栈的顺序及链式存储的表示及实现

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栈的实验报告结论(3篇)

栈的实验报告结论(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作;2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方法;3. 熟悉栈在程序设计中的应用。

二、实验内容1. 栈的顺序存储结构实现;2. 栈的链式存储结构实现;3. 栈的基本操作(入栈、出栈、判空、求栈顶元素);4. 栈在程序设计中的应用。

三、实验方法1. 采用C语言进行编程实现;2. 对实验内容进行逐步分析,编写相应的函数和程序代码;3. 通过运行程序验证实验结果。

四、实验步骤1. 实现栈的顺序存储结构;(1)定义栈的结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证顺序存储结构的栈操作。

2. 实现栈的链式存储结构;(1)定义栈的节点结构体;(2)编写初始化栈的函数;(3)编写入栈、出栈、判空、求栈顶元素的函数;(4)编写测试程序,验证链式存储结构的栈操作。

3. 栈在程序设计中的应用;(1)实现一个简单的四则运算器,使用栈进行运算符和操作数的存储;(2)实现一个逆序输出字符串的程序,使用栈进行字符的存储和输出;(3)编写测试程序,验证栈在程序设计中的应用。

五、实验结果与分析1. 顺序存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,栈顶元素增加;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,栈顶元素减少;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。

2. 链式存储结构的栈操作实验结果:(1)入栈操作:在栈未满的情况下,入栈操作成功,链表头指针指向新节点;(2)出栈操作:在栈非空的情况下,出栈操作成功,链表头指针指向下一个节点;(3)判空操作:栈为空时,判空操作返回真,栈非空时返回假;(4)求栈顶元素操作:在栈非空的情况下,成功获取栈顶元素。

3. 栈在程序设计中的应用实验结果:(1)四则运算器:成功实现加、减、乘、除运算,并输出结果;(2)逆序输出字符串:成功将字符串逆序输出;(3)测试程序:验证了栈在程序设计中的应用。

谈顺序存储与链式存储的异同

谈顺序存储与链式存储的异同

谈顺序存储与链式存储的异同摘要:顺序存储与链式存储的应用范围较为广泛。

顺序存储就是用一组地址连续的存储单元依次存储该线性表中的各个元素,由于表中各个元素具有相同的属性,所以占用的存储空间相同,而链式存储无需担心容量问题,读写速度相对慢些,由于要存储下一个数据的地址所以需要的存储空间比顺序存储大。

关键词:顺序存储链式存储顺序存储与链式存储异同一、什么是顺序存储在计算机中用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的各个数据元素,称作线性表的顺序存储结构.顺序存储结构是存储结构类型中的一种,该结构是把逻辑上相邻的节点存储在物理位置上相邻的存储单元中,结点之间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。

由此得到的存储结构为顺序存储结构,通常顺序存储结构是借助于计算机程序设计语言(例如c/c++)的数组来描述的。

顺序存储结构的主要优点是节省存储空间,因为分配给数据的存储单元全用存放结点的数据(不考虑c/c++语言中数组需指定大小的情况),结点之间的逻辑关系没有占用额外的存储空间。

采用这种方法时,可实现对结点的随机存取,即每一个结点对应一个序号,由该序号可以直接计算出来结点的存储地址。

但顺序存储方法的主要缺点是不便于修改,对结点的插入、删除运算时,可能要移动一系列的结点。

二、简述链式存储在计算机中用一组任意的存储单元存储线性表的数据元素(这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的).它不要求逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻.因此它没有顺序存储结构所具有的弱点,但也同时失去了顺序表可随机存取的优点.链式存储结构不要求逻辑上相邻的两个数据元素物理上也相邻,也不需要用地址连续的存储单元来实现。

