实验二栈和队列
数据结构栈和队列
实验二栈和队列一、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活应用。
二、实验内容1、顺序栈的实现和运算;2、循环队列的实现和运算;3、栈的运用—十进制转八进制运算。
三、实验要求1、学生用C++/C完成算法设计和程序设计并上机调试通过;2、撰写实验报告,提供实验测试数据和实验结果;3、分析算法,要求给出具体的算法分析结果,包括时间复杂度和空间复杂度,并简要给出算法设计小结和心得。
四、实验准备1、掌握栈和队列这两种抽象数据类型的特点,并能在相应的应用任务中正确选用它们;2、熟练掌握顺序栈和循环队列的基本操作实现算法,特别应注意栈满和栈空的条件以及它们的描述方法,循环队列中队满和队空的描述方法。
3、在学习顺序栈的基本操作实现算法时,应注意:在书上给出的结构定义是采用了一种动态管理方式(不够时,可以再分配),但在C 语言中,用数组来存储顺序栈,是静态分配,即不能随机分配空间,这点易引起大家的误解。
五、实验步骤1、编程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)给定一个元素,将此元素压入此栈中;(3)将栈顶一个元素弹出此栈。
2、编写一个程序实现循环队列的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能:(1)初始化循环队列;(2)给定一个元素,将此元素插入此队列中;(3)将队头一个元素出队。
3、栈的运用实例十进制转八进制。
六、实验参考代码1、顺序栈的实现和运算;#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int ElemType;typedef int Status;//----- 栈的顺序存储表示-----#define STACK_INIT_SIZE 100 // 存储空间的初始分配量#define STACKINCREMENT 10 // 存储空间的分配增量typedef struct {ElemType *base;ElemType *top;int stacksize;} SqStack;// 构造一个空栈SStatus InitStack(SqStack &S){S.base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));if(!S.base) exit (OVERFLOW);S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}// 判栈S是否为空栈Status StackEmpty(SqStack S){if (S.top==S.base) return OK;else return ERROR;}//入栈函数Status Push (SqStack &S, ElemType e) {if(S.top - S.base >= S.stacksize){S.base=(ElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)* sizeof(ElemType)); if(!S.base) exit (OVERFLOW);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACKINCREMENT;}* S.top++ = e;return OK;}//出栈函数Status Pop (SqStack &S, ElemType &e) {if(S.top == S.base) return ERROR;e = * --S.top;return OK;}//输出顺序栈函数void OutStack(SqStack S){ int *p;if(S.top == S.base){printf("这是一个空栈!");}elsefor(p= S.top-1; p>= S.base;p--)printf("%6d", *p);printf("\n");}//主函数void main(){ SqStack s;int cord; ElemType a;printf("第一次使用必须初始化!\n");do{printf("\n 主菜单\n");printf(" 1 初始化顺序栈");printf(" 2 插入一个元素");printf(" 3 删除栈顶元素");printf(" 4 结束程序运行");printf("\n------------------------------------------------------------------------------\n"); printf("请输入您的选择( 1, 2, 3, 4)");scanf("%d",&cord);printf("\n");switch(cord){ case 1:InitStack(s);OutStack(s);break;case 2:printf("请输入要插入的数据元素:a=");scanf("%d",&a);Push(s,a);printf("%d 进栈之后的栈:",a);OutStack(s);break;case 3:Pop(s,a);printf("栈顶元素%d 出栈之后的栈:",a);OutStack(s);break;case 4:exit(0);}}while (cord<=4);}2、循环队列的实现和运算;#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int QElemType;typedef int Status;//----- 队列的顺序存储表示-----#define MAXQSIZE 100 // 存储空间的初始分配量typedef struct {QElemType *base;int front;int rear;} SqQueue;// 构造一个空队列QStatus InitQueue(SqQueue &Q){Q.base=(QElemType*)malloc(MAXQSIZE*sizeof(QElemType)); if(!Q.base)exit(OVERFLOW);Q.front=Q.rear=0;return