栈和队列的基本操作及其应用
实验二 栈和队列的基本操作实现及其应用
实验二栈和队列的基本操作实现及其应用一、实验目的1、熟练掌握栈和队列的基本操作在两种存储结构上的实现。
2、会用栈和队列解决简单的实际问题。
二、实验内容（可任选或全做）题目一、试写一个算法，判断依次读入的一个以@为结束符的字符序列，是否为回文。
所谓“回文“是指正向读和反向读都一样的一字符串,如“321123”或“ableelba”。
相关常量及结构定义：# define STACK_INIT_SIZE 100# define STACKINCREMENT 10# define OK 1# define ERROR 0typedef int SElemType;//栈类型定义typedef struct SqStack{ SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;设计相关函数声明：判断函数：int IsReverse()栈：int InitStack(SqStack &S )int Push(SqStack &S, SElemType e )int Pop(SqStack &S,SElemType &e)int StackEmpty(s)题目二、编程模拟队列的管理，主要包括：出队列、入队、统计队列的长度、查找队列某个元素e、及输出队列中元素。
[实现提示]：参考教材循环队列的有关算法，其中后两个算法参考顺序表的实现。
题目三、RailsDescriptionThere is a famous railway station in PopPush City. Country there is incredibly hilly. The station was built in last century. Unfortunately, funds were extremely limited thattime. It was possible to establish only a surface track. Moreover, it turned out that the station could be only a dead-end one (see picture) and due to lack of available space it could have only one track.The local tradition is that every train arriving from the direction A continues in the direction B with coaches reorganized in some way. Assume that the train arriving from the direction A has N <= 1000 coaches numbered in increasing order 1, 2, ..., N. The chief for train reorganizations must know whether it is possible to marshal coaches continuing in the direction B so that their order will be a1, a2, ..., aN. Help him and write a program that decides whether it is possible to get the required order of coaches. You can assume that single coaches can be disconnected from the train before they enter the station and that they can move themselves until they are on the track in the direction B. You can also suppose that at any time there can be located as many coaches as necessary in the station. But once a coach has entered the station it cannot return to the track in the direction A and also once it has left the station in the direction B it cannot return back to the station.InputThe input consists of blocks of lines. Each block except the last describes one train and possibly more requirements for its reorganization. In the first line of the block there is the integer N described above. In each of the next lines of the block there is a permutation of 1, 2, ..., N. The last line of the block contains just 0.The last block consists of just one line containing 0.OutputThe output contains the lines corresponding to the lines with permutations in the input.A line of the output contains Yes if it is possible to marshal the coaches in the order required on the corresponding line of the input. Otherwise it contains No. In addition,there is one empty line after the lines corresponding to one block of the input. There is no line in the output corresponding to the last ``null'' block of the input. Sample Input51 2 3 4 55 4 1 2 366 5 4 3 2 1Sample OutputYesNoYes题目四、Sliding WindowDescriptionAn array of size n≤ 106 is given to you. There is a sliding window of size k which is moving from the very left of the array to the very right. You can only see the k numbers in the window. Each time the sliding window moves rightwards by one position. Following is an example:The array is [1 3 -1 -3 5 3 6 7], and k is 3.Window position Minimum value Maximum value[1 3 -1] -3 5 3 6 7 -131 [3 -1 -3] 5 3 6 7 -331 3 [-1 -3 5] 3 6 7 -351 3 -1 [-3 5 3] 6 7 -351 3 -1 -3 [5 3 6] 7 361 3 -1 -3 5 [3 6 7]37Your task is to determine the maximum and minimum values in the sliding window at each position.InputThe input consists of two lines. The first line contains two integers n and k which are the lengths of the array and the sliding window. There are n integers in the second line.OutputThere are two lines in the output. The first line gives the minimum values in the window at each position, from left to right, respectively. The second line gives the maximum values.Sample Input8 31 3 -1 -3 5 3 6 7Sample Output-1 -3 -3 -3 3 33 3 5 5 6 7题目五（选作考查串知识）DNA Evolution【Description】Evolution is a seemingly random process which works in a way which resembles certain approaches we use to get approximate