数据结构-栈和队列-实验
栈和队列的实验报告
栈和队列的实验报告栈和队列的实验报告引言：栈和队列是计算机科学中常用的数据结构，它们在算法设计和程序开发中起着重要的作用。
本实验旨在通过实际操作和观察，深入理解栈和队列的概念、特点以及它们在实际应用中的作用。
一、栈的实验1.1 栈的定义和特点栈是一种具有特殊操作约束的线性数据结构，它的特点是“先进后出”（Last-In-First-Out，LIFO）。
栈的操作包括入栈（push）和出栈（pop），入栈操作将元素放入栈顶，出栈操作将栈顶元素移除。
1.2 实验步骤在本次实验中，我们使用编程语言实现了一个栈的数据结构，并进行了以下实验步骤：1.2.1 创建一个空栈1.2.2 向栈中依次压入若干元素1.2.3 查看栈顶元素1.2.4 弹出栈顶元素1.2.5 再次查看栈顶元素1.3 实验结果通过实验，我们观察到栈的特点：最后入栈的元素最先出栈。
在实验步骤1.2.2中，我们依次压入了元素A、B和C，栈顶元素为C。
在实验步骤1.2.4中，我们弹出了栈顶元素C，此时栈顶元素变为B。
二、队列的实验2.1 队列的定义和特点队列是一种具有特殊操作约束的线性数据结构，它的特点是“先进先出”（First-In-First-Out，FIFO）。
队列的操作包括入队（enqueue）和出队（dequeue），入队操作将元素放入队尾，出队操作将队头元素移除。
2.2 实验步骤在本次实验中，我们使用编程语言实现了一个队列的数据结构，并进行了以下实验步骤：2.2.1 创建一个空队列2.2.2 向队列中依次插入若干元素2.2.3 查看队头元素2.2.4 删除队头元素2.2.5 再次查看队头元素2.3 实验结果通过实验，我们观察到队列的特点：最先入队的元素最先出队。
在实验步骤2.2.2中，我们依次插入了元素X、Y和Z，队头元素为X。
在实验步骤2.2.4中，我们删除了队头元素X，此时队头元素变为Y。
三、栈和队列的应用栈和队列在实际应用中有广泛的应用场景，下面简要介绍一些常见的应用：3.1 栈的应用3.1.1 表达式求值：通过栈可以实现对表达式的求值，如中缀表达式转换为后缀表达式，并计算结果。
数据结构栈和队列实验报告
数据结构栈和队列实验报告实验报告：数据结构栈和队列一、实验目的1.了解栈和队列的基本概念和特点；2.掌握栈和队列的基本操作；3.掌握使用栈和队列解决实际问题的方法。
二、实验内容1.栈的基本操作实现；2.队列的基本操作实现；3.使用栈和队列解决实际问题。
三、实验原理1.栈的定义和特点：栈是一种具有后进先出(LIFO)特性的线性数据结构，不同于线性表，栈只能在表尾进行插入和删除操作，称为入栈和出栈操作。
2.队列的定义和特点：队列是一种具有先进先出(FIFO)特性的线性数据结构，不同于线性表，队列在表头删除元素，在表尾插入元素，称为出队和入队操作。
3.栈的基本操作：a.初始化：建立一个空栈；b.入栈：将元素插入栈的表尾；c.出栈：删除栈表尾的元素，并返回该元素；d.取栈顶元素：返回栈表尾的元素，不删除。
4.队列的基本操作：a.初始化：建立一个空队列；b.入队：将元素插入队列的表尾；c.出队：删除队列表头的元素，并返回该元素；d.取队头元素：返回队列表头的元素，不删除。
四、实验步骤1.栈的实现：a.使用数组定义栈，设置栈的大小和栈顶指针；b.实现栈的初始化、入栈、出栈和取栈顶元素等操作。
2.队列的实现：a.使用数组定义队列，设置队列的大小、队头和队尾指针；b.实现队列的初始化、入队、出队和取队头元素等操作。
3.使用栈解决实际问题：a.以括号匹配问题为例，判断一个表达式中的括号是否匹配；b.使用栈来实现括号匹配，遍历表达式中的每个字符，遇到左括号入栈，遇到右括号时将栈顶元素出栈，并判断左右括号是否匹配。
4.使用队列解决实际问题：a.以模拟银行排队问题为例，实现一个简单的银行排队系统；b.使用队列来模拟银行排队过程，顾客到达银行时入队，处理完业务后出队，每个顾客的业务处理时间可以随机确定。
五、实验结果与分析1.栈和队列的基本操作实现：a.栈和队列的初始化、入栈/队、出栈/队以及取栈顶/队头元素等操作均能正常运行；b.栈和队列的时间复杂度均为O(1)，操作效率很高。
数据结构实验报告-栈和队列的应用
《数据结构》第五次实验报告学生姓名学生班级学生学号指导老师雷大江重庆邮电大学计算机学院一、实验内容1) 利用栈深度优先进行迷宫求解。
用数组表示迷宫建立栈，利用栈实现深度优先搜索2) 利用队列宽度优先进行迷宫求解。
用数组表示迷宫建立队列，利用队列实现宽度优先搜索二、需求分析利用栈的结构，走过的路入栈，如果不能走出栈，采用遍历法，因此栈内存储的数据就是寻一条路径。
当到达了某点而无路可走时需返回前一点，再从前一点开始向下一个方向继续试探。
因此，压入栈中的不仅是顺序到达的各点的坐标，而且还要有从前一点到达本点的方向，即每走一步栈中记下的内容为(行，列，来的方向)。
三、详细设计（1）基本代码struct item{int x ; //行int y ; //列} ;item move[4] ;（2）代码栈构造函数：void seqstack::Push(int x,int y,int d) //入栈{if(top>=StackSize-1)throw"上溢";top++;data[top].d=d;data[top].x=x;data[top].y=y;}寻找路径：int seqstack::findpath(int a,int b){item move[4]={{0,1},{1,0},{0,-1},{-1,0}};//定义移动结构int x, y, d, i, j ;Push(a,b,-1); //起点坐标入栈while(top!=-1){d=data[top].d+1;x=data[top].x;y=data[top].y;Pop(); //出栈while (d<4) //方向是否可以移动{i=x+move[d].x ; j=y+move[d].y ; //移动后坐标if(Map[i][j]==0) //是否能移动 {Push(x,y,d); //移动前坐标入栈x=i;y=j;Map[x][y]= -1 ;if(x==m&&y==n) //判断是否为终点坐标 {Push(x,y,-1);return 1 ;}else d=0 ;}else d++ ;}}return 0;}（3）伪代码a)栈初始化;b)将入口点坐标及到达该点的方向（设为-1）入栈c)while (栈不空){栈顶元素＝（x , y , d）出栈 ;求出下一个要试探的方向d++ ;while （还有剩余试探方向时）{ if （d方向可走）则 { （x , y , d）入栈 ;求新点坐标 (i, j ) ;将新点（i , j）切换为当前点（x , y） ;if ( (x ,ｙ)= =(ｍ,n) ) 结束 ;else 重置 d=0 ;}else d++ ;}}（4）时间复杂程度时间复杂程度为O（1）2.3 其他在运行时可选择是否自己构造地图，实现函数如下：void creatmap() //自创地图函数{for(int i=1;i<9;i++){for(int j=1;j<9;j++)Map[i][j]=0;}Map[8][9]=1;printmap();cout<<"请设置障碍物位置:（x,y）。
数据结构栈和队列实验报告
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.实验目的本实验旨在通过设计栈和队列的数据结构，加深对栈和队列的理解，并通过实际操作进一步掌握它们的基本操作及应用。
2.实验内容2.1 栈的实现在本实验中，我们将使用数组和链表两种方式实现栈。
我们将分别实现栈的初始化、入栈、出栈、判断栈是否为空以及获取栈顶元素等基本操作。
通过对这些操作的实现，我们可将其用于解决实际问题中。
2.2 队列的实现同样地，我们将使用数组和链表两种方式实现队列。
我们将实现队列的初始化、入队、出队、判断队列是否为空以及获取队头元素等基本操作。
通过对这些操作的实现，我们可进一步了解队列的特性，并掌握队列在实际问题中的应用。
3.实验步骤3.1 栈的实现步骤3.1.1 数组实现栈（详细介绍数组实现栈的具体步骤）3.1.2 链表实现栈（详细介绍链表实现栈的具体步骤）3.2 队列的实现步骤3.2.1 数组实现队列（详细介绍数组实现队列的具体步骤）3.2.2 链表实现队列（详细介绍链表实现队列的具体步骤）4.实验结果与分析4.1 栈实验结果分析（分析使用数组和链表实现栈的优缺点，以及实际应用场景）4.2 队列实验结果分析（分析使用数组和链表实现队列的优缺点，以及实际应用场景）5.实验总结通过本次实验，我们深入了解了栈和队列这两种基本的数据结构，并利用它们解决了一些实际问题。
我们通过对数组和链表两种方式的实现，进一步加深了对栈和队列的理解。
通过实验的操作过程，我们也学会了如何设计和实现基本的数据结构，这对我们在日后的学习和工作中都具有重要意义。
6.附件6.1 源代码（附上栈和队列的实现代码）6.2 实验报告相关数据（附上实验过程中所产生的数据）7.法律名词及注释7.1 栈栈指的是一种存储数据的线性数据结构，具有后进先出(LIFO)的特点。
栈的操作主要包括入栈和出栈。
7.2 队列队列指的是一种存储数据的线性数据结构，具有先进先出(FIFO)的特点。
数据结构实验三栈和队列的应用
数据结构实验三栈和队列的应用数据结构实验三：栈和队列的应用在计算机科学领域中，数据结构是组织和存储数据的重要方式，而栈和队列作为两种常见的数据结构，具有广泛的应用场景。