OK;}//判队列是否为空Status QueueEmpty (SqQueue Q) {if(Q.rear==Q.front) return OK;else return ERROR ;}//入队函数Status EnQueue (SqQueue &Q, QElemType e) {if((Q.rear+1)%MAXQSIZE==Q.front) return ERROR;Q.base[Q.rear]=e;Q.rear=(Q.rear+1)%MAXQSIZE;return OK;}//出队函数Status DeQueue (SqQueue &Q, QElemType &e) {if(Q.rear==Q.front) return ERROR;e=Q.base[Q.front];Q.front=(Q.front+1)%MAXQSIZE;return OK;}//输出循环队列函数void OutQueue(SqQueue Q)if(Q.front == Q.rear){printf("这是一个空队列!");}else{n= (Q.rear- Q.front+ MAXQSIZE) % MAXQSIZE;i= 1;while ( i<= n){printf("%6d", Q.base[(Q.front+i-1)% MAXQSIZE] );i++;}printf("\n");}}//主函数void main(){ SqQueue q;int cord; QElemType a;printf("第一次使用必须初始化!\n");do{printf("\n 主菜单\n");printf(" 1 初始化循环队列");printf(" 2 进队一个元素");printf(" 3 出队一个元素");printf(" 4 结束程序运行");printf("\n------------------------------------------------------------------------------\n"); printf("请输入您的选择( 1, 2, 3, 4)");scanf("%d",&cord);printf("\n");switch(cord){ case 1:InitQueue(q); //调用初始化算法;OutQueue(q);break;case 2:printf("请输入要插入的数据元素:a=");scanf("%d",&a);EnQueue (q, a); //调用进队算法;printf("%d 进队之后的队列:",a);OutQueue(q);break;case 3:DeQueue (q, a); //调用出队算法;printf("队头元素%d 出队之后的队列:",a);OutQueue(q);break;exit(0);}}while (cord<=4);}3、栈的应用—十进制转八进制#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#define OK 1#define ERROR 0#define OVERFLOW -2typedef int ElemType;typedef int Status;#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10typedef struct {ElemType *base;ElemType *top;int stacksize;} SqStack;// 构造一个空栈SStatus InitStack(SqStack &S){S.base = (ElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemType));if(!S.base) exit (OVERFLOW);S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}// 判栈S是否为空栈Status StackEmpty(SqStack S){if (S.top==S.base) return OK;else return ERROR;}//入栈函数Status Push (SqStack &S, ElemType e) {if(S.top - S.base >= S.stacksize){S.base=(ElemType*)realloc(S.base,(S.stacksize+STACKINCREMENT)* sizeof(ElemType)); if(!S.base) exit (OVERFLOW);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACKINCREMENT;}* S.top++ = e;return OK;}//出栈函数Status Pop (SqStack &S, ElemType &e) {if(S.top == S.base) return ERROR;e = * --S.top;return OK;}//十进制转八进制函数void conversion(){ SqStack S;int n,e;InitStack(S);printf("请输入一个十进制数:");scanf("%d",&n);while(n){Push(S,n%8);n=n/8;}printf("转换之后的八进制数为:");while(!StackEmpty(S)){Pop(S, e);printf("%d",e);}printf("\n");}void main(){conversion();}(注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。
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;}。
栈和队列的应用数据结构实验
实验二(1)1实验题目: 栈和队列的应用2实验内容: 迷宫问题3实验目的: 掌握栈和队列的概念及工作原理,运用其原理完成 实验题目中的内容。