因此在操作上,它也使得插入和删除操作不需要移动大量的结点。

线性表的链式存储结构主要介绍了单链表、循环链表、双向链表和静态链表四种类型,讨论了各种链表的基本运算和实现算法。

三、栈的存储结构:顺序存储和链式存储利用顺序存储方式实现的栈称为顺序栈。

大学数据结构课件--第3章 栈和队列

大学数据结构课件--第3章 栈和队列
top top 栈空 F E D C B A
栈满 top-base=stacksize
top
F
E
D C B
top top top top top top base
入栈PUSH(s,x):s[top++]=x; top 出栈 POP(s,x):x=s[--top]; top
base
4
A
3.1 栈
例1:一个栈的输入序列为1,2,3,若在入栈的过程中 允许出栈,则可能得到的出栈序列是什么? 答: 可以通过穷举所有可能性来求解:
3.2 栈的应用举例
二、表达式求值
“算符优先法”
一个表达式由操作数、运算符和界限符组成。 # 例如:3*(7-2*3) (1)要正确求值,首先了解算术四则运算的规则 a.从左算到右 b.先乘除后加减 c.先括号内,后括号外 所以,3*(7-2*3)=3*(7-6)=3*1=3
9
3.2 栈的应用举例
InitStack(S); while (!QueueEmpty(Q))
{DeQueue(Q,d);push(S,d);}
while (!StackEmpty(S)) {pop(S,d);EnQueue(Q,d);} }
第3章 栈和队列
教学要求:
1、掌握栈和队列的定义、特性,并能正确应用它们解决实 际问题;
用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素, 设指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素的位置。
Q.rear 5 4 Q.rear 3 2 3 2 5 4 Q.rear 3 3 5 4 5 4
F E D C
C B A
Q.front
2 1 0
C B
Q.front 2 1 0

《数据结构(C语言)》第3章 栈和队列

《数据结构(C语言)》第3章 栈和队列
Data structures

❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(1) 栈的静态分配顺序存储结构描述 ② top为整数且指向栈顶元素 当top为整数且指向栈顶元素时,栈空、入栈、栈满 及出栈的情况如图3.2所示。初始化条件为 S.top=-1。
(a) 栈空S.top==-1 (b) 元素入栈S.stack[++S.top]=e (c) 栈满S.top>=StackSize-1 (d) 元素出栈e=S.stack[S.top--]
/*栈顶指针,可以指向栈顶
元素的下一个位置或者指向栈顶元素*/
int StackSize; /*当前分配的栈可使用的以 元素为单位的最大存储容量*/
}SqStack;
/*顺序栈*/
Data structures

❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(2) 栈的动态分配顺序存储结构描述 ① top为指针且指向栈顶元素的下一个位置 当top为指针且指向栈顶元素的下一个位置时,栈空 、入栈、栈满及出栈的情况如图3.3所示。初始化条 件为S.top=S.base。
…,n-1,n≥0} 数据关系:R={< ai-1,ai>| ai-1,ai∈D,i=1,2
,…,n-1 } 约定an-1端为栈顶,a0端为栈底 基本操作:
(1) 初始化操作:InitStack(&S) 需要条件:栈S没有被创建过 操作结果:构建一个空的栈S (2) 销毁栈:DestroyStack(&S) 需要条件:栈S已经被创建 操作结果:清空栈S的所有值,释放栈S占用的内存空间
return 1;
}
Data structures

数据结构第3章栈

数据结构第3章栈
Elemtype pop(sqstack *s) { /*若栈s不为空,则删除栈顶元素*/ Elemtype x; if(s->top<0) return NULL; /*栈空*/ x=s->stack[s->top]; s->top--; return x; }
13
(4)取栈顶元素操作
Elemtype gettop(sqstack *s) { /*若栈s不为空,则返回栈顶元素*/ If(s->top<0) return NULL; /*栈空*/ return (s->stack[s->top]); }

29
算术表达式求值
在计算机中,任何一个表达式都是由: 操作数(operand)、运算符(operator)和 界限符(delimiter)组成的。 其中操作数可以是常数,也可以是变量或常量的 标识符;运算符可以是算术运算体符、关系运算符和 逻辑符;界限符为左右括号和标识表达式结束的结束 符。
30
6
存储结构
栈是一种特殊的线性表,有两种存储方式: 顺序存储结构存储
链式存储结构存储。


