ok; }
int main() { SqStack a; SqStack *s = &a; SElemType e; InitStack(s); int n; puts(\请输入要进栈的个数:\ scanf(\ while(n--) { int m; scanf(\ Push(s, m); } StackTraverse(s, visit); puts(\ Pop(s, &e); printf(\ printf(\ Destroy(s); return 0; }
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[实验2] 栈的链式表示和实现
实验内容与要求:
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)链栈置空 (3)入栈 (4)出栈
(5)取栈顶元素 (6)遍历链栈
分析:
链栈是没有附加头结点的运算受限的单链表。栈顶指针就是链表的头指针。 注意:
(1)LinkStack结构类型的定义可以方便地在函数体中修改top指针本身
(2)若要记录栈中元素个数,可将元素个数属性放在LinkStack类型中定义。 (3)链栈中的结点是动态分配的,所以可以不考虑上溢。 #include
#define ERROR 0 #define OK 1 #define TRUE 1 #define FALSE 0 typedef int ElemType; typedef int Status;
typedef struct node { ElemType data; struct node *next; }StackNode;
typedef struct { StackNode *top; }LinkStack;
//初始化
void InitStack(LinkStack *s) { s->top = NULL; puts(\链栈初始化完成!\}
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