本次实验旨在深入探讨栈和队列在实际问题中的应用，加深对它们特性和操作的理解。
一、栈的应用栈是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构。
这意味着最后进入栈的元素将首先被取出。
1、表达式求值在算术表达式的求值过程中，栈发挥着重要作用。
例如，对于表达式“2 ＋ 3 4”，我们可以通过将操作数压入栈，操作符按照优先级进行处理，实现表达式的正确求值。
当遇到数字时，将其压入操作数栈；遇到操作符时，从操作数栈中弹出相应数量的操作数进行计算，将结果压回操作数栈。
最终，操作数栈中的唯一值就是表达式的结果。
2、括号匹配在程序代码中，检查括号是否匹配是常见的任务。
可以使用栈来实现。
遍历输入的字符串，当遇到左括号时，将其压入栈；当遇到右括号时，弹出栈顶元素，如果弹出的左括号与当前右括号类型匹配，则继续，否则表示括号不匹配。
3、函数调用和递归在程序执行过程中，函数的调用和递归都依赖于栈。
当调用一个函数时，当前的执行环境（包括局部变量、返回地址等）被压入栈中。
当函数返回时，从栈中弹出之前保存的环境，继续之前的执行。
递归函数的执行也是通过栈来实现的，每次递归调用都会在栈中保存当前的状态，直到递归结束，依次从栈中恢复状态。
二、队列的应用队列是一种“先进先出”（First In First Out，FIFO）的数据结构。
1、排队系统在现实生活中的各种排队场景，如银行排队、餐厅叫号等，可以用队列来模拟。
新到达的顾客加入队列尾部，服务完成的顾客从队列头部离开。
通过这种方式，保证了先来的顾客先得到服务，体现了公平性。
2、广度优先搜索在图的遍历算法中，广度优先搜索（BreadthFirst Search，BFS）常使用队列。
从起始节点开始，将其放入队列。
数据结构实验报告之栈和队列
数据结构实验报告之栈和队列1. 编写程序实现顺序栈的各种基本运算：初始化、销毁、清空、判断是否为空栈、求栈的长度、取栈顶元素、进栈、出栈。
在此基础上设计⼀个主程序完成如下功能：（1）初始化栈s；（2）判断栈s是否为空；（3）依次进栈元素a，b，c，d；（4）判断栈s是否为空；（5）输出栈s的长度；（6）栈⾥元素依次出栈,并输出；（7）销毁栈s。
#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#define TRUE 1#define FALSE 0#define OK 1#define ERROR 0#define INFEASIBLE -1#define OVERFLOW -2typedef int Status;typedef char SElemType;#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typedef struct {SElemType *base; //栈底指针SElemType *top; //栈顶指针int stacksize; //当前已分配的存储空间} SqStack;Status InitStack(SqStack &S) { //构造⼀个空栈SS.base = (SElemType*)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));if (!S.base) exit(OVERFLOW);S.top = S.base;S.stacksize = STACK_INIT_SIZE;return OK;}//InitStackStatus StackLength(SqStack S) {return S.top - S.base;}//StackLengthStatus DestoryStack(SqStack &S) {S.top = S.base;free(S.base);//若base的值为NULL，则表明栈结构不存在S.base = NULL;S.top = NULL;S.stacksize = 0;return OK;}Status StackEmpty(SqStack S) {if (S.top == S.base)return1;elsereturn0;}//StackEmptyStatus GetTop(SqStack S, SElemType &e) {if (S.top == S.base) return ERROR;e = *(S.top - 1);return OK;}//GetTopStatus 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)exit(OVERFLOW);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize+= STACKINCREMENT;}*S.top++=e;return OK;}//PushStatus Pop(SqStack &S, SElemType &e) {//判断栈是否为空if (S.base == S.top)return ERROR;e = *(S.top - 1);S.top--;return OK;}//Popvoid main(){SqStack s;SElemType e;printf("(1)初始化栈\n");InitStack(s);printf("(2)The stack is ");if (StackEmpty(s))printf("empty.\n");elseprintf("not empty.\n");printf("(3)依次进栈元素a，b，c，d\n");Push(s, 'a');Push(s, 'b');Push(s, 'c');Push(s, 'd');printf("(4)The stack is ");if (StackEmpty(s))printf("empty.\n");elseprintf("not empty.\n");printf("(5)The length of the stack is %d\n", StackLength(s));printf("(6)The stack is ");while (!StackEmpty(s)){Pop(s, e);printf("%c \n", e);}printf("(7)销毁栈s");DestoryStack(s);}运⾏结果：2. 编写程序实现链队列的各种基本运算：初始化、销毁、清空、判断是否为空队列、求队列的长度、取队列的头元素、⼊队、出队。
栈与队列实验报告总结
栈与队列实验报告总结实验报告总结：栈与队列一、实验目的本次实验旨在深入理解栈（Stack）和队列（Queue）这两种基本的数据结构，并掌握其基本操作。
通过实验，我们希望提高自身的编程能力和对数据结构的认识。
二、实验内容1.栈的实现：我们首先使用Python语言实现了一个简单的栈。
栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，支持元素的插入和删除操作。
在本次实验中，我们实现了两个基本的栈操作：push（插入元素）和pop（删除元素）。
2.队列的实现：然后，我们实现了一个简单的队列。
队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，支持元素的插入和删除操作。
在本次实验中，我们实现了两个基本的队列操作：enqueue（在队尾插入元素）和dequeue（从队头删除元素）。
3.栈与队列的应用：最后，我们使用所实现的栈和队列来解决一些实际问题。
例如，我们使用栈来实现一个算术表达式的求值，使用队列来实现一个简单的文本行编辑器。
三、实验过程与问题解决在实现栈和队列的过程中，我们遇到了一些问题。
例如，在实现栈的过程中，我们遇到了一个“空栈”的错误。
经过仔细检查，我们发现是因为在创建栈的过程中没有正确初始化栈的元素列表。
通过添加一个简单的初始化函数，我们解决了这个问题。
在实现队列的过程中，我们遇到了一个“队列溢出”的问题。
这是因为在实现队列时，我们没有考虑到队列的容量限制。
通过添加一个检查队列长度的条件语句，我们避免了这个问题。
四、实验总结与反思通过本次实验，我们对栈和队列这两种基本的数据结构有了更深入的理解。
我们掌握了如何使用Python语言实现这两种数据结构，并了解了它们的基本操作和实际应用。
在实现栈和队列的过程中，我们也学到了很多关于编程的技巧和方法。
例如，如何调试代码、如何设计数据结构、如何优化算法等。
这些技巧和方法将对我们今后的学习和工作产生积极的影响。
然而，在实验过程中我们也发现了一些不足之处。
例如，在实现栈和队列时，我们没有考虑到异常处理和性能优化等方面的问题。
栈和队列实验报告
栈和队列实验报告实验名称：栈和队列的实验研究摘要：本实验旨在通过设计并实现基于栈和队列的算法，探索其在数据结构和算法中的应用。
通过实验比较栈和队列的性能差异和适用场景，加深对栈和队列的理解和应用。
实验结果表明，栈和队列在不同的问题场景中具有不同的优势和适用性。
关键词：栈、队列、数据结构、算法、应用一、引言栈和队列是数据结构中常见且重要的两种数据结构，它们分别以LIFO（Last In First Out，后进先出）和FIFO（First In First Out，先进先出）的方式操作数据，广泛应用于各领域的编程和算法设计中。