4实验要求: 为了使学生更好的掌握与理解课堂上老师所讲的概 念与原理,实验前每个学生要认真预习所做的实验 内容及编写源程序代码(写在纸上与盘中均可),以 便在实验课中完成老师所布置的实验内容5设计原理:6程序清单及注释说明:#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#define M 15#define N 15定义迷宫内点的坐标类型struct mark //{int x;int y;};恋"栈元素,嘿嘿。
struct Element //"{行,y列int x,y; //x下一步的方向int d; //d};链栈typedef struct LStack //{Element elem;struct LStack *next;}*PLStack;/*************栈函数****************/构造空栈int InitStack(PLStack &S)//{S=NULL;return 1;}int StackEmpty(PLStack S)//判断栈是否为空{if(S==NULL)return 1;elsereturn 0;}int Push(PLStack &S, Element e)//压入新数据元素 {PLStack p;p=(PLStack)malloc(sizeof(LStack));p->elem=e;p->next=S;S=p;return 1;}int Pop(PLStack &S,Element &e) //栈顶元素出栈 {PLStack p;if(!StackEmpty(S)){e=S->elem;p=S;S=S->next;free(p);return 1;}elsereturn 0;}/***************求迷宫路径函数***********************/void MazePath(struct mark start,struct mark end,int maze[M][N],int diradd[4][2]) {int i,j,d;int a,b;Element elem,e;PLStack S1, S2;InitStack(S1);InitStack(S2);入口点作上标记maze[start.x][start.y]=2; //elem.x=start.x;elem.y=start.y;elem.d=-1; //开始为-1Push(S1,elem);栈不为空 有路径可走while(!StackEmpty(S1)) //{Pop(S1,elem);i=elem.x;j=elem.y;d=elem.d+1; //下一个方向试探东南西北各个方向while(d<4) //{a=i+diradd[d][0];b=j+diradd[d][1];如果到了出口if(a==end.x && b==end.y && maze[a][b]==0) //{elem.x=i;elem.y=j;elem.d=d;Push(S1,elem);elem.x=a;elem.y=b;elem.d=886; //方向输出为-1 判断是否到了出口Push(S1,elem);东 1=南 2=西 3=北 886为则走出迷宫\n\n通路为:(行坐标,列坐标,方向)\n"); printf("\n0=逆置序列 并输出迷宫路径序列while(S1) //{Pop(S1,e);Push(S2,e);}while(S2){Pop(S2,e);printf("-->(%d,%d,%d)",e.x,e.y,e.d);}跳出两层循环,本来用break,但发现出错,exit又会结束程序,选用return还是不return; //错滴o(∩_∩)o...}if(maze[a][b]==0) //找到可以前进的非出口的点{标记走过此点maze[a][b]=2; //elem.x=i;elem.y=j;elem.d=d;Push(S1,elem); //当前位置入栈下一点转化为当前点i=a; //j=b;d=-1;}d++;}}没有找到可以走出此迷宫的路径\n");printf("}建立迷宫*******************//*************void initmaze(int maze[M][N]){int i,j;迷宫行,列int m,n; //请输入迷宫的行数 m=");printf("scanf("%d",&m);请输入迷宫的列数 n=");printf("scanf("%d",&n);请输入迷宫的各行各列:\n用空格隔开,0代表路,1代表墙\n",m,n);printf("\nfor(i=1;i<=m;i++)for(j=1;j<=n;j++)scanf("%d",&maze[i][j]);printf("\n");你建立的迷宫为o(∩_∩)o...加一圈围墙for(i=0;i<=m+1;i++) //{maze[i][0]=1;maze[i][n+1]=1;}for(j=0;j<=n+1;j++){maze[0][j]=1;maze[m+1][j]=1;}输出迷宫for(i=0;i<=m+1;i++) //{for(j=0;j<=n+1;j++)printf("%d ",maze[i][j]);printf("\n");}}void main(){int sto[M][N];入口和出口的坐标struct mark start,end; //start,end行增量和列增量 方向依次为东西南北 int add[4][2]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//建立迷宫initmaze(sto);//输入入口的横坐标,纵坐标[逗号隔开]\n");printf("scanf("%d,%d",&start.x,&start.y);输入出口的横坐标,纵坐标[逗号隔开]\n");printf("scanf("%d,%d",&end.x,&end.y);MazePath(start,end,sto,add); //find pathsystem("PAUSE");}7.运行与测试及结果。
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
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。
数据结构实验2——栈和队列实验报告
