数据结构——顺序栈的基本操作
8583 顺序栈的基本操作
8583 顺序栈的基本操作8583协议是指国际标准化组织制定的一种银行卡交易的通信规范。
而顺序栈是一种常见的数据结构,可以用来存储和操作这些交易数据。
下面我们来详细介绍一下8583顺序栈的基本操作。
一、定义顺序栈在进行8583顺序栈的基本操作之前,我们首先需要定义顺序栈。
顺序栈是一种线性结构,它的特点是只能在一端进行插入和删除操作。
顺序栈通常使用数组来实现,它包含以下几个基本元素:1.数组data:用于存储栈中的元素;2.变量top:表示栈顶元素的位置;3.变量size:表示栈的空间大小。
二、初始化顺序栈初始化顺序栈是指将顺序栈中的元素清空,让顶部指针指向栈顶。
顺序栈的初始化操作如下:(1)给定一个数组空间进行初始化,数组空间大小等于顺序栈的最大容量;(2)将栈顶指针top赋值为0,表示当前栈为空。
三、进栈操作进栈是指将一个元素压入栈中,使它成为新的栈顶元素。
进栈操作通常包括以下几个步骤:(1)判断栈是否已满,若已满则输出“栈已满”并结束操作;(2)将元素压入栈中,即将元素存入数组data[top]中;(3)将栈顶指针top加1,表示当前栈顶元素位置已经改变。
四、出栈操作出栈是指将栈顶元素弹出栈,并将栈顶指针指向新的栈顶元素。
出栈操作通常包括以下几个步骤:(1)判断栈是否为空,若为空则输出“栈已空”并结束操作;(2)将栈顶元素弹出,即将数组data[top-1]中的元素取出;(3)将栈顶指针top减1,表示当前栈顶元素位置已经改变。
五、获取栈顶元素获取栈顶元素是指查看当前栈顶元素的值,不改变栈的结构。
获取栈顶元素的操作如下:(1)判断栈是否为空,若为空则输出“栈已空”并结束操作;(2)返回栈顶元素的值,即返回数组data[top-1]中的元素。
六、判断栈是否为空判断栈是否为空是指查看当前栈中是否有元素。
判断栈是否为空的操作如下:(1)如果栈顶指针top等于0,表示当前栈为空,返回true;(2)否则,表示当前栈不为空,返回false。
顺序栈的基本运算
顺序栈的基本运算顺序栈是一种经典的数据结构,它是基于数组实现的一种数据结构,具有先进后出(LIFO)的特点。
顺序栈在计算机科学和软件开发中有广泛的应用,是我们学习数据结构和算法的重要基础。
顺序栈的基本运算主要包括入栈、出栈、判空和获取栈顶元素。
下面我们将逐一介绍这些运算。
1. 入栈:入栈即向顺序栈中添加一个元素。
入栈操作需要把元素放入数组中的下一个空闲位置,并更新栈顶指针。
当数组已满时,无法进行入栈操作,这种情况称为栈溢出。
2. 出栈:出栈即从顺序栈中移除栈顶元素。
出栈操作实际上是将栈顶指针减一,并返回栈顶元素的值。
当栈为空时,无法进行出栈操作,这种情况称为栈下溢。
3. 判空:判空操作是判断顺序栈中是否没有任何元素。
可以通过检查栈顶指针是否为-1来判断栈是否为空。
4. 获取栈顶元素:获取栈顶元素是通过返回栈顶指针指向的元素来实现的。
获取栈顶元素不会改变栈的状态。
以上就是顺序栈的基本运算,通过这些运算,我们可以方便地进行栈的操作。
顺序栈的使用可以帮助我们解决许多实际问题。
顺序栈在实际中有许多应用。
例如,我们可以使用顺序栈来实现浏览器的前进和后退功能。
每次访问一个新的网页时,我们可以将当前网页的信息入栈;当点击后退按钮时,我们可以出栈以获取上一个访问过的网页信息。
另一个例子是编辑器中的撤销操作,我们可以使用顺序栈来存储每次操作的历史记录,当需要进行撤销操作时,可以通过出栈操作来获取前一个状态。
在编程中使用顺序栈时,我们要注意栈溢出和栈下溢的情况。
为了避免栈溢出,我们应该在进行入栈操作之前判断栈是否已满;为了避免栈下溢,我们应该在进行出栈操作之前判断栈是否为空。
总结而言,顺序栈是一种简单而有效的数据结构,可以帮助我们解决许多实际问题。
通过掌握顺序栈的基本运算,我们可以更好地理解数据结构和算法的原理,为软件开发和问题解决提供有力支持。
数据结构顺序栈验证实验报告
数据结构顺序栈验证实验报告数据结构顺序栈验证实验报告一、实验目的本实验旨在验证数据结构中顺序栈的基本操作和特性,包括入栈、出栈、判空、判满等操作。
二、实验原理顺序栈是一种采用数组来实现的线性数据结构。
它具有先进后出(Last In First Out,LIFO)的特性,即最后入栈的元素最先出栈。
顺序栈的主要操作包括入栈和出栈。
1.入栈操作:将元素添加到栈的末尾,同时更新栈顶指针。
2.出栈操作:从栈的末尾删除元素,同时更新栈顶指针。
3.判空操作:判断栈是否为空,即栈顶指针是否为-1.4.判满操作:判断栈是否已满,即栈顶指针是否达到栈的最大容量。
三、实验过程1.设计顺序栈的数据结构,包括定义栈的最大容量和栈顶指针。
2.实现入栈操作,将元素添加到栈中,并更新栈顶指针。
3.实现出栈操作,从栈中删除元素,并更新栈顶指针。
4.实现判空操作,判断栈是否为空。
5.实现判满操作,判断栈是否已满。
6.编写测试用例,对上述操作进行测试。
四、实验结果经过测试,顺序栈的各项操作均运行正常,符合预期的结果。
五、实验分析1.顺序栈的入栈操作的时间复杂度为O(1),出栈操作的时间复杂度为O(1)。
2.顺序栈的空间复杂度为O(n),其中n为栈的最大容量。
3.顺序栈的优点是结构简单,操作方便快捷。
缺点是无法动态调整栈的大小。
六、实验总结通过本次实验,充分理解了顺序栈的基本操作和特性。
顺序栈在实际应用中具有一定的局限性,但在某些场景下仍然是一种有效的数据结构。
附件:无法律名词及注释:1.数据结构:一种组织和存储数据的方式,旨在提高数据操作的效率和空间利用率。
2.顺序栈:使用数组实现的线性数据结构,具有先进后出的特性。
3.入栈:将元素添加到栈的末尾。
4.出栈:从栈的末尾删除元素。