7
顺序栈的数组表示
与第二章讨论的一般的顺序存储结构的线性表 一样,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,这种形式的栈也称为顺 序栈。 使用一维数组来作为栈的顺序存储空间。 设指针top指向栈顶元素的当前位置,以数组 小下标的一端作为栈底。 top=0时为空栈,元素进栈时指针top不断地 加1,当top等于数组的最大下标值时则栈满。
5)假如读出的运算符的优先级不大于运算符栈栈顶运算符
的优先级,则从操作数栈连续退出两个操作数,从运算符栈中 退出一个运算符,然后作相应的运算,并将运算结果压入操作 数栈。此时读出的运算符下次重新考虑(即不读入下一个符号 )。

堆栈的实验报告

堆栈的实验报告

一、实验目的1. 理解堆栈的基本概念和原理;2. 掌握堆栈的顺序存储和链式存储方法;3. 熟悉堆栈的基本操作,如入栈、出栈、判断栈空、求栈顶元素等;4. 能够运用堆栈解决实际问题。

二、实验内容1. 堆栈的基本概念和原理;2. 堆栈的顺序存储和链式存储方法;3. 堆栈的基本操作实现;4. 堆栈的应用实例。

三、实验原理1. 堆栈的基本概念和原理:堆栈是一种特殊的线性表,它按照“后进先出”(LIFO)的原则组织数据。

即最后进入堆栈的数据元素最先出栈。

2. 堆栈的顺序存储方法:使用一维数组实现堆栈,栈顶指针top指向栈顶元素。

3. 堆栈的链式存储方法:使用链表实现堆栈,每个节点包含数据域和指针域。

4. 堆栈的基本操作实现:(1)入栈:将元素插入到栈顶,如果栈未满,则top指针加1,并将元素值赋给top指向的元素。

(2)出栈:删除栈顶元素,如果栈不为空,则将top指向的元素值赋给变量,并将top指针减1。

(3)判断栈空:如果top指针为-1,则表示栈为空。

(4)求栈顶元素:如果栈不为空,则将top指向的元素值赋给变量。

四、实验步骤1. 使用顺序存储方法实现堆栈的基本操作;2. 使用链式存储方法实现堆栈的基本操作;3. 编写程序,测试堆栈的基本操作是否正确;4. 分析实验结果,总结实验经验。

五、实验结果与分析1. 使用顺序存储方法实现堆栈的基本操作:(1)入栈操作:当栈未满时,将元素插入到栈顶。

(2)出栈操作:当栈不为空时,删除栈顶元素。

(3)判断栈空:当top指针为-1时,表示栈为空。

(4)求栈顶元素:当栈不为空时,返回top指向的元素值。

2. 使用链式存储方法实现堆栈的基本操作:(1)入栈操作:创建新节点,将其作为栈顶元素,并修改top指针。

(2)出栈操作:删除栈顶元素,并修改top指针。

(3)判断栈空:当top指针为NULL时,表示栈为空。

(4)求栈顶元素:返回top指针指向的节点数据。

3. 实验结果分析:通过实验,验证了顺序存储和链式存储方法实现的堆栈基本操作的正确性。

数据结构实验报告栈

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。

数据结构叶核亚第五版第四章

数据结构叶核亚第五版第四章

数据结构叶核亚第五版第四章
第五版的《数据结构叶核亚》第四章主要讲解了栈和队列这两种线性数据结构,以下是章节内容的简要概述:
1. 栈的定义及其特点:栈是一种只允许在栈顶进行插入、删除操作的线性表,具有后进先出(LIFO)的特点。