数据结构实验报告实验名称:实验2——栈和队列1 实验目的通过选择下面五个题目之一进行实现,掌握如下内容:进一步掌握指针、模板类、异常处理的使用掌握栈的操作的实现方法掌握队列的操作的实现方法学习使用栈解决实际问题的能力学习使用队列解决实际问题的能力2 实验内容利用栈结构实现八皇后问题。
八皇后问题19世纪著名的数学家高斯于1850年提出的。
他的问题是:在8*8的棋盘上放置8个皇后,使其不能互相攻击,即任意两个皇后都不能处于同一行、同一列、同一斜线上。
请设计算法打印所有可能的摆放方法。
提示:1、可以使用递归或非递归两种方法实现2、实现一个关键算法:判断任意两个皇后是否在同一行、同一列和同一斜线上2. 程序分析主程序:#include<iostream>using namespace std;const int StackSize=8; //皇后的个数int num=0;template <class T>class SeqStack //定义顺序栈模板类{public:SeqStack(){top=-1;} //构造函数,初始化空栈void Push(T x); //入栈操作void Pop();//出栈操作void PlaceQueen(int row); //放置皇后bool Judgement();//判断是否符合条件void Print();//输出符合条件的皇后排列bool Empty(){if(top==-1) return true;else return false;}; //判断栈是否为空private:T data[StackSize]; //定义数组int top; //栈顶指针};template <class T>void SeqStack<T>::Push(T x) //入栈操作{if(top>=StackSize-1) throw"上溢";top++;//栈顶指针上移data[top]=x;}template <class T>void SeqStack<T>::Pop()//出栈操作{if(Empty()) throw"下溢";top--;//栈顶指针下移}template <class T>bool SeqStack<T>::Judgement()//判断该位置是否合适{for(int i=0;i<top;i++)if(data[top]==data[i]||(abs(data[top]-data[i]))==(top-i))//判断是否满足任意两个皇后不在同列同一斜线return false;return true;}template <class T>void SeqStack<T>::PlaceQueen(int row) //放置皇后{for (int i=0;i<StackSize;i++){Push(i); //入栈if (Judgement())//判断位置是否合适{if (row<StackSize-1)PlaceQueen(row+1); //如果合适满足条件则放置一个皇后,递归调用else{num++;//不满足条件则到下一行Print();//输出符合条件的皇后}}Pop();//出栈}}template <class T>void SeqStack<T>::Print()//输出皇后函数{cout<<"NO."<<num<<":"<<endl; for(int i=0;i<StackSize;i++){for(int j=0;j<data[i];j++){cout<<"□";}cout<<"■";for(int j=StackSize-1;j>data[i];j--){cout<<"□";}cout<<endl;}cout<<endl;}void main(){SeqStack<int> Queen;Queen.PlaceQueen(0);cout<<"总共有"<<num<<"种摆放方法。
实验二栈与队列操作的实现(实验代码及运行结果图)
typedef struct{
int *base;//在栈构造之前和销毁之后,base的值为NULL
int *top;//栈顶指针
int stacksize;//当前已分配的存储空间,以元素为单位
}SqStack;
int InitStack(SqStack &S){//构造一个空栈
printf("\n");
break;
}
}while(cc!=0);
}
顺序栈
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "malloc.h"
#define OK 1
#define OVERFLOW -1
#define ERROR 0
#define STACK_INIT_SIZE 10 //存储空间初始分配量
printf("%d ",p->data);
}
p=S->next ;
S->next =NULL;
free(p);
return 0;
}
void main()
{
int q;
int t,i,cc;
LinkList f;
printf("请输入入栈元素的个数:");
scanf("%d",&q);
while(q<=0||q>=10)//判断是否超出栈规定的元素个数
scanf("%d",&p->data); //输入元素
栈和队列基本操作实验报告
栈和队列基本操作实验报告实验二堆栈和队列基本操作的编程实现【实验目的】堆栈和队列基本操作的编程实现要求:堆栈和队列基本操作的编程实现(2学时,验证型),掌握堆栈和队列的建立、进栈、出栈、进队、出队等基本操作的编程实现,存储结构可以在顺序结构或链接结构中任选,也可以全部实现。
也鼓励学生利用基本操作进行一些应用的程序设计。
【实验性质】验证性实验(学时数:2H)【实验内容】内容:把堆栈和队列的顺序存储(环队)和链表存储的数据进队、出队等运算其中一部分进行程序实现。
可以实验一的结果自己实现数据输入、数据显示的函数。
利用基本功能实现各类应用,如括号匹配、回文判断、事物排队模拟、数据逆序生成、多进制转换等。
【实验分析、说明过程】分析:进栈操作先创建一个以x为值的新结点p,其data域值为x则进栈操作步骤如下: 将新结点p的指针域指向原栈顶S(执行语句p->next=S)。
将栈顶S指向新结点p(执行语句S=p)。
注:进栈操作的?与?语句执行顺序不能颠倒,否则原S指针其后的链表将丢失。
出栈操作先将结点栈顶S数据域中的值赋给指针变量*x,则删除操作步骤如下: 结点p 指针域指向原栈顶S(执行语句p=S)。