5.判空:判断栈是否为空。
6.判满:判断栈是否已满。
顺序栈的基本实现
顺序栈的基本实现
顺序栈是一种常见的数据结构,它遵循先进后出(Last In First Out)的原则。
在顺序栈中,元素通过顶部入栈和出栈。
实现顺序栈的基本步骤如下:
1. 定义一个固定大小的数组来存储栈元素。
可以使用静态数组或动态数组来实现,静态数组需要提前确定大小,而动态数组可以根据需要自动扩容。
2. 定义一个变量top来指示栈顶位置。
初始时,top的值为-1,表示栈为空。
3. 实现入栈操作push。
每次入栈,将栈顶指针top加1,并将元素放入数组的
对应位置。
4. 实现出栈操作pop。
每次出栈,将栈顶指针top减1,并返回对应位置的元素。
5. 实现获取栈顶元素操作getTop。
直接返回栈顶指针位置的元素。
6. 实现判断栈是否为空的操作isEmpty。
当栈顶指针top为-1时,表示栈为空,返回true;否则返回false。
使用顺序栈时,需注意栈空间是否已满,以免造成溢出。
如果使用静态数组实现,需提前确定栈的最大容量;如果使用动态数组实现,可在入栈时判断容量是否已满,并在需要时进行自动扩容。
顺序栈的基本实现可以用于许多实际应用,例如表达式求值、递归函数调用、
迷宫路径搜索等。
它提供了一种便捷的数据结构,能够高效地进行元素的插入和删除操作。
总之,顺序栈是一种基本的数据结构,通过数组和栈顶指针的操作,实现了元
素的入栈和出栈。
它在计算机科学中有着广泛的应用,是学习和理解更复杂数据结构的重要基础。
栈的基本操作
栈的基本操作栈是一种重要的数据结构,它在计算机科学中有着广泛的应用。
对于栈的基本操作,包括入栈(push)、出栈(pop)、获取栈顶元素,以及查看栈的大小(size)等操作。
1.入栈(push)入栈的操作就是往栈里压栈,把元素压入栈顶,以实现入栈操作。
在把元素压入栈时,栈的元素数量会增加1,压入元素的位置就是栈顶。
2.出栈(pop)出栈的操作是从栈顶弹出元素,以实现出栈操作。
当一个元素从栈顶弹出时,栈的大小就会减少1,弹出元素的位置就是栈顶。
3.获取栈顶元素要获取栈顶元素,我们需要从栈中取出元素,但是这并不会改变栈的大小。
由于栈的特性,我们可以通过取出栈顶的元素来获取它,而不需要从栈的其他位置获取。
4.查看栈的大小(size)查看栈的大小也就是查看栈中有多少元素。
要查看栈的大小,我们只要通过查看栈的长度即可,从而知道栈中有多少元素,从而了解栈的大小。
到此,我们对栈的基本操作基本有了一个概念,包括入栈(push)、出栈(pop)、获取栈顶元素以及查看栈的大小(size)。
栈的操作可以用入栈出栈的方式来表示,也可以用推入和弹出的方式来表示,它们都是栈的基本操作。
栈的操作跟其他的数据结构的操作有所不同,比如要存储数据的时候,需要先进行入栈操作,而当要取出数据的时候,需要先进行出栈操作,而不是像队列里面先进行出队操作,再进行入队操作。
栈也可以用来实现字符串操作、算数表达式求值、函数调用以及实现括号的匹配等等,这些都是栈的基本操作的应用。
总而言之,栈是一种重要的数据结构,其基本操作可以说是它的核心。
因此,学习栈的基本操作非常重要,只有掌握了它的基本操作,才可以正确的使用栈这种数据结构。
数据结构顺序栈验证实验报告
数据结构顺序栈验证实验报告实验报告:数据结构顺序栈验证⒈引言在计算机科学中,数据结构是研究组织和管理数据的一种方式。
顺序栈是一种经典的数据结构,它基于数组实现,具有后进先出(LIFO)的特性。
本实验旨在验证顺序栈的正确性和性能。
⒉实验目的本实验的主要目的包括:a) 实现顺序栈的基本操作,包括入栈、出栈、判断栈空、判断栈满等。
b) 验证顺序栈的正确性,包括对各种情况下栈操作的正确性验证。
c) 分析顺序栈的性能,包括时间复杂度和空间复杂度的分析。
⒊实验步骤本实验的步骤如下:a) 设计顺序栈的数据结构,包括栈的最大容量和栈顶指针等。
b) 实现顺序栈的初始化操作,包括创建栈、初始化栈顶指针等。
c) 实现顺序栈的入栈操作,将元素插入到栈顶。
d) 实现顺序栈的出栈操作,将栈顶元素移除。
e) 实现顺序栈的判断栈空操作,判断栈是否为空。
f) 实现顺序栈的判断栈满操作,判断栈是否已满。
g) 编写验证顺序栈正确性的测试用例,包括入栈、出栈、判断栈空、判断栈满等操作。
h) 分析顺序栈的时间复杂度和空间复杂度。
⒋实验结果经过测试,顺序栈的基本操作均能正确执行。
测试用例包括:a) 入栈操作的测试:依次入栈若干元素,再进行出栈操作,验证栈的正确性。
b) 出栈操作的测试:先进行入栈操作,再进行出栈操作,验证栈的正确性。
c) 判断栈空操作的测试:进行入栈和出栈操作后,进行判断栈空操作,验证栈的正确性。
d) 判断栈满操作的测试:进行入栈操作并使栈满后,进行判断栈满操作,验证栈的正确性。
⒌性能分析根据实验结果和分析数据,得出以下结论:a) 顺序栈的时间复杂度:●入栈操作的时间复杂度为O(1)。
●出栈操作的时间复杂度为O(1)。
●判断栈空操作的时间复杂度为O(1)。
●判断栈满操作的时间复杂度为O(1)。
b) 顺序栈的空间复杂度为O(n),其中n为栈的最大容量。
⒍附件本实验报告涉及以下附件:a) 顺序栈的源代码文件。
b) 验证顺序栈正确性的测试用例文件。
栈的出队顺序
栈的出队顺序一、栈的出队顺序——先进后出的数据结构二、栈的基本操作——入栈和出栈栈的基本操作包括入栈和出栈。
入栈是指将元素添加到栈的顶部,出栈是指将栈顶的元素移除。
入栈和出栈是栈的两个基本操作,它们是栈的核心功能。
通过这两个操作,我们可以实现对栈中元素的添加和删除。
三、栈的应用——逆波兰表达式求值逆波兰表达式是一种不需要括号来标识优先级的数学表达式表示方法。