栈顶指针始终指向栈顶元素,栈底为固定位置。

2. 栈的顺序存储结构:采用数组实现,需要定义一个栈顶指针和一个栈底指针,可以使用top变量表示栈顶指针,初始值为-1,每次插入或删除元素时更新top的值即可。

3. 栈的链式存储结构:采用链表实现,链表的头节点代表栈底,尾节点代表栈顶,每次插入或删除元素时只需要修改指针即可。

4. 栈的应用:主要包括表达式求值、函数调用等方面。

5. 队列的定义及其特点:队列是一种先进先出(FIFO)的线性表,只允许在一端插入,另一端删除,插入操作称作入队,删除操作称作出队。

6. 队列的顺序存储结构:采用数组实现,需要定义一个头指针和一个尾指针,可以使用front和rear变量来表示,初始值均为0。

7. 队列的链式存储结构:同样采用链表实现,需要定义一个头指针和一个尾指针,插入操作在链表尾部进行,删除操作在链表头部进行。

8. 循环队列:为了避免队列空间的浪费,可以采用循环队列的方式实现,即将队列当作一个环型结构来处理。

9. 双端队列:双端队列是一种两端都可以进行插入和删除操作的队列,支持队列和栈的所有操作。

以上就是《数据结构叶核亚》第四章的主要内容概述。

数据结构 3.1栈和队列(顺序及链栈定义和应用)

数据结构 3.1栈和队列(顺序及链栈定义和应用)

假设从终端接受了这样两行字符: whli##ilr#e(s#*s) outcha@putchar(*s=#++);
则实际有效的是下列两行: while (*s) putchar(*s++);
例4:迷宫求解
通常用 “回溯 试探方 法”求 解
##########
# Q # $ $ $ #
#
# #$ $ $ # #
3.1 栈的类型定义
实例引进 考虑问题:一个死胡同,宽度只能够一辆车进 出,现有三辆汽车依次进入胡同停车,后A车 要离开,如何处理? 用计算机模拟以上问题
小花车
小明家 小花家 能能家 点点家 强强家
小花车
点点车 强强车
基本概念
栈(STACK) ——一种限定性的 数据结构,限定只能在表的一端 进行插入和删除的线性表。
# $ $ # #
#
## ##
##
# #
##
# # #
#
## # ## # # #
#
Q #
##########
求迷宫路径算法的基本思想
若当前位置“可通”,则纳入路径,继续( 向东)前进; 若当前位置“不可通”,则后退,换方向 继续探索; 若四周“均无通路”,则将当前位置从路 径中删除出去。
一 顺序栈
顺序栈存储的特点 顺序栈各个基本操作顺序实现 完整的顺序栈c语言程序 模拟停车场
一 顺序栈
存储特点
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
c语言中可用数组来实现顺序栈
设置栈顶指针Top
elem[arrmax]
a1 a2 a3 a4
Top
top的值
elem[arrmax]

第3章 栈和队列

第3章 栈和队列

显然,为循环队列所分配的空间可以被充分利 用,除非向量空间真的被队列元素全部占用, 否则不会上溢。因此,真正实用的顺序队列是循环队列。 例:设有循环队列QU[0,5],其初始状态是 front=rear=0,各种操作后队列的头、尾指针的状态变 化情况如下图3-7所示。
rear front front 1 2 4 3 rear
队尾(rear) :允许进行插入的一端称为队尾。
队列中没有元素时称为空队列。在空队列中依次加入元 素a1, a2, …, an之后,a1是队首元素,an是队尾元素。显然 退出队列的次序也只能是a1, a2, …, an ,即队列的修改是 依先进先出的原则进行的,如图3-5所示。
出队
a1 , a2 , … , an
◆ 入队:将新元素插入rear所指的位置,然后rear加1。
在非空队列里,队首指针始终指向队头元素,而队尾指 针始终指向队尾元素的下一位置。 顺序队列中存在“假溢出”现象。因为在入队和出队操 作中,头、尾指针只增加不减小,致使被删除元素的空间 永远无法重新利用。因此,尽管队列中实际元素个数可能 远远小于数组大小,但可能由于尾指针已超出向量空间的 上界而不能做入队操作。该现象称为假溢出。
结点进栈:首先将数据元素保存到栈顶(top所指的当前位置),然后执
行top加1,使top指向栈顶的下一个存储位置;
结点出栈:首先执行top减1,使top指向栈顶元素的存储位置,然后将栈
顶元素取出。
3.1.2.2 栈的静态顺序存储表示
采用静态一维数组来存储栈。
◆ 栈底固定不变的;栈顶则随着进栈和退栈操作而变化,用一个整型变量top(称为 栈顶指针)来指示当前栈顶位置。 ◆ 用top=0表示栈空的初始状态,每次top指向栈顶在数组中的存储位置。 ◆