栈顶S指向其的下一个结点(执行语句S=S->next)释放p结点空间(执行语句free(p))。
队列分析:用链式存储结构实现的队列称为链队列,一个链队列需要一个队头指针和一个队尾指针才能唯一确定。
队列中元素的结构和前面单链表中的结点的结构一样。
为了操作方便,在队头元素前附加一个头结点,队头指针就指向头结点。
【思考问题】1. 栈的顺序存储和链表存储的差异,答:栈的顺序存储有‘后进先出’的特点,最后进栈的元素必须最先出来,进出栈是有序的,在对编某些需要按顺序操作的程序有很大的作用。
链表存储:通过链表的存储可以实现链表中任意位置的插入元素,删除任意元素,可以实现无序进出。
2. 还会有数据移动吗,为什么,答:栈的顺序存储不会有数据移动,移动的只是指向该数据地址的指针。
实验二栈、队列的实现及应用
实验⼆栈、队列的实现及应⽤实验⼆栈、队列的实现及应⽤实验课程名:数据结构与算法专业班级:学号:姓名:实验时间:实验地点:指导教师:冯珊⼀、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,以便在实际背景下灵活运⽤。
2、掌握栈和队列的特点,即先进后出与先进先出的原则。
3、掌握栈和队列的基本操作实现⽅法。
⼆、实验内容⼀、实验⽬的及要求1、掌握栈和队列的顺序存储结构和链式存储结构,以便在实际背景下灵活运⽤。
2、掌握栈和队列的特点,即先进后出与先进先出的原则。
3、掌握栈和队列的基本操作实现⽅法。
⼆、实验学时2学时三、实验任务任务⼀:(1)实现栈的顺序存储(2)实现栈的链式存储。
任务⼆:实现顺序存储的循环队列,完成键盘缓冲区的功能。
四、实验重点、难点1.进栈、出栈栈顶指针都要改变。
2.队空、队满的条件及⼊队、出队时指针的变更。
五、操作内容与要求1.任务⼀(1):完成下列程序,该程序实现栈的顺序存储结构,构建顺序栈(栈中的元素依次为R,S,Y,F,C,T),依次进⾏进栈和出栈操作,判断栈空和栈满操作,返回栈顶元素操作。
要求⽣成顺序栈时,从键盘上读取数据元素。
(1)源代码:#include#include#define STACK_INIT_SIZE 100#define STACKINCREMENT 10# define OK 1# define ERROR 0typedef char SElemType;/* 顺序栈的存储类型 */typedef struct//define structure SqStack()SElemType *base;SElemType *top;int stacksize;}SqStack;/*构造空顺序栈*/int InitStack(SqStack *S) //InitStack() sub-function{S->base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE*sizeof(SElemType)); if (!S->base){printf("分配空间失败!\n");return (ERROR);}S->top = S->base;S->stacksize = STACK_INIT_SIZE;printf("栈初始化成功!\n");return (OK);} //InitStack() end/*取顺序栈顶元素*/int GetTop(SqStack *S, SElemType *e) //GetTop() sub-function{if (S->top == S->base){printf("栈为空!\n"); //if empty SqStackreturn (ERROR);}*e = *(S->top - 1);return (OK);} //GetTop() end/*将元素压⼊顺序栈*/int Push(SqStack *S) //Push() sub-function{SElemType e;if (S->top - S->base>S->stacksize)S->base = (SElemType *)realloc(S->base, (S->stacksize + STACKINCREMENT*sizeof(SElemType)));if (!S->base){printf("存储空间分配失败!\n");return (ERROR);}S->top = S->base + S->stacksize;S->stacksize += STACKINCREMENT;}fflush(stdin);//清除输⼊缓冲区,否则原来的输⼊会默认送给变量x printf("请输⼊要⼊栈的元素的值:");e = getchar();*S->top++ = e;return (OK);} //Push() end/* 将元素弹出顺序栈*/int Pop(SqStack *S, SElemType *e) //Pop() sub-function {if (S->top == S->base){printf("栈为空!\n");return (ERROR);}*e = *--S->top;return (OK);} //Pop() endvoid display(SqStack *s){if (s->top == s->base)printf("栈为空!\n");else{while (s->top != s->base){s->top = s->top - 1;}}printf("\n");}int main(){int choice;SElemType e;SqStack s;do{printf("===============================\n");printf(" 0:退出\n");printf(" 1:初始化栈\n");printf(" 2:⼊栈\n");printf(" 3:出栈\n");printf(" 4:读取栈顶元素\n");printf(" 5:显⽰栈中元素\n");printf("===============================\n");printf("输⼊操作选择代码(0-5):");scanf("%d", &choice);while(choice<0 || choice>5) { printf("输⼊有误,请重新输⼊(0-5):"); scanf("%d", &choice); } switch (choice){case 0:exit(1);case 1:InitStack(&s); break;case 2:printf("2\n"); Push(&s); break;case 3:Pop(&s, &e); printf("出栈元素的值是:%c\n", e); break;case 4:GetTop(&s, &e); printf("栈顶元素的值是:%c\n", e); break;case 5: printf("栈中元素的值是为:\n"); display(&s); break;}} while (choice);return 0;}(3)结果分析2.