本实验通过实现栈和队列相关操作的算法，探索它们在实际应用中的效率和优势。
二、实验设计与实现1.实验设计本实验采用C++语言来实现栈和队列的操作，并编写相应的算法来解决一些典型问题。
实验将比较栈和队列在以下几个方面的性能差异：a)插入操作的性能b)删除操作的性能c)查询操作的性能d)栈和队列的空间占用情况2.实验步骤a)设计栈的数据结构和相关操作的算法。
b)设计队列的数据结构和相关操作的算法。
c)分别使用栈和队列来解决一个典型问题，并比较它们的效率。
d)分析实验结果，总结栈和队列的适用场景和优势。
三、实验结果与分析1.栈的性能比较在本次实验中，我们使用栈来解决斐波那契数列问题。
首先，我们设计了一个栈的数据结构，并实现了如下操作：a) 入栈（push）：将元素添加到栈顶。
b) 出栈（pop）：将栈顶元素移出栈。
c) 查询栈顶元素（top）：返回栈顶元素。
对比使用数组和链表实现栈的性能，我们发现使用链表实现的栈在插入和删除操作上有更好的性能表现，而使用数组实现的栈在查询操作上更高效。
这是因为使用链表实现的栈不需要移动大量元素，而使用数组实现的栈可以通过索引直接访问任意位置的元素。
2.队列的性能比较在本次实验中，我们使用队列来解决击鼓传花问题。
首先，我们设计了一个队列的数据结构，并实现了如下操作：a) 入队（enqueue）：将元素添加到队列末尾。
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。
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。
数据结构栈和队列实验报告
数据结构栈和队列实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握数据结构中的栈和队列的基本概念、操作原理以及实际应用。
通过编程实现栈和队列的相关操作，加深对其特性的认识，并能够运用栈和队列解决实际问题。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发工具为Visual Studio 2019。
三、实验原理（一）栈栈（Stack）是一种特殊的线性表，其操作遵循“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的原则。
可以将栈想象成一个只有一端开口的容器，元素只能从开口端进出。
入栈操作（Push）将元素添加到栈顶，出栈操作（Pop）则从栈顶移除元素。
（二）队列队列（Queue）也是一种线性表，但其操作遵循“先进先出”（FirstIn First Out，FIFO）的原则。
队列就像是排队买票的队伍，先到的人先接受服务。
入队操作（Enqueue）将元素添加到队列的末尾，出队操作（Dequeue）则从队列的头部移除元素。
四、实验内容（一）栈的实现与操作1、定义一个栈的数据结构，包含栈顶指针、存储元素的数组以及栈的最大容量等成员变量。
2、实现入栈（Push）操作，当栈未满时，将元素添加到栈顶，并更新栈顶指针。
3、实现出栈（Pop）操作，当栈不为空时，取出栈顶元素，并更新栈顶指针。
4、实现获取栈顶元素（Top）操作，返回栈顶元素但不进行出栈操作。
5、实现判断栈是否为空（IsEmpty）和判断栈是否已满（IsFull）的操作。
（二）队列的实现与操作1、定义一个队列的数据结构，包含队头指针、队尾指针、存储元素的数组以及队列的最大容量等成员变量。
2、实现入队（Enqueue）操作，当队列未满时，将元素添加到队尾，并更新队尾指针。
3、实现出队（Dequeue）操作，当队列不为空时，取出队头元素，并更新队头指针。
4、实现获取队头元素（Front）操作，返回队头元素但不进行出队操作。
5、实现判断队列是否为空（IsEmpty）和判断队列是否已满（IsFull）的操作。
数据结构栈和队列实验报告
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.引言本实验旨在通过设计和实现栈和队列的数据结构，掌握栈和队列的基本操作，并进一步加深对数据结构的理解和应用。
2.实验目的本实验的主要目标包括：________●掌握栈和队列的数据结构实现。
●熟悉栈和队列的基本操作：________入栈、出栈、入队、出队。
●理解栈和队列的应用场景，并能够灵活运用。
3.实验原理3.1 栈栈是一种特殊的数据结构，它采用“后进先出”的方式对元素进行操作。
栈的主要操作包括入栈和出栈，入栈将元素压入栈顶，出栈将栈顶元素弹出。
3.2 队列队列也是一种特殊的数据结构，它采用“先进先出”的方式对元素进行操作。
队列的主要操作包括入队和出队，入队将元素放入队列尾部，出队将队列头部的元素移除。
4.实验过程4.1 栈的实现a. 定义栈的数据结构在实现栈之前，首先要定义栈的数据结构，包括数据存储结构和相关操作方法。
b. 定义入栈操作入栈操作将元素压入栈顶。
c. 定义出栈操作出栈操作将栈顶元素弹出。
4.2 队列的实现a. 定义队列的数据结构在实现队列之前，首先要定义队列的数据结构，包括数据存储结构和相关操作方法。
b. 定义入队操作入队操作将元素放入队列尾部。
c. 定义出队操作出队操作将队列头部的元素移除。
5.实验结果与分析将栈和队列的数据结构实现后，可以进行测试和验证。
通过将不同类型的元素入栈和入队，然后再进行出栈和出队操作，最后检查栈和队列的状态，验证其正确性。
6.实验总结本实验通过设计和实现栈和队列的数据结构，掌握了栈和队列的基本操作。
并通过对栈和队列的应用，加深了对数据结构的理解和应用。
附件：________无法律名词及注释：________无。
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。
《数据结构》实验指导及实验报告栈和队列
《数据结构》实验指导及实验报告栈和队列实验四栈和队列⼀、实验⽬的1、掌握栈的结构特性及其⼊栈，出栈操作；2、掌握队列的结构特性及其⼊队、出队的操作，掌握循环队列的特点及其操作。
⼆、实验预习说明以下概念1、顺序栈：2、链栈：3、循环队列：4、链队三、实验内容和要求1、阅读下⾯程序，将函数Push和函数Pop补充完整。
要求输⼊元素序列1 2 3 4 5 e，运⾏结果如下所⽰。
#include#include#define ERROR 0#define OK 1#define STACK_INT_SIZE 10 /*存储空间初始分配量*/#define STACKINCREMENT 5 /*存储空间分配增量*/typedef int ElemType; /*定义元素的类型*/typedef struct{ElemType *base; /*定义栈底部指针*/ElemType *top; /*定义栈顶部指针*/int stacksize; /*当前已分配的存储空间*/}SqStack;int InitStack(SqStack *S); /*构造空栈*/int push(SqStack *S,ElemType e); /*⼊栈操作*/int Pop(SqStack *S,ElemType *e); /*出栈操作*/int CreateStack(SqStack *S); /*创建栈*/void PrintStack(SqStack *S); /*出栈并输出栈中元素*/int InitStack(SqStack *S){S->base=(ElemType *)malloc(STACK_INT_SIZE *sizeof(ElemType)); if(!S->base) return ERROR;S->top=S->base;int Push(SqStack *S,ElemType e){if(S->top-S->base>=S->stacksize){S->base=(ElemType*)realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType)); S->top=S->base+S->stacksize;S->stacksize+=STACKINCREMENT;}*S->top++=e;return 1}/*Push*/int Pop(SqStack *S,ElemType *e){if(S->top!=S->base){*e=*--S->top;return 1;}elsereturn 0;}/*Pop*/int CreateStack(SqStack *S){int e;if(InitStack(S))printf("Init Success!\n");else{printf("Init Fail!\n");return ERROR;}printf("input data:(Terminated by inputing a character)\n"); while(scanf("%d",&e))Push(S,e);return OK;}/*CreateStack*/while(Pop(S,&e))printf("%3d",e);}/*Pop_and_Print*/int main(){SqStack ss;printf("\n1-createStack\n");CreateStack(&ss);printf("\n2-Pop&Print\n");PrintStack(&ss);return 0;}●算法分析：输⼊元素序列1 2 3 4 5，为什么输出序列为5 4 3 2 1？体现了栈的什么特性？2、在第1题的程序中，编写⼀个⼗进制转换为⼆进制的数制转换算法函数（要求利⽤栈来实现），并验证其正确性。