solutions to hard combinatorial problems. You are now to do something completely different.Given a DNA string S from the alphabet {A,C,G,T}, find the minimal number of copy operations needed to create another string T. You may reverse the strings you copy, and copy both from S and the pieces of your partial T. You may put these pieces together at any time. You may only copy contiguous parts of your partial T, and all copied strings must be used in your final T.Example: From S= “ACTG” create T= “GTACTAATAAT”1.Get GT......... by copying and reversing "TG" from S.2.Get GT AC... by copying "AC" from S.3.Get GTAC TA….. by copying "TA" from the partial T.4.Get GTACTA AT by copying and reversing "TA" from the partial T.5.Get GTACTAAT AAT by copying "AAT" from the partial T.【Input】The first line of input gives a single integer, 1 ≤k≤10, the number of test cases. Then follow, for each test case, a line with the string S , length of S is less then 19, and a line with the string T , length of T is less then 19.【Output】Output for each test case the number of copy operations needed to create T from S, or "impossible" if it cannot be done.【Sample Input】4ACGTTGCAACACGTTCGATCGAAAAAAAAAAAAAAAAAAAA【Sample output】1impossible46题目六（选作考查数组知识）Magic Squares描述Following the success of the magic cube, Mr. Rubik invented its planar version, called magic squares. This is a sheet composed of 8 equal-sized squares:1 2 3 48 7 6 5In this task we consider the version where each square has a different color. Colors are denoted by the first 8 positive integers. A sheet configuration is given by the sequence of colors obtained by reading the colors of the squares starting at the upper left corner and going in clockwise direction. For instance, the configuration of Figure 3 is given by the sequence (1,2,3,4,5,6,7,8). This configuration is the initial configuration.Three basic transformations, identified by the letters `A', `B' and `C', can be applied to a sheet:∙'A': exchange the top and bottom row,∙'B': single right circular shifting of the rectangle,∙'C': single clockwise rotation of the middle four squares.Below is a demonstration of applying the transformations to the initial squares given above:A:8 7 6 51 2 3 4B:4 1 2 35 8 7 6C:1 72 48 6 3 5All possible configurations are available using the three basic transformations.You are to write a program that computes a minimal sequence of basic transformations that transforms the initial configuration above to a specific target configuration.输入A single line with eight space-separated integers (a permutation of (1..8)) that are the target configuration.输出样例输入2 6 8 4 5 73 1样例输出7BCABCCB三、实验步骤㈠、数据结构与核心算法的设计描述㈡、函数调用及主函数设计（可用函数的调用关系图说明）㈢程序调试及运行结果分析㈣实验总结四、主要算法流程图及程序清单1、主要算法流程图：2、程序清单（程序过长，可附主要部分）//int IsReverse(){ ….while( (e=getchar())!='@'){e 依次入栈、入队 //push(S,e);EnQueue(Q,e);……..}While(!StackEmpty(S)) { pop(S,a);DeQueue(Q,b);If(a!=b) return 0;}return 1;}。
第三章 栈和队列
栈和队列的基本操作是线性表操作的子集，是限定性（操作受限制）的数据结构。
第三章栈和队列数据结构之栈和队列23. 1 栈¾定义：是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。
(后进先出线性表LIFO)¾栈底指针(base) :是线性表的基址；¾栈顶指针(top):指向线性表最后一个元素的后面。
¾当top=base 时，为空栈。
¾基本操作：InitStack(&S), DestroyStack(&S),StackEmpty(S) , ClearStack(&S),GetTop(S ,&e), StackLength(S) ,Push(&S, e): 完成在表尾插入一个元素e.Pop(&S,&e): 完成在表尾删除一个元素。
数据结构之栈和队列3¾栈的表示和实现¾顺序栈：是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；栈满之后，可再追加栈空间即为动态栈。
¾顺序栈的结构类型定义：typedef int SElemType;typedef struct{SElemType *base; /* 栈底指针*/SElemType *top; /* 栈顶指针*/int stacksize; /* 栈空间大小*/ }SqStack;数据结构之栈和队列4¾基本算法描述¾建立能存放50个栈元素的空栈#define STACK_INIT_SIZE 50#define STACKINCREMENT 10Status InitStack_Sq(Stack &S){S.base=(SET*)malloc(STACK_INIT_SIZE *sizeof(SET)); /*为栈分配空间*/if(S.base==NULL)exit(OVERFLOW); /*存储分配失败*/ S.top=S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK; }数据结构之栈和队列5¾出栈操作算法void pop(Sqstack s,SElemType e){if(s.top= = s.base)return ERROR;else{s.top--;e= *s.top;}return OK;}出栈操作topABY topABYbase base数据结构之栈和队列6¾压栈操作算法void Push(SqStack s,SElemType e)if(s.top-s.base>= S.stacksize;) {S.base=(SET*)realloc(S,base,(S.stacksize+STACKINCREMEN T) *sizeof(SET)); /*为栈重新分配空间*/if(！S.base)exit(OVERFLOW);S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;}*S.top=e;S.top++;}return OK; }topAB压栈操作topABebase base数据结构之栈和队列7¾栈的销毁void DestroyStack_Sq(Stack &S){ if (S.base) free(S.base);S.base=NULL;S.top=NULL;S.stacksize=0;}¾栈的清除void ClearStack_Sq(Stack &S){ S.top = S.base ;}数据结构之栈和队列8¾判断栈是否为空栈Status StackEmpty_Sq(Stack S){ if(S.top==S.base) return TRUE;else return FALSE;}¾获得栈的实际长度int StackLength_Sq(Stack S){return(abs(S.top-S.base));}数据结构之栈和队列9¾多个栈共享邻接空间两个栈共享一空间::::::top1top21m中间可用空间栈1栈2地址Base1Base 2……数据结构之栈和队列103. 3 栈与递归¾递归函数：一个直接调用自己或通过一系列的调用语句间接地调用自己的函数。