任务⼀(2):完成下列程序,该程序实现栈的链式存储结构,构建链栈(栈中的元素依次为China,Japan,France,India,Australia),依次进⾏进栈和出栈操作,判断栈空和栈满操作,返回栈顶元素操作。
数据结构实验报告 栈和队列
2007级数据结构实验报告实验名称:实验二栈和队列日期:2008年11月15日1.实验要求实验目的通过选择下面五个题目之一进行实现,掌握如下内容:进一步掌握指针、模板类、异常处理的使用掌握栈的操作的实现方法掌握队列的操作的实现方法学习使用栈解决实际问题的能力学习使用队列解决实际问题的能力实验内容2.1题目1根据栈和队列的抽象数据类型的定义,按要求实现一个栈或一个队列。
要求:1、实现一个共享栈2、实现一个链栈3、实现一个循环队列4、实现一个链队列编写测试main()函数测试线性表的正确性。
2. 程序分析2.1 存储结构存储结构:特殊线性表:栈,队列栈顶 栈底 链栈2.2 关键算法分析共享栈的入栈算法伪码(Push ): 1.如果栈满,抛出上溢异常。
2.判断是插在栈1还是栈2:2.1如果在栈1插入,则栈顶指针top1加1,在top1处填入元素x ; 2.2如果在栈2插入,则栈顶指针top2加1,在top2处填入元素x 。
共享栈的出栈算法伪码(Pop ):1. 判断是在栈1删除还是在栈2删除。
2. 若是在栈1删除,则2.1 若栈1为空栈,抛出下溢异常; 2.2 删除并返回栈1的栈顶元素;3. 若是在栈2删除,则3.1 若栈2为空栈,抛出下溢异常; 3.2 删除并返回栈2的栈顶元素。
非空链队列 空链队列共享栈的取栈顶元素算法伪码(GetTop):1.判断是在栈1取还是栈2取;2.如果在栈1取,则2.1 若栈1不空,返回栈顶元素的值,不删除;2.2 若栈1空,返回0;3.如果在栈2取,则3.1 若栈2不空,返回栈顶元素的值,不删除;3.2 若栈2空,返回0。
链栈的入栈算法伪码(Push):1.申请一个新的结点,数据域为x;2.将新结点插在栈顶;3.栈顶指针重新指向栈顶元素。
链栈的出栈算法伪码(Pop):1.如果栈空,抛出下溢异常;2.暂存栈顶元素;3.将栈顶结点摘链;4.删除该结点,返回该元素的值。
链栈的取栈顶元素算法的伪码(GetTop):1.如果栈非空,返回栈顶元素的值,不删除。
实验二_栈与队列的基本操作与实现
实验二栈与队列的基本操作与实现一、实验目的:利用高级程序设计语言来实现抽象数据类型栈与队列,进一步熟悉其表示和实现方法,用已经实现的操作来组合新的操作,为以后的利用栈和队列分析和解决问题打下基础。
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、实验要求:1、定义栈的抽象数据类型,并用顺序栈或链栈实现其基本操作:初始化,判断栈空、栈满,出栈、入栈,取栈顶元素等2、定义队列的抽象数据类型,构造循环队列实现其基本操作:初始化,判断队空、队满,出队、入队等3、编写和调试完成程序4、保存和打印程序的运行结果三、测试数据字符的序列为ABCDEFG执行进出栈的次序为:XXYXXYYXXXY(其中X表示进栈,Y表示出栈)栈中的元素为:AEF执行进出队的次序为:XXYXXYYXXXY(其中X表示进队,Y表示出队)栈中的元素为:EFG四、实现提示:1、栈与队列可以用数组进行存储,并定义为全局变量,以减少函数调用时参数的传递。
(即在函数体外面定义变量,全局变量可以为本文件中其他函数所共用,其有效范围为从定义变量的位置开始到本源文件结束)栈:#define MAXN 26char stack[MAXN];int top=0;队列:#define MAXN 26char q[MAXN];int head = 0, tail = 0;2、主控函数示例:void main(){int n,x1,x2,select;char x,y;printf("input a stack length(1<=n<=26)):\n");scanf("%d",&n);printf("select 1:Display()\n");//显示栈中的元素printf("select 2:Push()\n");//进栈printf("select 3:Pop()\n");//出栈printf("select 4:StackTop()\n");//取出栈顶的元素,但并不出栈printf("select 0:exit\n");//退出printf("input a your select(0-4):\n");scanf("%d",&select);while(select!=0){switch(select){ case 1: Display();break;case 2: printf("input a push a value:\n");scanf("%c",&x);scanf("%c",&y);Push(x);break;case 3: x1=Pop();printf("x1->%d\n",x1);break;case 4: x2=StackTop();printf("x2->%d",x2);break;}printf("select 1:Display()\n");printf("select 2:Push()\n");printf("select 3:Pop()\n");printf("select 4:StackTop()\n");printf("select 0:exit");printf("input a your select(0-4):\n");scanf("%d",&select);}}3、队列基本操作的实现与栈类似,可以分开写,也可以写在一个主函数中。