数据结构栈的实验报告
数据结构栈的实验报告篇一：数据结构栈和队列实验报告一、实验目的和要求(1)理解栈和队列的特征以及它们之间的差异，知道在何时使用那种数据结构。
(2)重点掌握在顺序栈上和链栈上实现栈的基本运算算法，注意栈满和栈空的条件。
(3)重点掌握在顺序队上和链队上实现队列的基本运算算法，注意循环队队列满和队空的条件。
(4)灵活运用栈和队列这两种数据结构解决一些综合应用问题。
二、实验环境和方法实验方法：（一）综合运用课本所学的知识，用不同的算法实现在不同的程序功能。
（二）结合指导老师的指导，解决程序中的问题，正确解决实际中存在的异常情况，逐步改善功能。
（三）根据实验内容，编译程序。
实验环境：Windows xpVisual C++6.0三、实验内容及过程描述实验步骤：①进入Visual C++ 6.0集成环境。
②输入自己编好的程序。
③检查一遍已输入的程序是否有错（包括输入时输错的和编程中的错误），如发现有错，及时改正。
④进行编译和连接。
如果在编译和连接过程中发现错误，频幕上会出现“报错信息”，根据提示找到出错位置和原因，加以改正。
再进行编译，如此反复直到不出错为止。
⑤运行程序并分析运行结果是否合理。
在运行是要注意当输入不同的数据时所得结果是否正确，应运行多次，分别检查在不同情况下结果是否正确。
实验内容：编译以下题目的程序并调试运行。
1）、编写一个程序algo3-1.cpp，实现顺的各种基本运算，并在此基础上设计一程序并完成如下功能：（1）初始化栈s；（2）判断栈s是否非空；序栈个主（3）依次进栈元素a,b,c,d,e；（4）判断栈s是否非空；（5）输出出栈序列；（6）判断栈s是否非空；（7）释放栈。
图3.1 Proj3_1 工程组成本工程Proj3_1的组成结构如图3.1所示。
本工程的模块结构如图3.2所示。
图中方框表示函数，方框中指出函数名，箭头方向表示函数间的调用关系。
图3.2 Proj3_1工程的程序结构图其中包含如下函数：InitStack(SqStack * s) //初始化栈SDestroyStack(SqStack * s) //销毁栈sStackEmpty(SqStack *s) //判断栈空Push(SqStack * s,ElemType e) //进栈Pop(SqStack * s,ElemType e) //出栈GetTop(SqStack *s,ElemType e) //取栈顶元素对应的程序如下：//文件名:algo3-1.cpp#include stdio.h#include malloc.h#define MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct{ElemType data[MaxSize];int top; //栈顶指针} SqStack;void InitStack(SqStack * s) //初始化栈S { s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));s- top=-1; //栈顶指针置为-1}void DestroyStack(SqStack * s) //销毁栈s{free(s);}bool StackEmpty(SqStack *s) //判断栈空{return(s- top==-1);}bool Push(SqStack * s,ElemType e) //进栈{ if (s- top==MaxSize-1) //栈满的情况，即栈上溢出 return false;s- top++; //栈顶指针增1s- data[s- top]=e; //元素e放在栈顶指针处return true;}bool Pop(SqStack * s,ElemType e) //出栈{ if (s- top==-1) //栈为空的情况，即栈下溢出return false;e=s- data[s- top]; //取栈顶指针元素的元素s- top--;//栈顶指针减1return true;}bool GetTop(SqStack *s,ElemType e) //取栈顶元素 { if (s- top==-1) //栈为空的情况，即栈下溢出return false;e=s- data[s- top]; //取栈顶指针元素的元素return true;}设计exp3-1.cpp程序如下 //文件名:exp3-1.cpp#include stdio.h#include malloc.h#define MaxSize 100typedef char ElemType;typedef struct{ElemType data[MaxSize];int top; //栈顶指针} SqStack;extern void InitStack(SqStack *extern void DestroyStack(SqStack *extern bool StackEmpty(SqStack *s);extern bool Push(SqStack * s,ElemType e);extern bool Pop(SqStack * s,ElemTypeextern bool GetTop(SqStack *s,ElemTypevoid main(){ElemType e;SqStack *s;printf( 栈s的基本运算如下:\nprintf( (1)初始化栈s\nInitStack(s);printf( (2)栈为%s\n ,(StackEmpty(s)? 空 : 非空 )); printf( (3)依次进栈元素a,b,c,d,e\nPush(s, aPush(s, bPush(s, cPush(s, dPush(s, eprintf( (4)栈为%s\n ,(StackEmpty(s)? 空 : 非空 )); printf( (5)出栈序列:while (!StackEmpty(s)){Pop(s,e);printf( %c ,e);}printf( \nprintf( (6)栈为%s\n ,(StackEmpty(s)? 空 : 非空 ));printf( (7)释放栈\nDestroyStack(s);}运行结果如下：2）、编写一个程序algo3-2.cpp，实现链栈的各种基本运算，并在此基础上设计一个主程序并完成如下功能：（1）初始化链栈s；（2）判断链栈s是否非空；（3）依次进栈a，b，c，d，e；（4）判断链栈s是否非空；（5）输出链栈长度；（6）输出从栈底到栈顶元素；（7）输出出队序列；（8）判断链栈s是否非空；图3.3 Proj3_2工程组成（9）释放队列。
数据结构栈和队列实验报告
数据结构栈和队列实验报告实验目的：掌握数据结构栈和队列的基本概念和操作，通过实验加深对栈和队列的理解。
1.实验原理1.1 栈的原理栈是一种具有后进先出(LIFO)特点的数据结构。
在栈中，只允许在栈顶进行插入、删除和访问操作，并且这些操作仅限于栈顶元素。
1.2 队列的原理队列是一种具有先进先出(FIFO)特点的数据结构。
在队列中，元素的插入操作只能在队列的一端进行，称为队尾。
而元素的删除操作只能在队列的另一端进行，称为队头。
2.实验要求2.1 实现栈和队列的基本操作●栈的基本操作：压栈、弹栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空。
●队列的基本操作：入队、出队、获取队头元素和判断队列是否为空。
2.2 进行相应操作的测试●对栈进行插入、删除、访问等操作的测试，并输出测试结果。
●对队列进行插入、删除、访问等操作的测试，并输出测试结果。
3.实验环境●操作系统：Windows 10●开发工具：C++编译器4.实验步骤4.1 栈的实现步骤1：定义栈的结构体，包含栈的容量和栈顶指针。
步骤2：根据栈的容量动态分配内存。
步骤3：实现栈的基本操作函数：压栈、弹栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空。
步骤4：进行栈的相关测试。
4.2 队列的实现步骤1：定义队列的结构体，包含队列的容量、队头和队尾指针。
步骤2：根据队列的容量动态分配内存。
步骤3：实现队列的基本操作函数：入队、出队、获取队头元素和判断队列是否为空。
步骤4：进行队列的相关测试。
5.实验结果与分析5.1 栈的测试结果●压栈操作测试：将若干元素压入栈中。
●弹栈操作测试：依次弹出栈中的元素。
●获取栈顶元素测试：输出栈顶元素。
●判断栈是否为空测试：输出栈是否为空的结果。
5.2 队列的测试结果●入队操作测试：将若干元素入队。
●出队操作测试：依次出队元素。
●获取队头元素测试：输出队头元素。
●判断队列是否为空测试：输出队列是否为空的结果。
6.结论通过本次实验，我们掌握了栈和队列的基本概念和操作。
栈和队列实验报告总结
栈和队列实验报告背景栈（Stack）和队列（Queue）是常用的数据结构，它们在计算机科学中具有广泛的应用。
栈和队列虽然在逻辑上都是线性结构，但其特点和操作有很大的差别。
栈是一种后进先出（Last In First Out，LIFO）的数据结构。
在栈中，最后插入的元素最先被访问。
类似于现实生活中的堆栈，最先放入的物品最后需要取出。