堆栈和队列的基本操作
堆栈和队列的基本操作堆栈（Stack）和队列（Queue）是两种经典的数据结构，用于解决各种问题。
它们都是线性数据结构，但是在实现和操作上有所不同。
堆栈是一种后进先出（Last In, First Out，LIFO）的数据结构，类似于我们日常生活中的堆盘子的行为。
最新添加的元素放在堆栈的顶部，而访问和删除元素的也是顶部的元素。
堆栈的基本操作有压栈（Push）、弹栈（Pop）、获取栈顶元素（Top）和判断是否为空栈（IsEmpty）。
压栈操作将一个元素添加到堆栈的顶部。
弹栈操作将堆栈顶部的元素移除，并返回该元素的值。
获取栈顶元素操作返回堆栈顶部的元素的值，但不从堆栈中移除。
判断是否为空栈操作检查堆栈是否为空，如果为空则返回真，否则返回假。
堆栈通常使用数组或链表来实现。
使用数组实现的堆栈称为顺序堆栈，而使用链表实现的堆栈称为链式堆栈。
顺序堆栈的优点是访问元素的时间复杂度为O(1)，但是它的容量是固定的。
链式堆栈的优点是容量可以动态增长，但是访问元素的时间复杂度为O(n)，其中n是堆栈中元素的个数。
队列是一种先进先出（First In, First Out，FIFO）的数据结构，类似于我们日常生活中排队的行为。
元素被添加到队列的尾部，而访问和删除元素是从队列的头部进行的。
队列的基本操作有入队（Enqueue）、出队（Dequeue）、获取队列头元素（Front）和判断是否为空队列（IsEmpty）。
入队操作将一个元素添加到队列的尾部。
出队操作将队列头部的元素移除，并返回该元素的值。
获取队列头元素操作返回队列头部的元素的值，但不从队列中移除。
判断是否为空队列操作检查队列是否为空，如果为空则返回真，否则返回假。
队列通常使用数组或链表来实现。
使用数组实现的队列称为顺序队列，而使用链表实现的队列称为链式队列。
顺序队列的优点是访问元素的时间复杂度为O(1)，但是它的容量是固定的。
链式队列的优点是容量可以动态增长，但是访问元素的时间复杂度为O(n)，其中n是队列中元素的个数。
数据结构中的栈与队列的应用场景
数据结构中的栈与队列的应用场景栈与队列是数据结构中常见的两种基本数据类型，它们在不同的应用场景中发挥着重要作用。
下面将分别介绍栈和队列的应用场景。
栈的应用场景：1. 编辑器的撤销操作：在编辑器中，撤销（undo）操作是一个常见需求。
撤销操作通常是按照用户操作的反序执行，因此可以使用栈来存储每一次的操作，当用户执行撤销操作时，从栈中弹出最近的操作并执行对应的反操作。
2. 后退按钮的实现：在浏览器中，后退按钮用于返回上一个访问的网页。
通过使用栈来存储用户的访问记录，每当用户访问一个新的页面时，将该页面的地址压入栈中。
当用户点击后退按钮时，从栈中弹出最近访问的页面地址并跳转到该页面。
3. 函数调用与返回：在程序中，函数的调用和返回通常遵循“后进先出”的原则，即后调用的函数先返回。
因此，可以使用栈来实现函数调用与返回的过程。
每当一个函数被调用时，将该函数的执行环境（包括参数、局部变量等）压入栈中；当函数执行完毕后，从栈中弹出该函数的执行环境，恢复上一个函数的执行。
队列的应用场景：1. 消息队列：在分布式系统和异步通信中，消息队列用于解耦发送方和接收方之间的耦合性。
发送方将消息发送到队列的末尾，接收方从队列的头部获取消息进行处理。
消息队列可以实现异步处理、削峰填谷等功能，常见的消息队列系统有RabbitMQ和Kafka等。
2. 操作系统中的进程调度：在操作系统中，进程调度用于控制多个进程的执行顺序。
常见的调度算法中，有使用队列来实现的先来先服务（FCFS）调度算法和轮转调度算法。
进程按照到达时间的顺序加入队列，在CPU空闲时，从队列的头部取出一个进程执行。
3. 打印队列：在打印机等资源共享环境中，通常会使用打印队列来管理多个打印请求。
每当用户提交一个打印请求时，将该请求加入打印队列的末尾，打印机从队列的头部取出请求进行打印。
这样可以保证每个用户的打印请求按照提交的顺序进行处理。
综上所述，栈和队列在不同的应用场景中发挥着重要作用。
栈和队列解密数据结构中的先进后出和先进先出
栈和队列解密数据结构中的先进后出和先进先出在数据结构中，栈和队列是常用的基本数据结构之一，它们分别以先进后出（Last-In-First-Out，LIFO）和先进先出（First-In-First-Out，FIFO）的方式进行操作。
本文将解密栈和队列在数据结构中的应用以及其先进后出和先进先出的特性。
一、栈的特性和应用栈是一种具有后入先出（Last-In-First-Out，LIFO）特性的数据结构，类似于现实生活中的堆叠物体。
栈的主要操作有入栈（Push）和出栈（Pop），分别用于在栈顶添加元素和移除栈顶元素。
1. 栈的结构与表达方式栈可以使用数组或链表来实现。
数组实现的栈通常具有固定大小，链表实现的栈则可以动态扩展。
在数组实现的栈中，使用一个指针（top）来指示栈顶元素；在链表实现的栈中，链表头即为栈顶。
2. 栈的应用场景栈在计算机科学和程序设计中有广泛的应用。
其中，最常见的是函数调用和递归。
当一个函数被调用时，将当前函数的执行环境压入栈中，当函数执行完毕后，再从栈中弹出执行环境，以便返回上层函数的执行。
此外，栈还可以用于程序中的撤销操作，如文本编辑器中的撤销功能。
每一次操作都可以将当前状态入栈，撤销时则可通过出栈操作恢复到之前的状态。
二、队列的特性和应用队列是一种具有先进先出（First-In-First-Out，FIFO）特性的数据结构，类似于现实生活中的排队情况。
队列的主要操作有入队（Enqueue）和出队（Dequeue），分别用于在队尾添加元素和从队首移除元素。
1. 队列的结构与表达方式队列可以使用数组或链表来实现。
数组实现的队列通常具有固定大小，链表实现的队列则可以动态扩展。
在数组实现的队列中，使用两个指针（front和rear）分别指示队首和队尾；在链表实现的队列中，使用两个指针（head和tail）分别指示队首和队尾。
2. 队列的应用场景队列在多线程编程和操作系统中有广泛的应用。
栈和队列教学实例在数据结构中的应用研究
栈和队列教学实例在数据结构中的应用研究栈和队列是数据结构中非常重要的两种基本数据结构，它们广泛应用于计算机科学的各个领域。
在教学实例中，栈和队列的应用研究可以帮助学生更好地理解这两种数据结构的特点和用途。
首先，我们来看栈在数据结构中的应用。
栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，可以通过压栈和出栈操作来实现数据的存储和访问。
在教学实例中，可以通过模拟浏览器的前进和后退功能来介绍栈的应用。
当用户在浏览器中点击“前进”或“后退”按钮时，实际上就是在操作一个栈，将浏览历史记录依次入栈或出栈，以实现页面的跳转。
通过这个实例，学生可以直观地理解栈的操作和特点。
接着，我们来看队列在数据结构中的应用。
队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，可以通过入队和出队操作来实现数据的存储和访问。
在教学实例中，可以通过模拟排队等候的场景来介绍队列的应用。
例如，当有多个任务需要处理时，可以将任务依次加入队列，然后按照队列的顺序一个一个地处理，确保任务的执行顺序和公平性。
通过这个实例，学生可以理解队列的操作和应用场景。
除了上述实例，栈和队列在算法和数据处理中还有许多其他应用。
比如，栈可以用于实现递归算法的函数调用栈，队列可以用于实现广度优先搜索算法中的节点遍历。
在教学中，可以结合具体的算法实现或应用场景，让学生更深入地理解栈和队列的作用和价值。
总的来说，栈和队列在数据结构中的应用研究可以帮助学生加深对这两种基本数据结构的理解，培养他们的数据处理和算法设计能力。
通过生动的教学实例，可以让学生在实践中体会栈和队列的实际应用，从而更好地掌握这两种数据结构的特点和用途。
希望以上内容能够满足您的需求，如有其他问题，欢迎继续咨询。
堆栈和队列的基本操作
堆栈和队列的基本操作一、堆栈（Stack）堆栈是一种具有特殊插入和删除规则的线性数据结构。
它按照“后进先出”（Last-In-First-Out, LIFO）原则管理数据。
1.堆栈的初始化堆栈的初始化即创建一个空堆栈。
2. 入栈（Push）入栈是将数据插入到堆栈顶部的操作。
数据插入后，堆栈的长度加1、插入的数据成为新的堆栈顶部。
3. 出栈（Pop）出栈是将堆栈顶部的数据删除的操作。