2数据结构实验报告二(栈和队列及其应用)
实验二 栈和队列及其应用、实验目的1. 掌握栈和队列这两种抽象数据类型的特点,并能在相应的应用问题中正 确选用它们。
2. 熟练掌握栈类型的两种实现方法。
3. 熟练掌握循环队列和链队列的基本操作实现算法。
二、实验内容用队列求解迷宫问题[ 问题描述 ]以一个M*N 的长方阵表示迷宫,0和1分别表示迷宫中的通路和墙壁。
设计 一个程序, 对任意设定的迷宫, 求出一条从入口到出口的通路, 或得出没有通路 的结论。
[ 基本要求 ]实现一个以顺序存储结构的队列类型, 然后编写一个求解迷宫的非递归程序。
求得的通 路以三元组(i ,j ,pre )的形式输出,其中:(i ,j )指示迷宫中的一个坐标,径中上一个方块在队列中的下标。
三、源代码# include <stdio.h>{1,1,1,1,1,1,1}, {1,0,0,0,0,0,1}, {1,0,1,0,0,1,1},pre 表示本路[ 测试数据 ] 由学生任意指定。
#define M 5// #define N 5// 行数 列数 #define MaxSize 100// int mg[M+2][N+2]={// 队最多元素个数 一个迷宫 , 其四周要加上均为 1 的外框 {1,1,{1,0,1,0,0,1,1}, {1,0,1,0,1,0,1}, {1,0,0,0,0,0,1},{1,1,1,1,1,1,1} }; typedef struct {inti,j;int pre;}Box; typedef struct{Boxdata[MaxSize];int front, rear;}QuType;void mgpath1(int xi,int yi,intxe,int ye) // ->(xe,ye) { void print (QuType qu, int front );搜索路径为:( xi ,yi ) inti,j,find=0,di; QuType qu;qu.front=qu.rear=-1; //定义顺序队qu.rear++; qu.data[qu.rear].i=xi; //(xi,yi) 进队qu.data[qu.rear].j=yi;qu.data[qu.rear].pre=-1;mg[xi][yi]=-1;while(qu.front!=qu.rear&&!find){qu.front++;i=qu.data[qu.front].i;j=qu.data[qu.front].j; if(i==xe&&j==ye){find=1;print(qu,qu.front);} for(di=0;di<4;di++) switch(di) case0 :i=qu.data[qu.front].i-1;j=qu.data[qu.front].j;break;case1:i=qu.data[qu.front].i;j=qu.data[qu.front].j+1;break;case2:i=qu.data[qu.front].i+1;j=qu.data[qu.front].j+1;break;case3:i=qu.data[qu.front].i;j=qu.data[qu.front].j-1;break;}if(mg[i][j]==0){find=1;qu.rear++;qu.data[qu.rear].i=i; qu.data[qu.rear].j=j;qu.data[qu.rear].pre=qu.front;mg[i][j]=-1;}void print (QuType qu, int front ){int k=front,j,ns=0; printf("\n");do{j=k;k=qu.data[k].pre;qu.data[j].pre=-1;}while (k!=0);printf(" 迷宫路径如下:\n");k=0;while(k<MaxSize){if(qu.data[k].pre==-1){ns++;printf("\t(%d,%d)",qu.data[k].i,qu.data[k].j);if(ns%5==0)printf("\n");}k++;} printf("\n");}void main(){ mgpath1(1,1,M,N);printf(" 迷宫所有路径如下:\n");四、测试结果:文档来源为:从网络收集整理.word 版本可编辑.欢迎下载支持.做实验首先要掌握大量的理论知识,大的困难,这就要需要我们的毅力。
北邮数据结构实验报告二_栈和队列
2009级数据结构实验报告实验名称:实验二栈和队列学生姓名:班级:班内序号:学号:日期:2010年12月18日实验要求题目四用栈做计算器。
设计一个算术四则运算表达式求值的简单计算器。
表达式求值是程序设计语言编译中最近本的问题,它要求把一个表达式翻译成能够直接求值的序列。
基本要求:输入中缀表达式能够转化成后缀表达式,比如输入中缀表达式“(A+B)*C”,输出“AB+C*”2、操作数使用单字母变量A、B、C等表示,操作符仅为+、-、*、/、(和);3、能够对变量A、B、C等赋值,得出正确的计算结果2. 程序分析首先,程序要求用户输入一个符号表达式,只能包含字母、+、-、*、/ 以及)和(,之后程序会用一个TurnInfixToPostfix()函数将表达式转化成后缀表达式存入一个栈中,转化过程借用逆波兰算法,建立一个符号栈,遍历用户输入的表达式,如果是字母,则直接输出,如果是运算符,则压入符号栈中(包括括号),在压栈的时候又需要注意,先要检查压栈前栈顶元素的优先级,如果优先级高于要压入的符号则直接压入该符号,否则要弹栈直到栈顶元素的优先级小于该元素的优先级然后才将该符号压入栈中(在压栈的时候会涉及到栈中有括号的情况,具体细节下面会说到),将转化的后缀表达式存入栈postfix,在输出的时候只要弹栈就行。
然后,要求用户逐个输入表达式中的字母的值,这时候,需要遍历当时在转化后缀表达式的时候过度容器vec_intoposfix,如果是字母则要求用户输入数值,压入用于计算的后缀表达式容器,如果是操作符则直接压入。
最后,在利用栈来计算值的时候,利用一个递归函数,就是一次弹栈,如果是操作符则先保存起来,接着继续弹栈,如果接下来的两个元素都为数字,就将这两个数字做相应的运算,然后压栈,如此反复,最后压入栈的元素就是表达式的值。