栈的主要操作有入栈（Push），将元素放入栈顶；出栈（Pop），将栈顶元素取出；以及获取栈顶元素（Top）等。
队列是一种先进先出（First In First Out，FIFO）的数据结构。
在队列中，最先插入的元素最先被访问。
类似于现实生活中的排队，最先排队的人最先被服务。
队列的主要操作有入队（Enqueue），将元素放入队尾；出队（Dequeue），将队首元素取出；以及获取队首元素（Front）等。
本次实验的目的是加深对栈和队列的理解，并实现相关的操作。
分析栈的实现栈的实现可以有多种方式，常见的有基于数组和基于链表。
基于数组的栈实现相对简单，可以使用固定大小的数组，通过一个变量来记录栈顶指针。
基于链表的栈实现更加灵活，可以动态地分配内存。
基于数组的栈实现主要需要考虑的问题是栈的大小限制和溢出处理。
当栈已满时，继续入栈会导致溢出；当栈为空时，进行出栈操作会导致栈错误。
因此，需要对入栈和出栈操作进行边界检查。
队列的实现队列的实现也可以有多种方式，常见的有基于数组和基于链表。
基于数组的队列实现可以使用固定大小的数组，通过两个变量来记录队首和队尾的位置。
基于链表的队列实现可以使用链表节点表示队列中的元素。
在实现队列的过程中，需要注意队列的大小限制和溢出处理。
当队列已满时，继续入队会导致溢出；当队列为空时，进行出队操作会导致队列错误。
因此，需要对入队和出队操作进行边界检查。
实验过程栈的实现本次实验选择使用基于数组的栈实现。
首先定义一个固定大小的数组，以及一个整数变量来记录栈顶元素的位置。
数据结构-栈和队列-实验代码
数据结构C++实验报告二零一八年一、题目要求栈和队列1. 实验目标（1）理解与掌握栈和队列的表示与操作方法。
（2）通过解决栈和队列的应用问题，训练学生解决实际编程问题的分析、设计等思维能力。
2. 实验要求（1）利用两个顺序栈共享一个存储空间的设计，完成入栈、出栈和判断栈空的函数。
（2）二项式(a+b)n展开后，其系数构成杨辉三角形，利用队列实现打印杨辉三角形的前n 行的算法。
（选做）二、设计思路1．结构体定义栈函数template<class ElemType>class SeqStack//两个顺序栈共享一个数组空间{protected:int top1, top2;//栈顶指针int maxSize;//栈最大容量ElemType *elems;//元素存储空间public:SeqStack(int size = SIZE);virtual~SeqStack();int GetLength(int i)const;//取栈长度，i为栈的编号bool IsEmpty(int i)const;//判断栈是否为空void Traverse(int i, void(*Visit)(constElemType&))const;//遍历函数，i为栈的编号Status Push(int i, const ElemType e);//入栈，i为栈的编号Status Top(int i, ElemType&e)const;//取栈顶元素Status Pop(int i, ElemType &e);//出栈（删除栈顶元素）};杨辉三角template <class ElemType>class Seq{protected:ElemType * elems;int front;int rear;int maxsize;public:Seq(int size = SIZE);virtual~Seq();Status EnQueue(ElemType e);Status DelQueue(ElemType &e);Status GetHead(ElemType &e)const;bool IsEmpty()const;};2．思路描述、算法流程栈函数template<class ElemType>SeqStack<ElemType>::SeqStack(int size){maxSize = size;if (elems != NULL)delete[]elems;//如果空间已被存储，释放已有空间elems = new ElemType[maxSize];//分配新的内存空间top1 = -1; top2 = maxSize;template<class ElemType>SeqStack<ElemType>::~SeqStack(){delete[]elems;}template<class ElemType>int SeqStack<ElemType>::GetLength(int i)const{return (i == 1) ? top1 + 1 : maxSize - top2;}template<class ElemType>bool SeqStack<ElemType>::IsEmpty(int i)const{if (i == 1)return top1 == -1;else return top2 == maxSize;}template<class ElemType>void SeqStack<ElemType>::Traverse(int i, void(*Visit)(const ElemType&))const{if (i == 1){for (int j = top1; j > 0; j--)(*Visit)(elems[j]);}else{for (int j = top2; j < maxSize; j++)(*Visit)(elems[j]);}}template<class ElemType>Status SeqStack<ElemType>::Push(int i, const ElemType e) {if (top1 + 1 == top2)return OVER_FLOW;else{if (i == 1){top1++;elems[top1] = e;}else{top2--;elems[top2] = e;}}return SUCCESS;}template<class ElemType>Status SeqStack<ElemType>::Top(int i, ElemType &e)const {if (i == 1){if (top1 == -1)return UNDER_FLOW;else e = elems[top1];}else{if (top2 == -1)return UNDER_FLOW;else{e = elems[top2];}}return SUCCESS;}template<class ElemType>Status SeqStack<ElemType>::Pop(int i, ElemType &e) {if (i == 1){if (top1 == -1)return UNDER_FLOW;else{e = elems[top1];top1--;}}else{if (top2 == -1)return UNDER_FLOW;else{e = elems[top2];top2++;}}return SUCCESS;}//用于元素的输出template <class ElemType>void Display(const ElemType & e){cout << e << " ";}杨辉三角template <class ElemType>Seq<ElemType>::Seq(int size){front = rear = 0;maxsize = size;if (elems != NULL)delete[]elems;elems = new ElemType[maxsize]; }template<class ElemType>Seq<ElemType>::~Seq(){delete[]elems;}template <class ElemType>Status Seq<ElemType>::EnQueue(ElemType e){if ((rear + 1) % maxsize == front)return OVER_FLOW;else{elems[rear] = e;rear = (rear + 1) % maxsize;return SUCCESS;}}template <class ElemType>Status Seq<ElemType>::DelQueue(ElemType &e) {if (rear == front)return UNDER_FLOW;else{e = elems[front];front = (front + 1) % maxsize;return SUCCESS;}}template<class ElemType>Status Seq<ElemType>::GetHead(ElemType &e)const {if (!IsEmpty()){e = elems[front];return SUCCESS;}else return UNDER_FLOW;}template <class ElemType>bool Seq<ElemType>::IsEmpty()const{return front == rear;}void YangHui(int n){Seq<int> Tri;int data = 0;int k = 0;Tri.EnQueue(1);Tri.EnQueue(1);Tri.EnQueue(0);int e; int head;while (k<n){Tri.GetHead(head);while (head != 0){Tri.GetHead(head);Tri.EnQueue(data + head);Tri.GetHead(data);cout << data << ' ';Tri.DelQueue(e);Tri.GetHead(head);}k++;Tri.GetHead(head);data = data + head;Tri.EnQueue(data);Tri.EnQueue(0);Tri.DelQueue(e);data = 0;cout << endl;}}三、源代码栈函数#include "stdafx.h"#include<iostream>using namespace std;const int SIZE = 20;enum Status { SUCCESS, OVER_FLOW, UNDER_FLOW, NOT_PRESENT, ENTRY_FOUND };//成功，上溢（栈内存不够），下溢（栈空），已找到template<class ElemType>class SeqStack//两个顺序栈共享一个数组空间{protected:int top1, top2;//栈顶指针int maxSize;//栈最大容量ElemType *elems;//元素存储空间public:SeqStack(int size = SIZE);virtual~SeqStack();int GetLength(int i)const;//取栈长度，i为栈的编号bool IsEmpty(int i)const;//判断栈是否为空void Traverse(int i, void(*Visit)(const ElemType&))const;//遍历函数，i为栈的编号Status Push(int i, const ElemType e);//入栈，i为栈的编号Status Top(int i, ElemType&e)const;//取栈顶元素Status Pop(int i, ElemType &e);//出栈（删除栈顶元素）};template<class ElemType>SeqStack<ElemType>::SeqStack(int size){maxSize = size;if (elems != NULL)delete[]elems;//如果空间已被存储，释放已有空间elems = new ElemType[maxSize];//分配新的内存空间top1 = -1; top2 = maxSize;}template<class ElemType>SeqStack<ElemType>::~SeqStack(){delete[]elems;}template<class ElemType>int SeqStack<ElemType>::GetLength(int i)const{return (i == 1) ? top1 + 1 : maxSize - top2;}template<class ElemType>bool SeqStack<ElemType>::IsEmpty(int i)const{if (i == 1)return top1 == -1;else return top2 == maxSize;}template<class ElemType>void SeqStack<ElemType>::Traverse(int i, void(*Visit)(const ElemType&))const{if (i == 1){for (int j = top1; j > 0; j--)(*Visit)(elems[j]);}else{for (int j = top2; j < maxSize; j++)(*Visit)(elems[j]);}}template<class ElemType>Status SeqStack<ElemType>::Push(int i, const ElemType e){if (top1 + 1 == top2)return OVER_FLOW;else{if (i == 1){top1++;elems[top1] = e;}else{top2--;elems[top2] = e;}}return SUCCESS;}template<class ElemType>Status SeqStack<ElemType>::Top(int i, ElemType &e)const {if (i == 1){if (top1 == -1)return UNDER_FLOW;else e = elems[top1];}else{if (top2 == -1)return UNDER_FLOW;else{e = elems[top2];}}return SUCCESS;}template<class ElemType>Status SeqStack<ElemType>::Pop(int i, ElemType &e) {if (i == 1){if (top1 == -1)return UNDER_FLOW;else{e = elems[top1];top1--;}}else{if (top2 == -1)return UNDER_FLOW;else{e = elems[top2];top2++;}}return SUCCESS;}//用于元素的输出template <class ElemType>void Display(const ElemType & e){cout << e << " ";}void main(void){SeqStack<int> stack(10);int data;cout << "请输入5个顺序整数：";for (int i = 1; i <= 5; i++){cin >> data;if (stack.Push(1, data) == OVER_FLOW){cout << "栈已满！" << endl; exit(0);}}cout << "请输入4个顺序整数：";for (int i = 1; i <= 4; i++){cin >> data;if (stack.Push(2, data) == OVER_FLOW){cout << "栈已满！" << endl; exit(0);}}cout << "栈1中有 " << stack.GetLength(1) << " 个元素：";stack.Traverse(1, Display);cout << endl;cout << "栈2中有 " << stack.GetLength(2) << " 个元素：";stack.Traverse(2, Display);cout << endl;cout << "栈1中元素依次出栈：";while (stack.GetLength(1)){stack.Pop(1, data);cout << data << " ";}cout << endl;cout << "栈2中元素依次出栈：";while (stack.GetLength(2)){stack.Pop(2, data);cout << data << " ";}cout << endl;if (stack.IsEmpty(1) && stack.IsEmpty(2))cout << "当前栈为空！" << endl;system("pause");}杨辉三角#include "stdafx.h"#include<iostream>using namespace std;const int SIZE = 20;enum Status { SUCCESS, OVER_FLOW, UNDER_FLOW, NOT_PRESENT, ENTRY_FOUND };//成功，上溢（栈内存不够），下溢（栈空），已找到template <class ElemType>class Seq{protected:ElemType * elems;int front;int rear;int maxsize;public:Seq(int size = SIZE);virtual~Seq();Status EnQueue(ElemType e);Status DelQueue(ElemType &e);Status GetHead(ElemType &e)const;bool IsEmpty()const;};template <class ElemType>Seq<ElemType>::Seq(int size){front = rear = 0;maxsize = size;if (elems != NULL)delete[]elems;elems = new ElemType[maxsize];}template<class ElemType>Seq<ElemType>::~Seq(){delete[]elems;}template <class ElemType>Status Seq<ElemType>::EnQueue(ElemType e){if ((rear + 1) % maxsize == front)return OVER_FLOW;else{elems[rear] = e;rear = (rear + 1) % maxsize;return SUCCESS;}}template <class ElemType>Status Seq<ElemType>::DelQueue(ElemType &e) {if (rear == front)return UNDER_FLOW;else{e = elems[front];front = (front + 1) % maxsize;return SUCCESS;}}template<class ElemType>Status Seq<ElemType>::GetHead(ElemType &e)const {if (!IsEmpty()){e = elems[front];return SUCCESS;}else return UNDER_FLOW;}template <class ElemType>bool Seq<ElemType>::IsEmpty()const{return front == rear;}void YangHui(int n){Seq<int> Tri;int data = 0;int k = 0;Tri.EnQueue(1);Tri.EnQueue(1);Tri.EnQueue(0);int e; int head;while (k<n){Tri.GetHead(head);while (head != 0){Tri.GetHead(head);Tri.EnQueue(data + head);Tri.GetHead(data);cout << data << ' ';Tri.DelQueue(e);Tri.GetHead(head);}k++;Tri.GetHead(head);data = data + head;Tri.EnQueue(data);Tri.EnQueue(0);Tri.DelQueue(e);data = 0;cout << endl;}}void main(void){int n;cout << "请输入二项式的阶数：";do {cin >> n;if (n <= 0)cout << "二项式的阶数必须大于0，请重新输入：";} while (n <= 0);cout << "阶数为 " << n << " 的杨辉三角如下：" << endl;YangHui(n);cout << endl;system("pause");}四、调试问题经常就是栈函数合并之后显示不出来或者显示错误，不过现在好了。
数据结构-堆栈和队列实验报告
数据结构-堆栈和队列实验报告数据结构堆栈和队列实验报告一、实验目的本次实验的主要目的是深入理解和掌握数据结构中的堆栈和队列的基本概念、操作原理以及实际应用。
通过实际编程实现堆栈和队列的相关操作，加深对其特性的认识，提高编程能力和解决问题的能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，开发工具为 PyCharm。
三、实验原理（一）堆栈（Stack）堆栈是一种特殊的线性表，其操作遵循“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的原则。
可以将堆栈想象成一个只能从一端进行操作的容器，新元素总是被添加到这一端（称为栈顶），而取出元素也只能从栈顶进行。
堆栈的基本操作包括：1、｀push`：将元素压入堆栈。
2、｀pop`：弹出堆栈顶部的元素。
3、｀peek`：查看堆栈顶部的元素，但不弹出。
（二）队列（Queue）队列是另一种特殊的线性表，其操作遵循“先进先出”（First In First Out，FIFO）的原则。
可以将队列想象成一个排队的队伍，新元素在队尾加入，而取出元素从队首进行。
队列的基本操作包括：1、｀enqueue`：将元素加入队列的尾部。
2、｀dequeue`：取出并删除队列头部的元素。
3、｀front`：查看队列头部的元素，但不取出。
四、实验内容（一）堆栈的实现｀｀｀pythonclass Stack:def ＿_init__(self)：selfitems ＝def push(self, item)：selfitemsappend(item)def pop(self)：if not selfis_empty(）：return selfitemspop(）else:return ＂Stack is empty" def peek(self)：if not selfis_empty(）：return selfitems-1else:return ＂Stack is empty" def is_empty(self)：return len(selfitems) ＝＝ 0 def size(self)：return len(selfitems)｀｀｀（二）队列的实现｀｀｀pythonclass Queue:def ＿_init__(self)：selfitems ＝def enqueue(self, item)：selfitemsappend(item)def dequeue(self)：if not selfis_empty(）：return selfitemspop(0) else:return ＂Queue is empty" def front(self)：if not selfis_empty(）：return selfitems0else:return ＂Queue is empty" def is_empty(self)：return len(selfitems) ＝＝ 0 def size(self)：return len(selfitems)｀｀｀（三）应用实例1、利用堆栈实现括号匹配的验证｀｀｀pythondef is_balanced_parentheses(exp)：stack ＝ Stack(）for char in exp:if char in ＇（｛＇：stackpush(char)elif char in ＇）｝＇：if stackis_empty(）：return Falsetop ＝ stackpop(）if （char ＝＝＇）＇ and top!＝＇（＇） or （char ＝＝＇｝＇ and top!＝＇｛＇） or （char ＝＝＇＇ and top!＝＇＇）：return Falsereturn stackis_empty(）｀｀｀2、利用队列实现打印杨辉三角的前 n 行｀｀｀pythondef print_yanghui_triangle(n)：queue ＝ Queue(）queueenqueue(1)print(1)for i in range(1, n)：prev_row ＝for ＿ in range(i ＋ 1)：num ＝ queuedequeue(）prev_rowappend(num)print(num, end=＂＂）if ＿＜ i:new_num ＝ prev_row_ ＋（prev_row_ 1 if ＿＞ 0 else 0) queueenqueue(new_num)print(）｀｀｀五、实验结果与分析（一）堆栈实验结果对于括号匹配的验证，输入`＂（（（）））＂｀，输出为`True`，表示括号匹配正确；输入`＂（（（））＂｀，输出为`False`，表示括号匹配错误。
栈和队列实验报告
栈和队列实验报告栈和队列实验报告引言：栈和队列是计算机科学中常用的数据结构，它们可以用于解决各种实际问题。
在本次实验中，我们通过编写代码和运行实验，深入了解了栈和队列的特性和应用。
本报告将详细介绍我们的实验过程、结果和分析。
实验目的：1. 理解栈和队列的基本概念和操作。
2. 掌握栈和队列的实现方式和应用场景。
3. 探究栈和队列在不同问题中的效率和优劣。
实验方法：1. 实验环境：我们使用C++语言编写代码，并在Visual Studio 2019开发环境中进行编译和运行。
2. 实验内容：我们分别实现了栈和队列的基本操作，包括入栈、出栈、入队、出队等。
然后，我们通过编写测试用例，验证这些操作的正确性和效率。
实验结果：1. 栈的实现：我们采用数组和链表两种方式实现了栈。
通过测试用例，我们发现数组实现的栈在空间利用率上更高，而链表实现的栈在插入和删除操作上更高效。
2. 队列的实现：我们同样采用数组和链表两种方式实现了队列。
通过测试用例，我们发现数组实现的队列在出队操作上更高效，而链表实现的队列在入队操作上更高效。
实验分析：1. 栈的应用：栈常被用于实现函数调用、表达式求值和括号匹配等场景。
它的后进先出（LIFO）特性使得它在这些场景中非常方便和高效。
2. 队列的应用：队列常被用于实现任务调度、缓冲区管理和广度优先搜索等场景。
它的先进先出（FIFO）特性使得它在这些场景中非常适用。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了栈和队列的特性和应用。
我们掌握了它们的基本操作，并通过实验验证了它们的效率和优劣。
栈和队列在计算机科学中有着广泛的应用，对于我们编写高效的代码和解决实际问题非常重要。
未来展望：在以后的学习和工作中，我们将继续深入学习和应用栈和队列。
我们将进一步研究它们的高级应用，如栈的逆波兰表达式求值和队列的循环队列实现。
我们也将探索其他数据结构和算法，以提高我们的编程能力和解决问题的能力。
结语：通过本次实验，我们对栈和队列有了更深入的理解。
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实验三栈和队列一、目的和要求1. 掌握栈和队列的逻辑结构定义和各种存储结构的实现。
2. 熟练运用栈和队列的各种存储结构以及各种基本操作。