删除后，堆栈的长度减1、删除的数据为原堆栈的顶部。
4. 取栈顶元素（Top）取栈顶元素是获取当前堆栈顶部的数据，而不进行删除操作。
5. 判断堆栈是否为空（IsEmpty）判断堆栈是否为空，即判断堆栈的长度是否为0。
6. 获取堆栈长度（GetSize）获取堆栈的长度，即当前堆栈中元素的数量。
堆栈可以使用数组或链表来实现。
数组实现的堆栈称为顺序堆栈，链表实现的堆栈称为链式堆栈。
堆栈的应用：-递归函数的调用和返回-表达式求值-括号匹配-浏览器前进后退功能二、队列（Queue）队列也是一种具有特定插入和删除规则的线性数据结构。
它按照“先进先出”（First-In-First-Out, FIFO）原则管理数据。
1.队列的初始化队列的初始化即创建一个空队列。
2. 入队（Enqueue）入队是将数据插入到队列尾部的操作。
数据插入后，队列的长度加1、插入的数据成为新的队列尾部。
3. 出队（Dequeue）出队是将队列头部的数据删除的操作。
删除后，队列的长度减1、删除的数据为原队列的头部。
4. 获取队首元素（Peek）获取队列头部的数据，而不进行删除操作。
5. 判断队列是否为空（IsEmpty）判断队列是否为空，即判断队列的长度是否为0。
6. 获取队列长度（GetSize）获取队列的长度，即当前队列中元素的数量。
队列也可以使用数组或链表来实现。
数组实现的队列称为顺序队列，链表实现的队列称为链式队列。
还有一种特殊的队列称为优先队列，它根据元素的优先级进行排序。
栈与队列实现先进先出和后进先出的数据结构
栈与队列实现先进先出和后进先出的数据结构数据结构是计算机科学中一门重要的基础课程，其中栈（Stack）和队列（Queue）是常用的数据结构。
栈和队列都具有不同的特点和应用场景，能够满足先进先出（FIFO）和后进先出（LIFO）的要求。
一、栈的实现先进先出栈是一种线性数据结构，具有后进先出（LIFO）的特点。
在栈中，只能在栈的一端进行操作，称为栈顶。
栈的基本操作包括入栈（Push）和出栈（Pop）。
1. 入栈（Push）操作：当要向栈中添加元素时，将新元素放置在栈顶，并将栈顶指针向上移动一位。
该操作保证了后添加的元素会处于栈顶的位置。
2. 出栈（Pop）操作：当要从栈中移除元素时，将栈顶的元素弹出，并将栈顶指针向下移动一位。
该操作保证了最后添加的元素会最先被移除。
栈的实现可以使用数组或链表来存储元素。
使用数组实现时，需要指定栈的最大容量。
使用链表实现时，栈的容量可以动态扩展。
二、队列的实现先进先出队列是一种线性数据结构，具有先进先出（FIFO）的特点。
在队列中，元素从队尾入队，从队头出队。
队列的基本操作包括入队（Enqueue）和出队（Dequeue）。
1. 入队（Enqueue）操作：当要向队列中添加元素时，将新元素放置在队尾，并将队尾指针向后移动一位。
该操作保证了后添加的元素会处于队列的尾部。
2. 出队（Dequeue）操作：当要从队列中移除元素时，将队头的元素弹出，并将队头指针向后移动一位。
该操作保证了最早添加的元素会最先被移除。
队列的实现也可以使用数组或链表。
与栈不同的是，队列的实现更适合使用链表，因为链表可以实现在队头和队尾高效地执行插入和删除操作。
三、使用栈和队列实现先进先出和后进先出为了实现先进先出和后进先出的数据结构，可以使用一种特殊的数据结构：双端队列（Double-ended Queue），也称为双端栈（Deque）。
双端队列具有栈和队列的特点，既可以在队尾插入和删除元素，也可以在队头插入和删除元素。
栈和队列的应用实验报告
栈和队列的应用实验报告栈和队列的应用实验报告引言：栈和队列是计算机科学中常用的数据结构，它们在各种算法和应用中都有广泛的应用。
本实验报告旨在探讨栈和队列的基本概念、特性以及它们在实际应用中的具体使用。
一、栈的基本概念和特性栈是一种特殊的数据结构，它遵循“先进后出”的原则。
栈有两个基本操作：压栈（push）和弹栈（pop）。
压栈将元素添加到栈的顶部，弹栈则将栈顶元素移除。
栈还具有一个重要的特性，即它的访问方式是受限的，只能访问栈顶元素。
在实际应用中，栈可以用于实现递归算法、表达式求值、括号匹配等。
例如，在递归算法中，当函数调用自身时，需要将当前状态保存到栈中，以便在递归结束后能够恢复到正确的状态。
另外，栈还可以用于实现浏览器的“后退”功能，每次浏览新页面时，将当前页面的URL压入栈中，当用户点击“后退”按钮时，再从栈中弹出最近访问的URL。
二、队列的基本概念和特性队列是另一种常见的数据结构，它遵循“先进先出”的原则。
队列有两个基本操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。
入队将元素添加到队列的尾部，出队则将队列头部的元素移除。
与栈不同的是，队列可以访问头部和尾部的元素。
在实际应用中，队列经常用于任务调度、消息传递等场景。
例如，在操作系统中，任务调度器使用队列来管理待执行的任务，每当一个任务执行完毕后，从队列中取出下一个任务进行执行。
另外，消息队列也是一种常见的应用，它用于在分布式系统中传递消息，保证消息的顺序性和可靠性。
三、栈和队列在实际应用中的具体使用1. 栈的应用栈在计算机科学中有广泛的应用。
其中一个典型的应用是表达式求值。
当计算机遇到一个复杂的表达式时，需要将其转化为逆波兰表达式，然后使用栈来进行求值。
栈的特性使得它非常适合处理这种情况，可以方便地保存运算符和操作数的顺序，并按照正确的顺序进行计算。
另一个常见的应用是括号匹配。
在编程语言中，括号是一种常见的语法结构，需要保证括号的匹配性。
栈与队列的基本操作
a0
a1
a2
…
…
an-1
front
元素移动方向
rear
图7.15队列
图中队列的队尾(rear) 随着元素的不断加入，而不断向后移； 而队头(front)随元素的出队，也不断后移，即位置在变。
7.3.2 队列
顺序队列的缺点：
由图可见：空队 时指针（下标） front和rear在 一起都指向队前 方，当有元素进 队，则rear后 移；有元素出队， 则front后移， 最后分配给队的 前端不再被利用。
加标志，能否实现？
Question：循环队列的队满/队空如何区分？ （1）浪费一个空位置，空队时rear=front；满队时 必须空一个位置； （2）加标志来表示队空/队满，进队出队都要判 断，使用上更不方便。
顺序表循环队列类的设计
class CycleQueue {
不用空位置，用标志需要有
int rear,front;
//进队，rear++
DataType DeQue();
//出队，front++
DataType GetFront();
//取队头数据，front不变
void MakeEmpty不(){用fro空nt=位rea置r=，0;e不lem用e标nts志[fr。on当t]=NULL; }//队置空
（初始态） };
istack.PrintStack();
for(i=0;i<10;i++) b[i]=istack.Pop();
if(istack.IsEmpty()) cout<<"栈空"<<endl;
for(i=0;i<10;i++) cout<<b[i]<<'\t'; //注意先进后出
栈和队列实验报告
栈和队列实验报告引言：计算机科学中的数据结构是解决问题的关键。
栈和队列这两种常用的数据结构，无疑在许多实际应用中起着重要的作用。
本篇报告旨在探讨栈和队列的实验结果，并展示它们的实际应用。
一、栈的实验结果及应用1. 栈的实验结果在实验中，我们设计了一个基于栈的简单计算器，用于实现基本的四则运算。
通过栈的先进后出（Last In First Out）特性，我们成功实现了表达式的逆波兰表示法，并进行了正确的计算。
实验结果表明，栈作为一个非常有效的数据结构，可以很好地处理栈内数据的存储和检索。
2. 栈的应用栈在计算机科学中有许多实际应用。
其中之一是程序调用的存储方式。
在程序调用过程中，每个函数的返回地址都可以通过栈来保存和恢复。
另一个应用是浏览器的历史记录。
浏览器中每个访问网页的URL都可以通过栈来存储，以便用户能够追溯他们之前访问的网页。
二、队列的实验结果及应用1. 队列的实验结果在实验中，我们模拟了一个简单的出租车调度系统，利用队列的先进先出（First In First Out）特性实现乘客的排队和叫车。
实验结果表明，队列作为一个具有高效性和可靠性的数据结构，能够很好地处理排队问题。
2. 队列的应用队列在许多方面都有应用。
一个常见的应用是消息队列。
在网络通信中，消息队列可以用于存储和传递信息，确保按照特定的顺序进行处理。
另一个应用是操作系统的进程调度。
操作系统使用队列来管理各个进程的执行顺序，以实现公平和高效的资源分配。
三、栈和队列的比较及选择1. 效率比较栈和队列在实际应用中的效率取决于具体问题的需求。
栈的操作更简单，仅涉及栈顶元素的插入和删除，因此具有更高的执行速度。
而队列涉及到队头和队尾元素的操作，稍复杂一些。
但是，队列在某些问题中的应用更为广泛，例如调度问题和消息传递问题。
2. 如何选择在选择栈和队列时，需要根据实际问题的性质和需求进行综合考虑。
如果问题需要追溯历史记录或按照特定顺序进行处理，则应选择栈作为数据结构。
栈队列及其应用实验报告
一、实验目的1. 理解栈和队列的基本概念、特点及逻辑结构。
2. 掌握栈和队列的存储结构，包括顺序存储结构和链式存储结构。
3. 熟练掌握栈和队列的基本操作，如入栈、出栈、入队、出队等。
4. 分析栈和队列在实际问题中的应用，提高解决实际问题的能力。
二、实验内容1. 栈和队列的定义及特点2. 栈和队列的存储结构3. 栈和队列的基本操作4. 栈和队列的实际应用案例分析三、实验过程1. 栈和队列的定义及特点栈（Stack）是一种后进先出（Last In First Out，LIFO）的数据结构，它只允许在一端进行插入和删除操作。