在逆波兰表达式中,操作符位于操作数的后面,这样可以避免使用括号来改变运算的顺序。
逆波兰表达式求值是栈的一个典型应用场景。
通过使用栈来保存操作数,我们可以按照逆波兰表达式的顺序依次计算出结果。
四、栈的应用——括号匹配括号匹配是栈的另一个重要应用场景。
在编程中,经常需要对括号进行匹配判断,以确保代码的正确性。
使用栈可以方便地实现对括号的匹配判断。
当遇到左括号时,将其入栈;当遇到右括号时,与栈顶元素进行匹配判断。
如果匹配成功,则将栈顶元素出栈;如果匹配失败,则表明括号不匹配。
五、栈的应用——浏览器的前进和后退功能浏览器的前进和后退功能是栈的又一个典型应用。
当我们在浏览器中点击前进按钮时,当前页面的URL将被压入栈中;当我们点击后退按钮时,栈顶元素将被弹出并打开对应的页面。
通过使用栈来保存浏览历史记录,我们可以方便地实现浏览器的前进和后退功能。
六、栈的应用——实现递归递归是一种常见的编程技巧,它可以简化代码的实现。
在递归过程中,每一次递归调用都会创建一个新的栈帧,用于保存函数的局部变量和返回地址。
通过使用栈来保存每个栈帧,我们可以实现递归的执行。
七、栈的应用——系统调用和中断处理在操作系统中,系统调用和中断处理是栈的重要应用场景。
当发生系统调用或中断时,当前的程序状态将被保存到栈中,包括程序计数器、寄存器的值和局部变量等。
通过使用栈来保存这些信息,操作系统可以在中断处理或系统调用结束后恢复程序的执行。
八、栈的应用——迷宫求解迷宫求解是一个经典的问题,可以通过使用栈来解决。
数据结构实验报告顺序栈
数据结构实验报告顺序栈一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握顺序栈这种数据结构的基本概念、操作原理以及在实际编程中的应用。
通过实际编写代码和进行实验操作,提高对数据结构的理解和编程能力,培养解决实际问题的思维和方法。
二、实验环境本次实验使用的编程环境是Visual Studio 2019,编程语言为C++。
三、顺序栈的概念顺序栈是一种线性数据结构,它是基于数组实现的。
顺序栈遵循“后进先出”(Last In First Out,LIFO)的原则,即最后入栈的元素最先出栈。
顺序栈需要预先分配一块连续的存储空间来存储栈中的元素。
在操作过程中,通过一个栈顶指针来指示当前栈顶的位置。
当进行入栈操作时,如果栈未满,则将新元素添加到栈顶指针所指的位置,并将栈顶指针向上移动一位;当进行出栈操作时,如果栈非空,则取出栈顶元素,并将栈顶指针向下移动一位。
四、顺序栈的操作(一)初始化操作```cpptypedef struct {int data;int top;int capacity;} SeqStack;void initStack(SeqStack &s, int capacity) {sdata = new intcapacity;stop =-1;scapacity = capacity;}```在初始化函数中,为顺序栈分配指定大小的存储空间,并将栈顶指针初始化为-1,表示栈为空。
(二)入栈操作```cppbool push(SeqStack &s, int x) {if (stop == scapacity 1) {return false;}sdata++stop = x;return true;}```入栈操作首先检查栈是否已满,如果未满,则将新元素添加到栈顶,并更新栈顶指针。
(三)出栈操作```cppbool pop(SeqStack &s, int &x) {if (stop ==-1) {return false;}x = sdatastop;return true;}```出栈操作首先检查栈是否为空,如果非空,则取出栈顶元素,并更新栈顶指针。
数据结构实验二_栈的基本操作
青岛理工大学课程实验报告及实验步骤只要X不为0重复做下列动作将X%R入栈X=X/R只要栈不为空重复做下列动作栈顶出栈输出栈顶元素调试过程及实验结果根据输入的十进制数通过桟的基本操作可以转换成二进制、八进制、十六进制的数。
在上机过程中程序的调用没有太大的问题,按照课本的基本算法就可以将程序正确的运行。
总结程序可以完成基本的功能,可以将十进制数转换为其他进制的数,基本掌握了桟的几种常用的操作;但程序存在缺陷,就是不能持续进行操作,输入了一个十进制数只能进行一次数制转换,程序就会退出,有待改进。
附录#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <malloc.h>#define stack_init_size 100#define stackincrement 10typedef struct sqstack{int *base;int *top;int stacksize;} sqstack;int StackInit(sqstack *s){s->base=(int *)malloc(stack_init_size *sizeof(int));if(!s->base)return 0;{return 0;}}int conversion(sqstack *s){int n,e=0,flag=0;printf("输入要转化的十进制数:\n");scanf("%d",&n);printf("要转化为多少进制:2进制、8进制、16进制填数字!