至此,程序的功能全部实现。
2.1 存储结构[内容要求]1、存储结构:顺序表、单链表或其他存储结构,需要画示意图,可参考书上P59页图2-92.2 关键算法分析关键算法一:将中缀表达式转化为后缀表达式VoidTurnInfixToPostfix(vector<char>&vec,stack<char>&sta,vector<char>&vecfix,stack< char>&stafix)1、 {2、int priority(-1);3、4、for (vector<char>::iterator itr=vec.begin();itr!=vec.end();itr++)5、{6、if(isLetter(*itr))7、{8、vecfix.push_back(*itr);9、}10、if (isOperator(*itr))11、{12、if(!sta.empty()) priority=getPriority(sta.top());13、else priority=-1;14、if (priority<getPriority(*itr)||priority==3&&sta.top()!=')')15、{16、sta.push(*itr);17、}18、else19、{20、if (sta.top()!=')')21、{22、while(priority>=getPriority(*itr)&&sta.top()!='(')23、{24、vecfix.push_back(sta.top());25、if (!sta.empty())26、{27、sta.pop();28、if(!sta.empty()) priority=getPriority(sta.top());29、else priority=-1;30、}31、else32、break;33、}34、sta.push(*itr);35、}36、else if(sta.top()==')')37、{38、while (sta.top()!='(')39、{40、vecfix.push_back(sta.top());41、if (!sta.empty()&&sta.top()!='(')42、{43、sta.pop();44、}45、else46、break;47、}48、}49、}50、51、52、}53、54、}55、for (vector<char>::iteratoritrfix=vecfix.end();itrfix!=vecfix.begin();--itrfix)56、stafix.push(*itrfix);57、stafix.push(*itrfix);58、}对表达式a + b * c – ( d – e) / f + g其符号栈的变化过程,红色表示未压栈的符号。
数据结构实验——栈和队列
2008级数据结构实验报告实验名称:实验二——栈和队列学生姓名:班级:班内序号:学号:日期:2009年11月7日1.实验要求根据栈和队列的抽象数据类型的定义,按要求实现一个栈或一个队列。
要求:1、实现一个共享栈2、实现一个链栈3、实现一个循环队列4、实现一个链队列编写测试main()函数测试线性表的正确性。
2. 程序分析2.1 存储结构2.1.1共享栈2.1.2链栈2.2 关键算法分析2.2.1共享栈开辟一个空间,两个栈共享。
top1和top2分别为栈1和栈2的栈顶指针。
Stack_Size为整个数组空间的大小;栈1的底固定在下标为0的一端;栈2的底固定在下标为StackSize-1的一端。
如果是压栈,则栈1的top1加1,栈2的top2减1;如果是出栈,则栈1的top1减1,栈2的top2加1。
压栈: 1、如果栈满,则抛出上溢异常;2、判断是插在栈1还是栈2;2.1 若是在栈1插入,则栈顶指针top1加1,在top1处填入x;2.1 若是在栈2插入,则栈顶指针top2减1,在top2处填入x;时间复杂度为O(1)出栈:1、判断是在栈1删除还是在栈2删除。
2、若是在栈1删除,则2.1 若栈1为空栈,抛出下溢异常;2.2 删除并返回栈1的栈顶元素;3、若是在栈2删除,则3.1 若栈2为空栈,抛出下溢异常;3.2 删除并返回栈2的栈顶元素;时间复杂度为O(1)2.2.2链栈链栈在压栈的时候先创造一个新的结点,将要加入的元素作为它的元素。
将top->next 指向这个新的结点。
top指向这个新的结点。
在出栈的时候,先构造一个工作节点,把当前的栈顶结点赋给它。
将栈顶结点摘链,并释放工作结点。
压栈:1、工作指针p初始化;2、生成一个元素值为x的新结点;3、将新结点s插入到结点p之后;时间复杂度为O(1)出栈:1、判断链栈是否为空;2、工作指针初始化;3、x暂存被删元素值;4、top下移;5、释放工作指针;时间复杂度为O(1)3.程序运行结果3.1共享栈链栈:4. 总结1、通过实验知道了,如果时两个数据类型相同的栈,可以公用一个数组来节约内存空间。
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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。
[基本要求]
以栈模拟停车场,以队列模拟车场外的便道,按照从终端读入的输入数据序列进行模拟管理。每一组输入数据包括三个数据项:汽车“到达”或“离去”信息、汽车牌照号码及到达或离去的时刻,对每一组输入数据进行操作后的输出数据为:若是车辆到达,则输出汽车在停车场内或便道上的停车位置;若是车离去;则输出汽车在停车场内停留的时间和应交纳的费用(在便道上停留的时间不收费)。栈以顺序结构实现,队列以链表实现。
2)(选作)停车场管理。
[问题描述]
设停车场内只有一个的停放n辆汽车的狭长通道,且只有一个大门可供汽车进出。汽车在停车场内按车辆到达时间的先后顺序,依次由北向南排列(大门在最南端,最先到达的第一辆车停放在车场的最北端),若车场内已停满n辆汽车,则后来的汽车只能在门外的便道上等候,一旦有车开走,则排在便道上的第一辆车即可开入;当停车场内某辆车要离开时,在它之后开入的车辆必须先退出车场为它让路,待该辆车开出大门外,其它车辆再按原次序进入车场,每辆停放在车场的车在它离开停车场时必须按它停留的时间长短交纳费用。试为停车场编制按上述要求进行管理的模拟程序。