3. 根据实际问题的需要，选择栈和队列适合的存储结构解决问题。
二、实验环境1.WindowsXP操作系统；2.DEV C++、Visual C++6.0语言环境；三、实验内容（一）验证性实验（第1、4题为一组；第2、3题为另一组，每个同学选择一组完成。
每个小题一个文件夹，所有文件夹打在一个包中，文件名：“学号”+“姓名”，例如: 13131000张三.rar 。
提交码为2014DS3，截止时间：2014年12月14日12：00时。
）1．顺序栈的验证（1）定义一个结构体，描述停车场中车辆的信息。
车辆信息包括：车牌号（8个字符）、进场时间（年、月、日、时、分、秒）。
用描述车辆信息的结构体作为栈的数据元素类型测试顺序栈的实现。
（2）修改顺序栈的入栈成员函数push(x)，要求当栈满时，执行私有成员函数stackfull( )进行栈满处理。
其功能是：动态创建一个比原来的栈数组大一倍的新数组，代替原来的栈数组，原来栈数组中的元素占据新数组的前半部分的位置。
2．链式栈的验证（1）定义一个结构体，描述停车场中车辆的信息。
车辆信息包括：车牌号（8个字符）、进场时间（年、月、日、时、分、秒）。
用描述车辆信息的结构体作为栈的数据元素类型测试链式栈的实现。
（2）修改链式栈模板类，用带头结点的单链表作为栈的存储结构。
3．循环队列的验证（1）定义一个结构体，描述银行排队系统中的客户信息。
客户信息包括：客户号、客户类型（企业客户、VIP客户、普通客户）、到达时间（年、月、日、时、分、秒）等。
用描述客户信息的结构体作为队列的数据元素类型测试循环队列的实现。
（3）修改教材中循环队列模板类，把成员数据rear改为length表示队列长度，完成修改后各成员函数的实现，并进行测试验证。
4．链队列的验证（1）定义一个结构体，描述航空订票系统中的航班信息。
航班信息包括：航班号、起飞时间（年、月、日、时、分、秒）、起飞地点（8个字符）、抵达时间（年、月、日、时、分、秒）、抵达地点（8个字符）、座位数、空位数、票价等。
用描述航班信息的结构体作为队列的数据元素类型测试链队列的实现。
（2）修改教材中的链队列模板类，用一个不带头结点的单循环链表来表示队列（也称为循环链队列），其中只设一个队尾指针rear，不设队头指针，队尾指针rear指向队尾元素结点。
（二）设计性实验（小组完成，每个小组从5-8题中任选一题）5．设计2个顺序栈共享存储空间的类模板仿照教材中顺序栈的类模板，实现2个顺序栈存储空间的共享（即一个数组存储2个栈的数据元素，2个栈顶分别设在数组的2端，入栈时栈顶指针向数组中间移动），并进行测试验证。
入栈操作push(k,e)有两个参数，其中k（取1或2）表示入栈的编号，e表示入栈的元素；出栈操作pop(k,e)有两个参数，其中k（取1或2）表示出栈的编号，e表示出栈的元素；其它成员函数也作相应修改，需要用参数指明所操作栈的编号。
6．改造循环队列模板类修改教材中循环队列模板类，增加成员数据tag，原有成员数据不变，改变队空和队满的判断条件，当front == rear && tag == 0表示队空，front == rear && tag == 1表示队满，完成修改后各成员函数的实现，并进行测试验证。
7．设计团队队列模板类设计一个团队队列的类模板。
在团队队列中每个元素属于一个团队，同一团队中的元素在队列中的位置是连续排列的。
当一个元素入队时，如果队列中已经有它同团队的元素，则该元素入队并排在它所在团队的最后；否则把该元素排在整个队列的最后。
出队操作同一般队列一样，把整个队列的队头元素出队列。
构造团体队列时需要指出团队的数目n，团队编号从0到n-1。
入队时需要两个参数，其一表示入队元素值，其二表示所在团队编号。
8．设计双栈队列模板类设计用2个栈实现1个队列的类模板。
入队时，直接把入队元素入1号栈；出队时，先把1号栈中的元素全部倒入2号栈，再从2号栈弹出栈顶元素进行出队，最后把2号栈中剩余元素倒回1号栈。
（三）综合性实验（小组完成，每个小组从9-12中任选一题）9．停车场管理[问题描述]设停车场内只有一个可停放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。
试为该停车场编制模拟程序进行管理。
[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，对每一组输入数据执行如下操作：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。
[测试数据]例如：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）。
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，其中，‘A’表示到达；‘D’表示离去，‘E’表示输入结束。
[实现提示]为了给离去的汽车让路需另设一个栈，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）汽车可以有不同种类，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。
（3）汽车可以直接从便道上开走，此时排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。
10．车厢调度[问题描述]有一个“丁”字型铁路调度系统如右图所示，它由相互垂直的2条铁轨组成，水平方向的为主铁轨，竖直方向的为辅助铁轨。
辅助铁轨用于对车厢次序进行调整，它在主铁轨中间，把主铁轨分成左、右两部分。
主铁轨左边的车厢只能从左边开到右边；或者从主铁轨左边进入辅助铁轨；辅助铁轨上的车厢只可以进入主铁轨右边。
现在有n 节火车车厢，编号为1、2、…、n ，在主铁轨的左边以任意的顺序排列，要求通过这个调度系统，在主铁轨的右以1、2、…、n 的次序开出（例如：有5节车厢以5、3、1、2、4的次序进入，要求以1、2、3、4、5的顺序出站）。
请编程求解调度过程。
[输入数据]输入共2行，第1行一个正整数n 表示车厢数目；第2行是1-n 的任意排列表示n 节车厢在主铁轨左边的排列顺序。
[输出数据]如果能完成调度的话输出调度过程，否则输出调度失败信息。
11．银行排队系统[问题描述]随着银行业务量的快速发展，银行柜台业务承受的压力越来越大，排队等待现象屡见不鲜，银行排长队现象成为困扰银行和用户的难题。
为了解决这一难题，目前大部分银行的营业厅都使用了取号系统来改善银行窗口排长队的现象，提高银行的服务效率。
本题目要求实现银行排队模拟系统，模拟银行取号排队的整个过程，系统功能包括：取号、排队、服务、及管理等。
“丁”字型铁路调度系统取号：客户进入银行首先从系统的取号机获取客户编号，包括：客户编号、客户类型（企业客户、VIP客户、普通客户）、到达时间（年、月、日、时、分、秒）等。
排队：客户获取客户编号后，如果服务窗口空闲就直接去办理业务，否则进入大厅等待。
服务：当服务窗口完成一笔业务后，如果有客户在大厅等待就根据其到达时间的先后顺序让最先到的客户办理业务。
管理：能根据需要统计服务窗口办理的业务数、统计客户的等待时间、业务办理时间等。
[基本要求]系统中设一个服务窗口、不分区分客户类型，完成银行排队模拟系统的实现，能进行取号、排队、服务、管理等操作。
[测试数据]系统提供一个菜单，让操作员选择不同的功能，进行不同的操作，能显示在大厅等待的客户信息、已经在服务窗口办完业务的客户信息。
[实现提示]利用队列分别表示在大厅等待的客户信息和已经办完业务的客户信息。
[选作内容]（1）在系统中设置多个服务窗口进行工作。
（2）设置服务窗口的类型（企业客户窗口、VIP客户窗口、普通客户窗口），分别为不同的客户人群服务。
（3）设置大厅座位数，当大厅坐满时,再进来的客户只能在过道里等待，大厅有空位时先到过道里等待的客户再进大厅等待。
12．航空订票系统[问题描述]随着计算机的普及，计算机的应用已经深入到人们生活的方方面面，航空订票系统就是其中之一。
航空订票系统主要包括：航班查询、旅客订票、旅客退票、航班管理等功能。
航班查询：根据旅客提供的出发时间、出发地点和目的地、舱位等要求，查询满足旅客要求的航班信息(航班号、起飞时间、起飞地点、抵达时间、抵达地点、座位数、空位数、票价等)。
旅客订票：旅客提交订票的相关信息（航班号、订票数量，相应人员的姓名和身份证），系统将查询相应航班的已定票情况，若尚有余票，则为客户办理订票手续,为旅客安排座位等，否则询问旅客是否愿意等待退票，如果旅客愿意等待则记录相关信息，否则就退出订票。
航班管理：航空公司可以新增航班，显示航班详细信息{航班号、起飞时间、起飞地点、抵达时间、抵达地点、票价、所有座位安排情况、等待退票的旅客信息（身份证号、姓名、性别、出生日期等）}。
退票处理：旅客若需退票，可提出退票处理。
输入退票信息（航班号、身份证号），系统将修改相应的座位安排情况，并判断该航班是否有等待退票的旅客，如果有则安排最早等待的旅客订票。
[基本要求]系统能进行航班查询、旅客订票、旅客退票、航班管理。
[测试数据]系统提供一个菜单，让操作员选择不同的功能，进行不同的操作，能显示各航班详细信息、已经完成订票的客户信息、等待退票的客户信息。
[实现提示]航班信息、航班中已订票的旅客信息可以用线性表表示，各航班的等待退票旅客信息可以用队列实现，一个航班一个已订票的旅客信息表，另一个等待退票旅客信息队列。