\n");scanf("%d",&flag);printf("将十进制数%d转化为%d进制是:\n",n,flag);while(n){s->top=s->base;s->stacksize=stack_init_size;return 1;}int Push(sqstack *s,int e){if(s->top-s->base>=s->stacksize){s->base=(int*)realloc(s->base,(s->stacksize+stackincrement)*sizeof(int)); 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;e=*--s->top;return e;}int stackempty(sqstack *s){if(s->top==s->base){return 1;}elsePush(s,n%flag);n=n/flag;}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;default: printf("%d",e); }}printf("\n");return 0;}int main(){sqstack s;StackInit(&s); conversion(&s);return 0;}。
数据结构实验报告栈
数据结构实验报告:栈摘要:本实验报告旨在介绍栈这一重要的数据结构,以及在实际应用中的使用。
栈是一种先进后出(LIFO)的数据结构,在计算机科学中有着广泛的应用。
本报告将详细介绍栈的定义、基本操作以及应用实例,并根据实验结果进行分析和总结。
1. 引言栈是一种基于线性表的数据结构,具有后进先出(LIFO)的特性。
它可以通过两个基本操作来实现:push(入栈)将元素添加到栈顶,pop(出栈)将栈顶元素移除。
栈在计算机科学中被广泛应用,如函数调用、表达式求值、括号匹配等。
2. 栈的实现栈可以通过数组或链表来实现。
数组实现的栈称为顺序栈,链表实现的栈称为链式栈。
无论是哪种实现方式,都需要实现以下基本操作:- push(element): 将元素添加到栈顶。
- pop(): 移除栈顶元素并返回。
- top(): 返回栈顶元素的值。
- isEmpty(): 判断栈是否为空。
- isFull(): 判断栈是否已满(仅顺序栈需要实现)。
3. 栈的应用3.1 函数调用栈在函数调用中起着关键作用。
每当一个函数被调用时,当前函数的局部变量、返回地址等信息都会被压入栈中。
当函数执行完毕时,这些信息会从栈中弹出,继续执行上一级函数。
3.2 表达式求值栈常用于表达式求值,特别是中缀表达式的转换和计算。
通过将中缀表达式转换为后缀表达式,可以方便地进行计算。
栈可以临时存储运算符,并根据运算符的优先级进行弹出和计算。
3.3 括号匹配栈的一个重要应用是括号匹配。
通过遍历字符串,将左括号压入栈中。
每当遇到右括号时,如果栈顶元素是匹配的左括号,则弹出栈顶元素;否则,表示括号不匹配。
4. 实验结果与分析根据我们对栈的实现和应用进行的实验,以下是我们得到的结论:- 通过数组实现的顺序栈在空间上存在一定的限制,可能会出现栈溢出的情况。
- 通过链表实现的链式栈没有空间限制,可以动态地添加和删除元素。
- 栈在函数调用和表达式求值中展现出了高效的性能,并能够简化程序的设计。
数据结构说课稿——栈
数据结构说课稿——栈欢迎大家,今天我非常高兴的为大家说话,我的话题是《数据结构说课稿栈》。
首先,让我们先了解什么是栈。
栈,也叫做堆栈,是一种先进后出(FILO)和后进先出(LIFO)的抽象数据类型,只允许在表的一端进行插入和删除操作。
它也是一种特殊的线性表,它的特点是只能在表的一端进行操作,这一端叫作栈顶,另一端叫作栈底。
它有着比较高的性能,一般用于存储临时数据。
栈的用法十分广泛,它可以用来管理一些中断服务,比如实现多重任务的调度,还可以用来实现,实现局部变量和参数的保存,实现程序中的子例程,并记录其局部状态,实现编译器中的中间代码等多种目的。
其次,我们来讲解栈的实现方法。
栈的实现可以用顺序表、链表或者数组等多种方式来实现,其中顺序表的实现方法比较简单易懂,是一般实现栈的有效方式。
其实就是使用一个顺序表,然后只使用顺序表的末端,即顺序表末端为栈顶,从表尾向表头逐步插入或删除元素,这样就可以实现栈的操作了。
另外,一种特殊的栈,叫做“操作系统栈”,是一种特殊的堆栈,它用于存储操作系统控制块中的一些必要信息,以实现操作系统中进程的切换,比如保存页表的页表索引等。
最后,我们讨论一下栈的应用。
栈在计算机科学中的应用非常广泛,比如用于复杂算法的计算,用于编译器的中间代码中,用于函数调用的参数传递,用于深度优先搜索算法中,用于排序和筛选等。
简而言之,栈在计算机科学中的应用非常多,几乎没有什么不能用栈来实现。
以上就是本次说课稿中关于栈的介绍,栈是一种抽象数据类型,它可以用来实现多重任务的调度,实现局部变量和参数的保存,实现程序中的子例程以及实现操作系统栈等多种用途,它还用于各种复杂算法的计算,用于函数调用的参数传递,用于深度优先搜索算法中,用于排序和筛选等,栈的实现方法多种多样,其中顺序表的实现方法比较为实用。
本次讲解到此结束,谢谢大家!。
顺序栈的基本操作及应用
顺序栈的基本操作及应用顺序栈是一种常见的数据结构,它是一种特殊的线性表,具有先进先出的特点。
顺序栈的基本操作包括压栈、弹栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空。
它的应用非常广泛,常见的应用场景包括表达式求值、括号匹配、浏览器的前进后退功能等。
顺序栈的基本操作之一是压栈。
当需要将数据元素插入到栈中时,我们可以通过压栈操作将其放入栈顶。
具体而言,我们需要先判断栈是否已满,若已满则无法插入元素;若未满,则将元素放入栈顶,并更新栈顶指针的位置。
压栈操作的时间复杂度为O(1),即常数时间。
弹栈是顺序栈的另一个基本操作。
当需要从栈中删除元素时,我们可以通过弹栈操作将栈顶元素移除。
具体而言,我们需要先判断栈是否为空,若为空则无法删除元素;若不为空,则将栈顶元素移除,并更新栈顶指针的位置。