栈的实验报告分析

栈的实验报告分析

一、实验目的1. 理解栈的基本概念和操作。

2. 掌握栈的顺序存储和链式存储实现方式。

3. 熟悉栈在实际问题中的应用。

二、实验内容1. 栈的顺序存储实现2. 栈的链式存储实现3. 栈的应用三、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发工具:Visual Studio 2019四、实验步骤1. 栈的顺序存储实现(1)定义栈的数据结构```cpp#define MAXSIZE 100typedef struct {int data[MAXSIZE];int top;} SeqStack;```(2)初始化栈```cppvoid InitStack(SeqStack &S) {S.top = -1;}```(3)判断栈是否为空```cppbool StackEmpty(SeqStack S) {return S.top == -1;}```(4)判断栈是否已满```cppbool StackFull(SeqStack S) {return S.top == MAXSIZE - 1; }```(5)入栈操作```cppbool Push(SeqStack &S, int e) { if (StackFull(S))return false;S.data[++S.top] = e;return true;}```(6)出栈操作```cppbool Pop(SeqStack &S, int &e) { if (StackEmpty(S))return false;e = S.data[S.top--];return true;}```(7)获取栈顶元素```cppbool GetTop(SeqStack S, int &e) { if (StackEmpty(S))return false;e = S.data[S.top];return true;}```2. 栈的链式存储实现(1)定义栈的节点结构```cpptypedef struct StackNode {int data;struct StackNode next;} StackNode, LinkStack;```(2)初始化栈```cppvoid InitStack(LinkStack &S) {S = (LinkStack)malloc(sizeof(StackNode)); if (S == NULL)exit(1);S->next = NULL;}```(3)判断栈是否为空```cppbool StackEmpty(LinkStack S) {return S->next == NULL;}```(4)入栈操作```cppbool Push(LinkStack &S, int e) {StackNode p = (StackNode )malloc(sizeof(StackNode)); if (p == NULL)return false;p->data = e;p->next = S->next;S->next = p;return true;}```(5)出栈操作```cppbool Pop(LinkStack &S, int &e) {if (StackEmpty(S))return false;StackNode p = S->next;e = p->data;S->next = p->next;free(p);return true;}```(6)获取栈顶元素```cppbool GetTop(LinkStack S, int &e) {if (StackEmpty(S))return false;e = S->next->data;return true;}```3. 栈的应用以计算器为例,实现栈在表达式求值中的应用。

第3章 栈

第3章 栈
// 若栈空,则返回1
// 否则返回0
(6)判栈满
int SFull(SeqStack *s) { if (s->top= =MAXLEN–1) return 1;// 若栈满,
则返回1
else return 0;
回0
// 否则返
}
2. 栈的链式存储结构
1.存储方式:同一般线性表的单链式存储结构 完全相同,但是应该确定链表的哪端对应与栈顶, 如果链表的表尾作为栈顶,则入,出栈操作的时 间复杂性为o(n)
int Push (SeqStack *s, elemtype x) { if (s->top= =MAXLEN–1) return 0;
// 栈满不能入栈,且返回 0
else { s->top++; s->elem[s->top]=x; // 栈不满,则压入元素x return 1;} // 进栈成功,返回1
如果链表的表头作为栈顶,则入,出栈操作的时间 复杂性为o(1),所以,一般把链表头作为栈顶.
链栈结构如下图所示。
data next
top 4 3 2 1 ^
栈顶
特点:减小溢出,提高空 间利用率.只有系统没 有空间了,才会溢出
栈底
图3-4 链栈示意图
2.链栈的实现
用链式存储结构实现的栈称为链栈。因为链栈的结点结 构与单链表的结构相同,通常就用单链表来实现,在此用 LinkStack表示,即有: typedef struct stacknode { elemtype data; struct stacknode *next; } stacknode;,* Linkstack;
// 分配最大的栈空间
typedef struct