栈的典型应用场景有函数调用、递归算法等。
队列（Queue）是一种先进先出（First In First Out，FIFO）的数据结构，它允许在两端进行插入和删除操作。
队列的典型应用场景有打印队列、任务队列等。
2. 栈和队列的存储结构（1）顺序存储结构栈和队列的顺序存储结构使用数组来实现。
对于栈，通常使用数组的一端作为栈顶，入栈操作在栈顶进行，出栈操作也在栈顶进行。
对于队列，通常使用数组的一端作为队首，入队操作在队尾进行，出队操作在队首进行。
（2）链式存储结构栈和队列的链式存储结构使用链表来实现。
对于栈，每个元素节点包含数据和指向下一个节点的指针。
入栈操作在链表头部进行，出栈操作在链表头部进行。
对于队列，每个元素节点包含数据和指向下一个节点的指针。
入队操作在链表尾部进行，出队操作在链表头部进行。
3. 栈和队列的基本操作（1）栈的基本操作- 入栈（push）：将元素添加到栈顶。
- 出栈（pop）：从栈顶删除元素。
- 获取栈顶元素（peek）：获取栈顶元素，但不删除它。
- 判断栈空（isEmpty）：判断栈是否为空。
（2）队列的基本操作- 入队（enqueue）：将元素添加到队列尾部。
- 出队（dequeue）：从队列头部删除元素。
- 获取队首元素（peek）：获取队首元素，但不删除它。
数据结构实用教程(C语言版) 第3章 栈和队列
3.1.1 栈的概念
假设有一个栈S=（a1，a2，…，an），栈 中元素按a1，a2，…，an的次序进栈后， 进栈的第一个元素a1为栈底元素，出栈的第 一个元素an为栈顶元素，也就是出栈的操作 是按后进先出的原则进行的，其结构如图31所示。
图3-1栈结构示意图
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3.1.2栈的基本操作
3.1.3顺序栈
由于栈是操作受限制的线性表，因此与线性表类似，栈也 有两种存储结构，即顺序存储结构和链式存储结构。 1. 顺序栈的定义 栈的顺序存储结构称为顺序栈。类似于顺序表的类型定义，顺 序栈是用一个预设的足够长度的一维数组和一个记录栈顶元素 位置的变量来实现。顺序栈中栈顶指针与栈中数据元素的关1.3顺序栈
3. 顺序栈的基本操作实现
（3）进栈操作 进栈操作的过程如图3-3所示。先判断栈S如图3-3（a） 是否为满，若不满再将记录栈顶的下标变量top加1如 图3-3（b），最后将进栈元素放进栈顶位置上如图33（c）所示，算法描述见算法3.3。
图3-3 进栈操作过程图
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栈除了在栈顶进行进栈与出栈外，还有初始化、判空 等操作，常用的基本操作有： （1）初始化栈InitStack(S)。其作用是构造一个空 栈 S。 （2）判断栈空EmptyStack(S)。其作用是判断是 否是空栈，若栈S为空，则返回1；否则返回0。 （3）进栈Push(S,x)。其作用是当栈不为满时，将 数据元素x插入栈S中，使其为栈S的栈顶元素。 （4）出栈Pop(S,x)。其作用是当栈S不为空时，将 栈顶元素赋给x，并从栈S中删除当前栈顶元素。 （5）取栈顶元素GetTop(S,x)。其作用是当栈S不 为空时，将栈顶元素赋给x并返回，操作结果只是 读取栈顶元素，栈S不发生变化。 返回到本节目录
栈和队列的应用实验报告
栈和队列的应用实验报告
《栈和队列的应用实验报告》
一、实验目的
本实验旨在通过实际操作，掌握栈和队列的基本概念、操作及应用，加深对数
据结构的理解和应用能力。
二、实验内容
1. 栈的基本操作：包括入栈、出栈、获取栈顶元素等。
2. 队列的基本操作：包括入队、出队、获取队首元素等。
3. 栈和队列的应用：通过实际案例，探讨栈和队列在实际生活中的应用场景。
三、实验步骤
1. 学习栈和队列的基本概念和操作。
2. 编写栈和队列的基本操作代码，并进行调试验证。
3. 分析并实现栈和队列在实际应用中的案例，如表达式求值、迷宫问题等。
4. 进行实际应用案例的测试和验证。
四、实验结果
1. 成功实现了栈和队列的基本操作，并通过实际案例验证了其正确性和可靠性。
2. 通过栈和队列在实际应用中的案例，加深了对数据结构的理解和应用能力。
五、实验总结
通过本次实验，我深刻理解了栈和队列的基本概念和操作，并掌握了它们在实
际应用中的重要性和作用。
栈和队列作为数据结构中的重要内容，对于解决实
际问题具有重要意义，希望通过不断的实践和学习，能够更加熟练地运用栈和
队列解决实际问题，提高自己的编程能力和应用能力。
六、感想与展望
本次实验让我对栈和队列有了更深入的了解，也让我对数据结构有了更加深刻的认识。
我将继续学习和探索更多的数据结构知识，提高自己的编程能力和解决问题的能力，为将来的学习和工作打下坚实的基础。
同时，我也希望能够将所学知识应用到实际工程中，为社会做出更大的贡献。
武汉理工数据结构实验2 栈和队列基本操作和应用
实验2 栈和队列的基本操作和应用1实验目的(1)熟练掌握顺序栈的基本操作。
(2)掌握顺序栈的应用。
(3)掌握顺序循环队列的基本操作。
(4)掌握链式队列的基本操作。
2实验内容(1)设计一个顺序栈的基本操作的演示程序；(2)利用顺序栈，进行整数的不同进制之间的转换；(3)设计一个顺序循环队列的基本操作演示程序；(4)设计一个链式队列的基本操作演示程序。
【基本要求】I.实验内容(1)的基本要求：编写一个程序，将一个顺序栈的元素依次取出，并打印其元素值。
II.实验内容(2)的基本要求：编写一个程序，将一个非负的十进制整数转换成二进制。
III.实验内容(3)的基本要求：编写一个程序，将一个顺序队列的元素依次取出，并打印其元素值。
IV.实验内容(4)的基本要求：编写一个程序，将一个链式队列的元素依次取出，并打印其元素值。
【测试数据】自定3实验结果按照学校实验格式要求撰写实验报告，内容主要包括1）实验目的；2）实验内容；3）实验环境和方法；4）实验过程描述；5）实验心得体会参考程序如下：实验内容（1）参考程序/*sqStack.h文件*/#define INIT_SIZE 100#define INCREMENT 10typedef int ElemType;//typedef char ElemType;typedef struct SqStack {ElemType *base;ElemType *top;int stacksize;}SqStack;enum Status{OK,ERROR,OVERFLOW};/*sqStackOp.h文件*/#include "sqStack.h"Status InitStack(SqStack &S) ;Status GetTop(SqStack S,ElemType &e);Status Push(SqStack &S,ElemType e);Status Pop(SqStack &S,ElemType &e);bool StackEmpty(SqStack &S);/*sqStackOp.cpp文件*/#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#include "sqStackOp.h"Status InitStack(SqStack &S) {//构造一个空的栈S.base=(ElemType*)malloc(INIT_SIZE*sizeof(ElemType));if(! S.base) exit(OVERFLOW); //存储分配失败S.top=S.base;S.stacksize=INIT_SIZE;return OK;} //InitStackStatus GetTop(SqStack S,ElemType &e){//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERROR if(S.top==S.base) return ERROR;e=*(S.top-1);return OK;} //GetTopStatus Push(SqStack &S,ElemType e){//插入元素e为新的栈顶元素if(S.top-S.base>=S.stacksize){ //栈满，追加存储空间S.base=(ElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+INCREMENT)*sizeof(ElemType));if(!S.base)exit(OVERFLOW); //存储分配失败S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=INCREMENT;}*S.top++=e;return OK;} //PushStatus Pop(SqStack &S,ElemType &e){//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERRORif(S.top==S.base) return ERROR;e=*(--S.top);return OK;} //Push//判断栈是否为空bool StackEmpty(SqStack &S){if(S.top == S.base)return true;elsereturn false;}/*main.cpp文件*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "sqStackOp.h"void main(){printf("Hellow stack \n");SqStack S; //定义顺序栈Sif(OK != InitStack(S)) {printf("顺序栈初始化出错，退出....