弹栈操作的时间复杂度也为O(1)。
获取栈顶元素是顺序栈的第三个基本操作。
当我们需要获取栈顶元素时,只需返回栈顶指针所指向的元素即可。
获取栈顶元素的时间复杂度为O(1)。
判断栈是否为空是顺序栈的最后一个基本操作。
当我们需要判断栈是否为空时,只需判断栈顶指针是否指向-1即可。
若栈顶指针为-1,则说明栈为空;否则,栈不为空。
顺序栈的应用非常广泛。
一种常见的应用是表达式求值。
在数学表达式的计算过程中,我们通常需要借助栈来实现运算符的优先级比较和计算。
具体而言,当遇到一个运算符时,我们可以将其压入栈中;当遇到一个数字时,我们可以将其转化为整数,并与栈顶的运算符进行运算。
通过不断地进行压栈、弹栈和计算操作,最终可以得到表达式的计算结果。
另一个常见的应用是括号匹配。
在编程中,括号的匹配是一项重要的检查工作。
我们可以借助栈来判断一个字符串中的括号是否匹配。
具体而言,当遇到一个左括号时,我们可以将其压入栈中;当遇到一个右括号时,我们可以弹出栈顶元素,并判断弹出的括号是否与当前的右括号匹配。
如果匹配,继续处理下一个字符;如果不匹配,说明括号不匹配,返回错误。
C语言数据结构之栈的基本操作
C语言数据结构之栈的基本操作栈是一种特殊的数据结构,它按照后进先出(LIFO)的原则进行操作。
栈可以用数组或链表来实现,下面将介绍栈的基本操作。
1.初始化栈:栈的初始化就是为栈分配内存空间,并将栈顶指针设置为-1(如果是数组实现)或者NULL(如果是链表实现)。
2.判断栈空:栈空表示栈中没有任何元素。
如果栈顶指针等于-1或者NULL,则表示栈空。
3.判断栈满:栈满表示栈中已经存满了元素。
如果栈顶指针等于栈的最大容量减1,则表示栈满。
4. 进栈(push):进栈操作就是将元素放入栈中。
如果栈不满,则将栈顶指针加1,并将元素放入栈顶位置。
5. 出栈(pop):出栈操作就是从栈中取出一个元素。
如果栈不空,则将栈顶指针减1,并返回栈顶元素。
6. 获取栈顶元素(getTop):获取栈顶元素操作不改变栈的状态,只返回栈顶元素的值。
如果栈不空,则返回栈顶元素值;否则,返回空值。
7.清空栈:清空栈操作就是将栈中的所有元素全部出栈,即将栈顶指针设置为-1或者NULL。
8.销毁栈:销毁栈操作是释放栈的内存空间,将栈的指针设置为NULL。
栈的应用:栈在计算机领域有广泛的应用,其中一个常见的应用是函数调用栈。
当一个函数调用另一个函数时,当前函数的状态(包括局部变量、返回地址等)会被压入到栈中。
当被调用函数执行完成后,栈顶的元素会被弹出,然后继续执行调用该函数的代码。
另一个常见的应用是表达式求值。
在表达式求值过程中,需要用到运算符优先级。
我们可以利用栈来处理运算符的优先级。
将运算符入栈时,可以先与栈顶运算符比较优先级,如果栈顶运算符的优先级高于当前运算符,则将栈顶运算符出栈,并继续比较。
这样可以确保栈中的运算符按照优先级从高到低的顺序排列。
此外,栈还可以用于处理括号匹配问题。
当遇到左括号时,将其入栈;当遇到右括号时,判断栈顶元素是否为对应的左括号,如果是,则将栈顶元素弹出,否则表示括号不匹配。
如果最后栈为空,则表示所有括号都匹配。
数据结构实验报告栈及其应用docx
引言概述:正文内容:一、栈的概念和基本特性1.1栈的定义栈是一种操作受限的线性表,只允许在一端进行插入和删除操作,该端称为栈顶,另一端称为栈底。
栈的特点是“后进先出”(LIFO,LastInFirstOut)。
1.2栈的基本操作栈包含几个基本操作,如入栈(Push)、出栈(Pop)、判空(IsEmpty)、判满(IsFull)等。
二、栈的顺序存储结构实现方式2.1顺序存储结构的定义栈的顺序存储结构是利用一组地质连续的存储单元依次存储栈中的元素。
数组可以作为栈的顺序存储结构进行实现。
2.2顺序存储结构的入栈操作入栈操作需要将新元素插入栈顶,并更新栈顶指针。
2.3顺序存储结构的出栈操作出栈操作需要删除栈顶元素,并更新栈顶指针。
三、栈的链式存储结构实现方式3.1链式存储结构的定义栈的链式存储结构是利用链表实现栈的存储结构。
每个链表节点包含存储元素的数据域和指向下一个节点的指针域。
3.2链式存储结构的入栈操作入栈操作需要创建一个新节点并插入到链表头部,并更新栈顶指针。
3.3链式存储结构的出栈操作出栈操作需要删除链表头节点,并更新栈顶指针。
四、栈的应用4.1递归算法栈常用于实现递归算法,通过将递归函数的参数和局部变量保存在栈中,实现递归函数的调用和返回。
4.2括号匹配栈可以判断表达式中的括号是否匹配,通过入栈和出栈操作进行括号的匹配过程。
4.3后缀表达式求值栈可以用来实现后缀表达式的求值过程,通过入栈和出栈操作计算后缀表达式的值。
五、总结本文详细讨论了栈的概念、特性、实现方式和应用。
通过了解栈的基本操作,我们可以更好地理解栈的原理和使用。
栈在计算机科学领域具有广泛的应用,对于实现递归算法、括号匹配和后缀表达式求值等问题都有重要作用。
对于进一步的学习和实践,我们需要深入理解栈的原理和实现方式,并能熟练运用栈解决问题。
希望本文能为读者对栈及其应用有一个清晰的认识。
数据结构实验—顺序栈的实现
实验四顺序栈的操作一.实验目的掌握顺序栈的基本操作:初始化栈、判栈空、入栈、出栈、取栈顶数据元素等运算及程序实现方法。
二.实验内容(1)定义栈的顺序存取结构。
(2)分别定义顺序栈的基本操作(初始化栈、判栈空、入栈、出栈等)。
(3)设计一个测试主函数进行测试。
三.实验要求(1)根据实验内容编写程序,上机调试并获得运行结果(2)撰写实验报告四.准备工作本次实验将会建立下图所示顺序栈,并会根据此顺序栈进行新增,删除等操作五.关键操作思路与算法(1)定义顺序栈利用顺序存储方式实现的栈称为顺序栈。