栈的链式存储结构

栈的链式存储结构

栈的链式存储结构1. 引言栈是一种常见的数据结构,在计算机科学中广泛应用于编程语言解析、函数调用以及内存管理等领域。

栈的特点是“后进先出”(Last In First Out,LIFO),即最后插入的元素最先被访问和删除。

栈可以通过不同的存储结构来实现,其中链式存储结构是一种常见的方式。

1.1 什么是链式存储结构链式存储结构是一种动态分配内存的方式,通过节点之间的指针连接来表示数据元素之间的逻辑关系。

在链式存储结构中,每个节点包含两部分信息:数据域和指针域。

数据域用于存储数据元素本身,而指针域用于指向下一个节点的地址。

1.2 链式存储结构的优势相比于顺序存储结构(使用数组实现的栈),链式存储结构具有以下优势: - 动态分配内存:链式存储结构可以根据实际需要动态地分配内存,避免了固定大小的限制。

- 灵活性:链式存储结构可以方便地插入和删除节点,不需要移动其他元素。

- 节省空间:链式存储结构不需要预先分配固定大小的空间,节省了内存的使用。

2. 链式存储结构的实现链式存储结构的实现依赖于节点的定义和指针的运用。

下面是一个基本的节点定义:struct Node {int data; // 数据域struct Node* next; // 指针域};2.1 创建空栈创建一个空栈可以通过将头指针(指向栈顶元素的指针)初始化为NULL来实现。

struct Node* top = NULL; // 初始化头指针为NULL2.2 入栈操作入栈操作将一个新元素插入到栈中,并更新栈顶指针。

具体步骤如下: 1. 创建一个新节点,将要入栈的元素赋值给新节点的数据域。

2. 将新节点的指针域指向当前的栈顶元素。

3. 将栈顶指针指向新节点。

2.3 出栈操作出栈操作将栈中的元素删除,并返回该元素的值。

具体步骤如下: 1. 检查栈是否为空,如果为空则返回错误提示。

2. 将栈顶指针指向当前栈顶元素的下一个节点。

3. 返回当前栈顶元素的值。

第3章 限定性线性表——栈和队列

第3章  限定性线性表——栈和队列

两栈共享技术(双端栈):
主要利用了栈“栈底位置不变,而栈顶位置动态变
化”的特性。首先为两个栈申请一个共享的一维数 组空间S[M],将两个栈的栈底分别放在一维数组的 两端,分别是0,M-1。
共享栈的空间示意为:top[0]和top[1]分别为两个 栈顶指示器 。
Stack:0
M-1
top[0]
top[1]
(1)第i号栈的进栈操作 int pushi(LinkStack top[M], int i, StackElementType x) { /*将元素x进入第i号链栈*/
LinkStackNode *temp; temp=(LinkStackNode * )malloc(sizeof(LinkStackNode)); if(temp==NULL) return(FALSE); /* 申请空间失败 */ temp->data=x; temp->next=top[i]->next; top[i]->next=temp; /* 修改当前栈顶指针 */ return(TRUE); }
case 1:if(S->top[1]==M) return(FALSE);
*x=S->Stack[S->top[1]];S->top[1]++;break;
default: return(FALSE);
}
return(TRUE);
返回主目录
}
【思考题】
说明读栈顶与退栈顶的处理异同,并标明将已知 的退栈顶算法改为读栈顶算法时应做哪些改动。
返回主目录
链栈的进栈操作
int Push(LinkStack top, StackElementType x)