\n");exit(-1);}Push(S, 1);Push(S,2);Push(S,3);int e;Pop(S, e);printf("出栈元素= %d \n",e);Push(S,4);Push(S,5);while(!StackEmpty(S)){Pop(S, e);printf("出栈元素= %d \n",e);}/*SqStack S; char x,y;InitStack(S); x='c';y='k';Push(S,x); Push(S,'a'); Push(S,y);Pop(S,x); Push(S,'t'); Push(S,x);Pop(S,x); Push(S,'s');while(!StackEmpty(S)){ Pop(S,y);printf("%c ",y); };printf("%c ",x);*/getchar();}实验内容（2）参考程序/*sqStack.h文件*/#define INIT_SIZE 100#define INCREMENT 10typedef int ElemType;typedef struct SqStack {ElemType *base;ElemType *top;int stacksize;}SqStack;enum Status{OK,ERROR,OVERFLOW};/*sqStackOp.h文件*/#include "sqStack.h"Status InitStack(SqStack &S) ;Status GetTop(SqStack S,ElemType &e);Status Push(SqStack &S,ElemType e);Status Pop(SqStack &S,ElemType &e);bool StackEmpty(SqStack &S);/*sqStackOp.cpp文件*/#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#include "sqStackOp.h"Status InitStack(SqStack &S) {//构造一个空的栈S.base=(ElemType*)malloc(INIT_SIZE*sizeof(ElemType));if(! S.base) exit(OVERFLOW); //存储分配失败S.top=S.base;S.stacksize=INIT_SIZE;return OK;} //InitStackStatus GetTop(SqStack S,ElemType &e){//若栈不空，则用e返回S的栈顶元素，并返回OK；否则返回ERRORif(S.top==S.base) return ERROR;e=*(S.top-1);return OK;} //GetTopStatus Push(SqStack &S,ElemType e){//插入元素e为新的栈顶元素if(S.top-S.base>=S.stacksize){ //栈满，追加存储空间S.base=(ElemType *)realloc(S.base,(S.stacksize+INCREMENT)*sizeof(ElemType));if(!S.base)exit(OVERFLOW); //存储分配失败S.top=S.base+S.stacksize;S.stacksize+=INCREMENT;}*S.top++=e;return OK;} //PushStatus Pop(SqStack &S,ElemType &e){//若栈不空，则删除S的栈顶元素，用e返回其值，并返回OK；否则返回ERRORif(S.top==S.base) return ERROR;e=*(--S.top);return OK;} //Push//判断栈是否为空bool StackEmpty(SqStack &S){if(S.top == S.base)return true;elsereturn false;}/*main.cpp文件*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "sqStackOp.h"void main(){SqStack s;int x;InitStack(s);scanf("%d",&x); //%d--十进制输入；%O--八进制输入；%x--十六进制输入//修改这里输入进制和下面整除和余数计算，就可以获得其他进制的转换while(x!=0){Push(s,x%8);x=x/8;}while(!StackEmpty(s)){Pop(s,x);printf("%d ",x);}printf("\n");getchar();}实验内容（3）参考程序/*sqQueue.h 文件*/#define MAXQSIZE 100typedef int QElemType;typedef struct SqQueue {QElemType *base;int front;int rear;}SqQueue;enum Status{OK,ERROR,OVERFLOW};/*sqQueueOp.h 文件*/#include "sqQueue.h"Status InitQueue (SqQueue &Q) ;Status EnQueue (SqQueue &Q, QElemType e);Status DeQueue (SqQueue &Q, QElemType &e) ;bool QueueEmpty(SqQueue &Q);int QueueLength(SqQueue Q);/*sqQueueOp.cpp 文件*/#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#include "sqQueueOp.h"Status InitQueue (SqQueue &Q) {// 构造一个空队列QQ.base = (QElemType *) malloc(MAXQSIZE *sizeof (QElemType));if (!Q.base) exit (OVERFLOW);// 存储分配失败Q.front = Q.rear = 0;return OK;}Status EnQueue (SqQueue &Q, QElemType e) { // 插入元素e为Q的新的队尾元素if ((Q.rear+1) % MAXQSIZE == Q.front)return ERROR; //队列满Q.base[Q.rear] = e;Q.rear = (Q.rear+1) % MAXQSIZE;return OK;}Status DeQueue (SqQueue &Q, QElemType &e) { // 若队列不空，则删除Q的队头元素，// 用e返回其值，并返回OK; 否则返回ERRORif (Q.front == Q.rear) return ERROR;e = Q.base[Q.front];Q.front = (Q.front+1) % MAXQSIZE;return OK;}//判断队列是否为空bool QueueEmpty(SqQueue &Q){if(Q.front== Q.rear)return true;elsereturn false;}//计算循环队列长度int QueueLength(SqQueue Q){return (Q.rear - Q.front + MAXQSIZE) % MAXQSIZE;}/*main.cpp 文件*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "sqQueueOp.h"void main(){printf("Hello Queue \n");SqQueue Q; //定义顺序队列QQElemType e;if(OK != InitQueue(Q)) {printf("顺序队列初始化出错，退出....\n");exit(-1);}EnQueue(Q,1);EnQueue(Q,3);EnQueue(Q,5);EnQueue(Q,7);printf("当前队列长度= %d \n",QueueLength(Q));DeQueue(Q,e);printf("队首元素%d出队，当前队列长度=%d\n",e,QueueLength(Q));EnQueue(Q,9);EnQueue(Q,11);while(!QueueEmpty(Q)){DeQueue(Q,e);printf("队首元素%d出队，当前队列长度=%d\n",e,QueueLength(Q));}getchar();}实验内容（4）参考程序/*linkQueue.h 文件*/typedef int QElemType;typedef struct QNode {// 结点类型QElemType data;struct QNode *next;} QNode, *QueuePtr;typedef struct { // 链队列类型QueuePtr front; // 队头指针QueuePtr rear; // 队尾指针} LinkQueue;enum Status{OK,ERROR,OVERFLOW};/*linkQueueOp.h 文件*/#include "linkQueue.h"Status InitQueue (LinkQueue &Q) ;Status EnQueue (LinkQueue &Q, QElemType e); Status DeQueue (LinkQueue &Q, QElemType &e) ; bool QueueEmpty(LinkQueue &Q);/*linkQueueOp.cpp 文件*/#include <malloc.h>#include <stdlib.h>#include "linkQueueOp.h"Status InitQueue (LinkQueue &Q) {// 构造一个空队列QQ.front = Q.rear = (QueuePtr)malloc(sizeof(QNode));if (!Q.front) exit (OVERFLOW);//存储分配失败Q.front->next = NULL;return OK;}Status EnQueue (LinkQueue &Q, QElemType e) { // 插入元素e为Q的新的队尾元素QueuePtr p = (QueuePtr) malloc (sizeof (QNode));if (!p) exit (OVERFLOW); //存储分配失败p->data = e;p->next = NULL;Q.rear->next = p;Q.rear = p;return OK;}Status DeQueue (LinkQueue &Q, QElemType &e) { // 若队列不空，则删除Q的队头元素，//用e 返回其值，并返回OK；否则返回ERROR if (Q.front == Q.rear) return ERROR;QueuePtr p = Q.front->next;e = p->data;Q.front->next = p->next;if (Q.rear == p) Q.rear = Q.front;free (p);return OK;}//判断队列是否为空bool QueueEmpty(LinkQueue &Q){if(Q.front == Q.rear)return true;elsereturn false;}/*main.cpp 文件*/#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include "linkQueueOp.h"void main(){printf("Hello LinkQueue \n");LinkQueue Q; //定义顺序队列QQElemType e;if(OK != InitQueue(Q)) {printf("顺序队列初始化出错，退出....\n");exit(-1);}EnQueue(Q,1);EnQueue(Q,3);EnQueue(Q,5);EnQueue(Q,7);DeQueue(Q,e);printf("队首元素%d出队，\n",e);EnQueue(Q,9);EnQueue(Q,11);while(!QueueEmpty(Q)){DeQueue(Q,e);printf("队首元素%d出队，\n",e);}getchar();}。
栈和队列区别及应用场景
栈和队列区别及应用场景栈（Stack）和队列（Queue）是两种常见的数据结构，它们在计算机科学领域有广泛的应用。
本文将从定义、特点和基本操作等方面详细介绍栈和队列的区别，并分析它们各自的应用场景。
一、栈的定义及特点：栈是一种线性数据结构，其特点是“先进后出”（Last In First Out，LIFO）。
即在栈中最后一个进入的元素，也是第一个出栈的元素。
栈的基本操作包括入栈和出栈。
入栈（Push）是将一个元素追加到栈的顶部，出栈（Pop）是将栈顶元素移除。
栈的应用场景：1.函数调用：在函数调用时，每遇到一个新的函数调用就将当前的上下文（包括局部变量和返回地址）压入栈中，当函数调用完毕后，再弹出栈顶元素，恢复上一个函数的上下文。
2.表达式求值：栈可以用于进行中缀表达式到后缀表达式的转换，并通过栈来计算后缀表达式的值。
3.递归：递归算法的实现中通常会使用栈来保存递归调用的上下文。
4.撤销操作：在很多应用程序中，比如文本编辑器和图像处理软件中，通过栈来存储用户操作，以便可以撤销之前的操作。
5.浏览器历史记录：浏览器通常使用栈来实现历史记录的功能，每当用户浏览一个新的页面时，就将该页面的URL入栈，当用户点击后退按钮时，再依次出栈。
6.二叉树的遍历：用栈可以实现二叉树的深度优先遍历，具体的实现是使用非递归的方式进行前序、中序、后序遍历。
二、队列的定义及特点：队列也是一种线性数据结构，其特点是“先进先出”（First In First Out，FIFO）。
即在队列中最先进入的元素，也是第一个出队列的元素。
队列的基本操作包括入队和出队。
入队（Enqueue）是将元素放入队列的尾部，出队（Dequeue）是将队列的头部元素移除。
队列的应用场景：1.广度优先搜索：在图论中，广度优先搜索（Breadth First Search，BFS）通常会使用队列来实现，按照层次的顺序进行搜索。
2.缓冲区：队列可以用作缓冲区，在生产者和消费者模型中，生产者将数据放入队列的尾部，消费者从队列的头部取出数据进行处理。
数据结构栈和队列实验报告简版
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. 实验目的本实验的主要目的是通过实践的方式理解并掌握数据结构中栈和队列的概念、特点和基本操作。
通过实验，我们可以加深对栈和队列的理解，掌握栈和队列的应用方法，并能够设计和实现基于栈和队列的算法。
2. 实验内容本实验分为两个部分：栈的应用和队列的应用。
2.1 栈的应用栈是一种具有特定限制的线性表，它只允许在表的一端进行插入和删除操作，该端被称为栈顶。
栈的特点是“后进先出”（Last In First Out, LIFO），即最后进栈的元素最先出栈。
在本实验中，我们将实现一个简单的栈类，并应用栈来解决一个问题。
假设有一个字符串，其中包含了括号（圆括号、方括号和花括号），我们需要判断该字符串中的括号是否匹配。
为了达到这个目的，我们可以使用栈来辅助实现。
在实现过程中，我们可以定义一个栈来存储左括号，然后依次遍历字符串的每个字符。
当遇到左括号时，将其入栈；当遇到右括号时，判断栈顶是否是对应的左括号，如果是，则将栈顶元素出栈，否则说明括号不匹配。
最后，当栈为空时，表明所有的括号都匹配，否则说明括号不匹配。
2.2 队列的应用队列是一种具有特定限制的线性表，它只允许在表的一端进行插入操作（队尾），在表的另一端进行删除操作（队头）。
队列的特点是“先进先出”（First In First Out, FIFO），即最早进队列的元素最先出队列。
在本实验中，我们将实现一个简单的队列类，并应用队列来解决一个问题。
假设有一群人在排队等候，我们需要按照一定规则进行排队并输出结果。
为了达到这个目的，我们可以使用队列来进行模拟。
在实现过程中，我们可以定义一个队列来存储等候的人，然后依次将人入队列。
当需要输出结果时，我们可以通过队列的出队列操作，按照先后顺序依次输出到达队头的人。
通过使用队列，我们可以模拟人们排队等候的实际情况，并能够按照一定规则输出结果。
3. 实验过程本实验的实验过程如下：1. 首先，我们需要实现一个栈类。
数据结构栈和队列知识点总结
数据结构栈和队列知识点总结一、栈的基本概念栈是一种线性数据结构，具有后进先出（LIFO）的特点。
栈有两个基本操作：入栈（push）和出栈（pop）。
入栈指将元素压入栈中，出栈指将最近压入的元素弹出。
二、栈的实现方式1. 数组实现：利用数组来存储元素，通过一个变量来记录当前栈顶位置。
2. 链表实现：利用链表来存储元素，每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。
三、应用场景1. 表达式求值：使用两个栈分别存储操作数和运算符，按照优先级依次进行计算。
2. 函数调用：每当调用一个函数时，就将当前函数的上下文信息压入调用栈中，在函数返回时再弹出。
3. 浏览器历史记录：使用两个栈分别存储浏览器前进和后退的网页地址。
四、队列的基本概念队列是一种线性数据结构，具有先进先出（FIFO）的特点。
队列有两个基本操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。
入队指将元素加入到队列尾部，出队指从队列头部删除元素。
五、队列的实现方式1. 数组实现：利用数组来存储元素，通过两个变量分别记录队列头和队列尾的位置。
2. 链表实现：利用链表来存储元素，每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针。
六、应用场景1. 广度优先搜索：使用队列来保存待访问的节点，按照层次依次访问。
2. 线程池：使用队列来保存任务，线程从队列中取出任务进行处理。
3. 缓存淘汰策略：使用队列来维护缓存中元素的顺序，根据一定策略选择删除队首或队尾元素。
七、栈和队列的比较1. 栈是一种后进先出的数据结构，而队列是一种先进先出的数据结构。
2. 栈只能在栈顶进行插入和删除操作，而队列可以在两端进行操作。
3. 栈可以用于回溯、函数调用等场景，而队列适合于广度优先搜索、缓存淘汰等场景。
八、常见问题及解决方法1. 栈溢出：当栈空间不够时，会发生栈溢出。
解决方法包括增加栈空间大小、减少递归深度等。
2. 队列空间浪费：当使用数组实现队列时，可能会出现队列空间不足的情况。
堆栈及队列的应用实验原理
堆栈及队列的应用实验原理1. 实验介绍本实验将介绍堆栈和队列的基本概念及其应用原理。
首先，我们将学习堆栈和队列的定义和特点，并分析它们在编程中的常见应用场景。
然后，我们将通过实验来深入了解堆栈和队列的运作原理以及如何使用它们解决实际问题。