栈中的数据元素可用一个预设的足够长度的一维数组来实现:datatype data[MAXNUM],栈底位置一般设置在数组的低端处,在整个进栈和出栈的过程中不改变,而栈顶位置将随着数据元素进栈和出栈而变化,为了指明当前栈顶在数组中的位置,一般用top作为栈顶指针,算法如下;1.#define MAXNUM 1002.typedef int datatype;3.4.typedef struct{5. datatype data[MAXNUM];6.int top;7.}SeqStack;(2)置空栈算法思路;(1)向系统申请栈空间(2)初始化栈顶指针top,置空栈标志top=-1算法如下;1.void StackSetNull(SeqStack *s)2.{3. s->top=-1;4.}(3)判断是否为空栈算法如下;1.//判断栈是否为空2.int StackIsEmpty(SeqStack *s)3.{4.if(s->top == -1)5.return TRUE;6.else7.return FALSE;8.}9.}(4)入栈算法思路;(1)判断当前栈空间是否已满,若已满,则返回0,未满则转第(2步)(2)栈顶指针top++(3)将元素赋值到top所指位置作为新的栈顶元素,成功返回值1.算法如下;1.//进栈2.int StackPush(SeqStack *s,datatype x)3.{4.if(s->top==MAXNUM-1)5. {6. printf("栈上溢出!\n");7.return FALSE;8. }9.else10. {11. s->top=s->top+1;12. s->data[s->top]=x;13.return TRUE;14. }15.}(五)出栈算法思路;(1)判断当前栈空间是否为空,若为空,则返回0,不为空则转第(2步)(2)将top指针所指位置元素值取出(3)栈顶指针top--指向新的栈顶元素,成功返回值1.算法如下;1.//出栈2.int StackPop(SeqStack *s,datatype *x)3.{4.if(s->top==-1)5. {6. printf("栈下溢出!\n");7.return FALSE;8. }9.else10. {11. * x=s->data[s->top];12.//s->top=s->top-1;13. s->top --;14.return TRUE;15. }16.}(六)读栈顶元素算法如下;1.//读栈顶2.datatype StackGetTop(SeqStack *s)3.{4.if(s->top==-1)5. {6. printf("栈下溢出!\n");7.return FALSE;8. }9.else10.return (s->data[s->top]);11.}六.注意事项(1)置空栈需要向系统申请空间后再设置空栈标志,而判断空栈则无须申请空间直接判断空栈标志是否成立。
计算机数据结构知识点梳理 栈的基本概念及应用
2、进栈和出栈是栈的最基本操作,要能灵活运用后进先出原则解决实际问题。其中, 经典选择题的题型是考查出栈顺序的可能性,用排除法很容易解决此类问题。
另外,对于顺序存储结构的栈还需注意: (1)进栈时要判断栈是否满; (2)出栈时要判断栈是否空。
[题1] 设n个元素进栈序列是p1,p2,p3,…,pn,其输出序列是1,2,3,…,n,若 pn=1,则pi(1≤i≤n-1)的值是( )。
A.可能是2 B.一定是2 C.不可能是2 D.不可能是3
分析:当p3=1时,进栈序列是p1,p2,p3,…,pn,由输出序列可知,p1,p2,p3 都进栈,出栈p3,此后紧跟着出栈的一个元素是2,而p1不可能紧跟着p3出栈, 因为栈中前面有p2,因此p1不可能是2。
解答:C。
知识点3:栈的基本概念及应用
1、栈是运算受限(限制在表的一端进行插入和删除)的线性表,允许插入、删除的这一 端称为栈顶,另一个固定端称为栈底。栈是一种先进后出的线性结构。
一串数据依次通过一个栈,并不能保证出栈数据的次序总是倒置,可以产生多种出栈 序列。一串数据通过一个栈后的次序由每个数据之间的进栈、出栈操作序列决定,只 有当所有数据“全部进栈后再全部出栈”才能使数据倒置。事实上,存在一种操作序 列——“进栈、出栈、进栈、出栈……”——可以使数据通过栈后仍然保持次序不变。
A.n-i+1
B.n-i
C.i
D.有多种可能
分析:本题主要考查栈的先进后出的特性。当pn=1时,进栈序列是p1,p2, p3,…,1,由输出序列可知,p1,p2,p3,…,pn进栈,然后依次出栈,即pn1=2,pn-2=3,…,p1=n,也就是说pi是p1,p2,p3,…,pn,其输出序列是1,2,3,…,n,若 p3=1,则p1(1≤i≤n-1)的值是( )。
顺序栈基本操作实验报告【精选文档】
数据结构实验三课程数据结构实验名称顺序栈基本操作第页专业班级学号姓名实验日期:年月日评分一、实验目的1.熟悉并能实现栈的定义和基本操作。
2.了解和掌握栈的应用。
二、实验要求1.进行栈的基本操作时要注意栈”后进先出"的特性。
2.编写完整程序完成下面的实验内容并上机运行。
3.整理并上交实验报告。
三、实验内容1.编写程序任意输入栈长度和栈中的元素值,构造一个顺序栈,对其进行清空、销毁、入栈、出栈以及取栈顶元素操作。
2.编写程序实现表达式求值,即验证某算术表达式的正确性,若正确,则计算该算术表达式的值。
主要功能描述如下:(1)从键盘上输入表达式。
(2)分析该表达式是否合法:•a) 是数字,则判断该数字的合法性。
若合法,则压入数据到堆栈中。
•b)是规定的运算符,则根据规则进行处理。
在处理过程中,将计算该表达式的值.•c) 若是其它字符,则返回错误信息。
(3)若上述处理过程中没有发现错误,则认为该表达式合法,并打印处理结果。
程序中应主要包含下面几个功能函数:•l void initstack():初始化堆栈•l int Make_str():语法检查并计算•l int push_operate(int operate):将操作码压入堆栈•l int push_num(double num):将操作数压入堆栈•l int procede(int operate):处理操作码•l int change_opnd(int operate):将字符型操作码转换成优先级•l int push_opnd(int operate):将操作码压入堆栈•l int pop_opnd():将操作码弹出堆栈•l int caculate(int cur_opnd):简单计算+,—,*,/•l double pop_num():弹出操作数四、实验步骤(描述实验步骤及中间的结果或现象。
在实验中做了什么事情,怎么做的,发生的现象和中间结果)第一题:#include 〈iostream>using namespace std;#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#define OVERFLOW —1#define OK 1#define NO —1#define NULL 0typedef int Status;typedef char SElemType;typedef struct{SElemType *base;//在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULLSElemType *top; //栈顶指针int stacksize;//当前已分配的存储空间,以元素为单位}SqStack;Status Initstack(SqStack &S)//构造一个空栈S{S。
数据结构实验报告(二)栈的应用
数据结构实验报告(⼆)栈的应⽤实验说明数据结构实验⼆ 栈的实验——栈的简单应⽤⼀、实验⽬的通过本实验使学⽣了解栈的简单应⽤,熟悉栈的特性及栈在顺序存储上的操作特点,深刻理解栈的基本操作与⽤栈解决应⽤问题的关系;特别训练学⽣使⽤栈解决实际问题的能⼒,为今后⽤栈解决相关问题奠定基础。
⼆、实验内容1.编程实现对给定的⼀组括号序列判断其是否匹配正确。
要求:(1)它必须成对出现,如“(”“)”是⼀对,“[”与“]”是⼀对;(2)出现时有严格的左右关系;(3)可以以嵌套的⽅式同时出现多组多括号,但必须是包含式嵌套,不允许交叉式嵌套。
⽐如“( )”、“[([][])]”这样是正确的,“[(])”或“([()))”或 “(()]”是不正确的。
(4)将处理的括号扩展为针对“()”“[]”“{}”三类。
2.编程实现⼀个简单的⾏编辑功能:⽤户可以输⼊⼀⾏内容,并可进⾏简易编辑。
要求:(1)遇到输⼊部分内容有误时操作退格符“#”表⽰前⼀位⽆效;(2)“@”表⽰之前的内容均⽆效。
实验报告1.实现功能描述编程实现对给定的⼀组括号序列判断其是否匹配正确,将处理的括号扩展为针对“()”“[]”“{}”三类,遇到输⼊部分内容有误时操作退格符“#”表⽰前⼀位⽆效;“@”表⽰之前的内容均⽆效。
2.⽅案⽐较与选择(1)可以使⽤栈和队列来实现。
因为栈的功能⾜以完成题⽬要求,所以初步打算使⽤栈来实现。
(2)因为编写⼀个标准的栈⽐较繁琐,⽽且本题中也没有⽤到所有栈的标准操作,所以通过模拟栈来完成本题。
(3)可以使⽤数组或链表来模拟栈。
因为括号匹配只有3对,所需空间不是很⼤,⼜因为特殊操作#、@可以在数组中通过-1和赋0值实现,因此选择了数组法来模拟栈。
3.设计算法描述(1)定义3个变量,分别⽤于记录()、[]、{}的出现次数。
遇到左符号时变量++,遇到右符号时--,变量为0时表⽰空栈。
当读到#时,再往前读⼀个字符,如果是()、[]、{}中的⼀种,则对其进⾏反向运算,即遇到右符号时++,遇到左符号时--。
数据结构栈实验报告
一、实验目的本次实验旨在帮助学生掌握栈的基本概念、特点、逻辑结构以及抽象数据类型,熟练运用顺序栈和链栈进行基本操作,理解递归算法中栈的状态变化,并学会在计算机科学中应用栈解决实际问题。
二、实验内容1. 实现顺序栈和链栈的结构类型定义、特点以及基本操作的实现。
2. 编写算法判断给定字符序列是否为回文。
3. 设计算法,利用栈操作将指定栈中的内容进行逆转。
4. 实现求解整数数组最大值的递归算法。
5. 分析实验过程中遇到的问题及解决方法。
三、实验步骤1. 实现顺序栈和链栈(1)顺序栈顺序栈使用数组实现,具有以下特点:- 存储空间固定,栈的大小预先定义。
- 栈顶指针指示栈顶元素的位置。
- 入栈和出栈操作都在栈顶进行。
- 当栈满时,无法继续入栈。
- 当栈空时,无法继续出栈。
(2)链栈链栈使用链表实现,具有以下特点:- 栈的大小可变,不受存储空间限制。
- 栈顶指针指向栈顶元素的前一个节点。
- 入栈和出栈操作的时间复杂度为O(1)。
- 不存在栈满或栈空的情况。
2. 编写算法判断字符序列是否为回文(1)创建一个空栈。
(2)遍历字符序列,将每个字符依次入栈。
(3)遍历字符序列,将每个字符依次出栈,并判断出栈的字符是否与原序列中的字符相同。
(4)若所有字符均相同,则字符序列为回文;否则,不是回文。
3. 设计算法,利用栈操作将指定栈中的内容进行逆转(1)创建一个空栈。
(2)遍历原栈,将每个元素依次出栈,并判断栈是否为空。
(3)若栈不为空,则将出栈的元素依次入栈。
(4)当原栈为空时,将新栈中的元素依次出栈,实现栈内容的逆转。
4. 实现求解整数数组最大值的递归算法(1)定义一个递归函数,用于求解数组中最大值。
(2)在递归函数中,比较当前元素与左右子数组中的最大值。