2. 堆栈的应用原理堆栈（Stack）是一种后进先出（Last In First Out, LIFO）的数据结构，类似于现实生活中的一叠盘子。
堆栈的应用原理基于以下几个操作：•压栈（Push）：将元素添加到堆栈的顶部。
•弹栈（Pop）：将栈顶的元素移除，并返回被移除的元素。
•查看栈顶（Peek）：只查看栈顶的元素，不对堆栈做任何修改。
堆栈的应用可以解决许多问题，例如：1.函数调用和递归：当一个函数调用另一个函数时，调用的函数会先被推入堆栈，直到被调函数返回结果后再从堆栈中弹出。
2.语法解析：语法解析器通常使用堆栈来验证和处理表达式、括号匹配等问题。
3.浏览器历史记录：浏览器的“后退”和“前进”功能可以使用堆栈来实现。
3. 队列的应用原理队列（Queue）是一种先进先出（First In First Out, FIFO）的数据结构，类似于现实生活中的排队。
队列的应用原理基于以下几个操作：•入队（Enqueue）：将元素添加到队列的尾部。
•出队（Dequeue）：将队列的头部元素移除，并返回被移除的元素。
•查看队头（Front）：只查看队列的头部元素，不对队列做任何修改。
队列的应用可以解决许多实际问题，例如：1.任务调度：处理任务的程序通常使用队列来管理待处理的任务列表。
2.消息传递：消息队列是分布式系统中常用的通信方式，用于实现异步处理和解耦系统组件。
3.缓冲区管理：队列用于控制多个生产者和消费者之间的数据传递，以避免资源竞争。
4. 实验步骤本实验将使用编程语言来模拟堆栈和队列的应用原理。
具体步骤如下：1.定义堆栈类和队列类：创建一个堆栈类和一个队列类，分别实现堆栈和队列的基本操作。
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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
本次实验提供2个题目，每个题目都标有难度系数，*越多难度越大，学生可以根据自己的情况任选一个！
题目一：回文判断（*）
[问题描述]
对于一个从键盘输入的字符串，判断其是否为回文。
回文即正反序相同。
如“abba”是回文，而“abab”不是回文。
[基本要求]
（1）数据从键盘读入；
（2）输出要判断的字符串；
（3）利用栈的基本操作对给定的字符串判断其是否是回文，若是则输出“Yes”，否则输出“No”。
[测试数据]
由学生任意指定。
[实现提示]
相关常量及结构定义：
# define STACK_INIT_SIZE 100
# define STACKINCREMENT 10
# define OK 1
# define ERROR 0
typedef int SElemType;
//栈类型定义
typedef struct SqStack
{ SElemType *base;
SElemType *top;
int stacksize;
}SqStack;
设计相关函数声明：
判断函数：int IsReverse()
栈：int InitStack(SqStack &S )
int Push(SqStack &S, SElemType e )
int Pop(SqStack &S,SElemType &e)
int StackEmpty(s)
题目二：商品货架管理（**）
[问题描述]
商店货架以栈的方式摆放商品。
生产日期越近的越靠近栈底，出货时从栈顶取货。
一天营业结束，如果货架不满，则需上货。
入货直接将商品摆放到货架上，则会使生产日期越近的商品越靠近栈顶。
这样就需要倒货架，使生产日期越近的越靠近栈底。
[基本要求]
设计一个算法，保证每一次上货后始终保持生产日期越近的商品越靠近栈底。
[实现提示]
可以用一个队列和一个临时栈作为周转。
[测试数据]
由学生任意指定。
三、实验前的准备工作
1、掌握栈的逻辑结构和存储结构。
2、熟练掌握栈的出栈、入栈等操作。
3、掌握队列的逻辑结构和存储结构。
4、熟练掌握队列的出队、入队等操作
四、实验报告要求
1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。
2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。
3、结合运行结果，对程序进行分析。
ACM训练题
题目三：Rails
Description
There is a famous railway station in PopPush City. Country there is incredibly hilly. The station was built in last century. Unfortunately, funds were extremely limited that
time. It was possible to establish only a surface track. Moreover, it turned out that the station could be only a dead-end one (see picture) and due to lack of available space it could have only one track.
The local tradition is that every train arriving from the direction A continues in the direction B with coaches reorganized in some way. Assume that the train arriving from the direction A has N <= 1000 coaches numbered in increasing order 1, 2, ..., N. The chief for train reorganizations must know whether it is possible to marshal coaches continuing in the direction B so that their order will be a1, a2, ..., aN. Help him and write a program that decides whether it is possible to get the required order of coaches. You can assume that single coaches can be disconnected from the train before they enter the station and that they can move themselves until they are on the track in the direction B. You can also suppose that at any time there can be located as many coaches as necessary in the station. But once a coach has entered the station it cannot return to the track in the direction A and also once it has left the station in the direction B it cannot return back to the station.
Input
The input consists of blocks of lines. Each block except the last describes one train and possibly more requirements for its reorganization. In the first line of the block there is the integer N described above. In each of the next lines of the block there is a permutation of 1, 2, ..., N. The last line of the block contains just 0.
The last block consists of just one line containing 0.
Output
The output contains the lines corresponding to the lines with permutations in the input.
A line of the output contains Yes if it is possible to marshal the coaches in the order required on the corresponding line of the input. Otherwise it contains No. In addition, there is one empty line after the lines corresponding to one block of the input. There is no line in the output corresponding to the last ``null'' block of the input.
Sample Input
5
1 2 3 4 5
5 4 1 2 3
6
6 5 4 3 2 1
Sample Output Yes
No
Yes。