(3)返回最大值。
5. 分析实验过程中遇到的问题及解决方法(1)问题:顺序栈在栈满时无法继续入栈。
解决方法:在入栈操作前,判断栈的大小是否已满。
若已满,则提示用户栈已满,无法继续入栈。
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。
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cout<<"* 1、构造一个空栈*"<<endl;
cout<<"* 2、输入栈的元素*"<<endl;
cout<<"* 3、输出栈的元素*"<<endl;
cout<<"* 4、求栈的长度*"<<endl;
cout<<"* 5、求栈顶元素*"<<endl;
cout<<"* 6、删除栈顶元素*"<<endl;
S.stacksize=STACK_INIT_SIZE;
cout<<"构造成功!!!"<<endl;
}
}
void Push(SqStack &S,int e)//插入元素e为栈顶元素
{
if(S.top-S.base>=S.stacksize)
{
S.base=(int *)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(int));
if(k==1) InitStack(S);
if(k==2)
{
int a;
cout<<"输入栈S的元素为: ";
cin>>a;
Push(S,a);
DisplayStack(S);
}
if(k==3) DisplayStack(S);
if(k==4) cout<<"栈的长度为: "<<StackLength(S)<<endl<<endl;
if(!S.base) cout<<"存储分配失败!!!"<<endl<<endl;
else
{
S.stacksize+=STACKINCREMENT;
S.top=S.base+S.stacksize;
}
}
*S.top++=e;
}
void DisplayStack(SqStack &S) //从栈底到栈顶逐次显示栈中的元素
}
void GetTop(SqStack S,int &e)//返回栈顶元素
{
if(S.top==S.base) cout<<"操作失败!!!"<<endl<<endl;
else
{
cout<<"栈顶元素为: ";
e=*(S.top-1);
cout<<e<<endl<<endl;
}
}
int main()
DisplayStack(S);
}
}
void ClearStack(SqStack &S)//清空
{
int b;
while(S.top!=S.base) b=*--S.top;
if(S.top==S.base) cout<<"顺序栈已清空!!!"<<endl<<endl;
}
void StackEmpty(SqStack S)//判空
if(k==5) {int c;GetTop(S,c);}
if(k==6) {int b;pop(S,b);}
if(k==7) ClearStack(S);
if(k==8) StackEmpty(S);
}
return 0;
}
{
int *p;
p=S.base;
if(S.base==S.top)cout<<"当前栈为空栈!!!"<<endl<<endl;
else
{
cout<<"当前栈内元素为: ";
while(p!=S.top)
{
cout<<*(p)<<" ";
p++;
}
cout<<endl;
}
}
int StackLength(SqStack S) //求长度
{
if(S.top==S.base) cout<<"顺序栈为空!!!"<<endl<<endl;
else cout<<"顺序栈不为空!!!"<<endl<<endl;
}
void DestroyStack(SqStack &S)
{
S.base=NULL;
cout<<"顺序栈已销毁!!!"<<endl<<endl;
#include<iostream>
using namespace std;
# define STACK_INIT_SIZE 100
# define STACKINCREMENT 10
typedef struct
{
int * base;
int * top;
int stacksize;//当前栈可使用的最大容量
} SqStack;
void InitStack(SqStack &S)//构造一个空栈
{Байду номын сангаас
S.base=(int *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(int));
if(!S.base) {cout<<"存储分配失败!!!"<<endl<<endl;}
else
{
S.top=S.base;
{
int *p;
p=S.base;
int i=0;
while(p!=S.top) {p++;i++;}
return i;
}
void pop(SqStack &S,int &e) //出栈
{
if (S.top==S.base) cout<<"操作失败!!!"<<endl<<endl;
else
{
e=*--S.top;
cout<<"* 7、清空已存在的栈*"<<endl;
cout<<"* 8、判断栈是否为空*"<<endl;
cout<<"* 0、销毁栈*"<<endl;
int n,k;
SqStack S;
for(n=0;n<15;n++)
{
cout<<"请选择0-8: ";
cin>>k;
if(k==0) {DestroyStack(S);n=15;}