数据结构实验报告栈及其应用docx

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。

第3章 栈

第3章 栈

3.1 栈的定义及运算
• • • • • • (3)判断栈满FullStack(S)。 初始条件:栈S已存在。 操作结果:若栈已满返回1,否则返回0。 (4)进栈Push(S,x)。 初始条件:栈S已存在且非满。 操作结果:其作用是将数据元素x插入栈S中,使 其为栈S的栈顶元素。
3.1 栈的定义及运算
3.2 栈的存储和实现
• (5)出栈操作。出栈操作的过程如图3-4所示。先判断栈S如 图3-4(a)是否为空,若不空将栈顶元素取出赋给指针x所指 的对象,如图3-4(b)所示,然后将记录栈顶的下标变量top 减1(但该元素还在数组内,只是栈顶指针已经改变位置), 如图3-4(c)所示。
图3-4 出栈操作过程图
3.2 栈的存储和实现
• 3.2.1 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。
3.2 栈的存储和实现
• • • • • • • • • • • • • • if(flag==1) printf("\n出栈成功!"); else printf("出栈失败!"); break; case '4': if(flag=GetTop(&S,&x)) printf("当前的栈顶元素值为:%d",x); break; case '0': ch1='n';break; default: printf("输入有误,请输入0~4进行选择!"); }

第三章 栈和队列_1

第三章  栈和队列_1
思考:假若表达式中含有三种括号?
9、Ackerman函数的定义如下, 请写出递归算法。
n+1
当 m=0 时
AKM(m, n)= AKM(m-1, 1)
当 m!=0, n=0时
AKM(m-1, AKM(m, n-1)) 当 m!=0, n!=0时
10、假设以带头结点的循环链表表示队列,并且 只设一个指针指向队尾元素站点(注意不设头 指针),试编写相应的队列初始化、判队空、 入队列和出队列的操作步骤(假设队尾的结点 指针为pr)。
11、假设以数组cycque[m]存放循环队列Q的元素, 同时设变量rear和quelen分别指示循环队列中 队尾元素位置和内含元素的个数。试给出此循 环队列的队满条件,并写出相应的队列初始化、 入队列和出队列的操作步骤。
12、某汽车轮渡口,过江渡船每次能载10辆车过 江。过江车辆分为客车类和货车类,上渡船有 如下规定:同类车先到先上船;客车先于货车 上渡船,且每上4辆客车,才允许上一辆货车; 若等待客车不足4辆,则以货车代替,若无货 车等待,允许客车都上船。试写一算法模拟渡 口管理。
列出算法执行到各步骤时栈中元素的动态变化 过程。
3.3 栈与递归的实现
1、求解n阶Hanoi塔问题的递归算法(p55 算法 3.5)
2、n=3或4时, n阶Hanoi塔问题的递归算法执行 过程中递归工作栈的动态变化过程(p57 图 3.7)
3.4 队列
一、抽象数据类型队列的定义
队列是一种先进先出的线性表(FIFO) 队头、队尾
循环队列
1、循环队列的顺序存储结构 # define MAXQSIZE 100 typedef struct { QElemType *base; int front; // 队列非空时指向队列头元素 int rear;
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实验三栈的顺序和链式存储的表示和实现实验目的:1.熟悉栈的特点(先进后出)及栈的基本操作,如入栈、出栈等。

2.掌握栈的基本操作在栈的顺序存储结构和链式存储结构上的实现。

实验内容:1.栈的顺序表示和实现编写一个程序实现顺序栈的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能。

(1)初始化顺序栈(2)插入一个元素(3)删除栈顶元素(4)取栈顶元素(5)便利顺序栈(6)置空顺序栈#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#define MAXNUM 20#define elemtype int//定义顺序栈的存储结构typedef struct{elemtype stack[MAXNUM];int top;}sqstack;//初始化顺序栈void initstack(sqstack *p){if(!p)printf("error");p->top=-1;}//入栈void push(sqstack *p,elemtype x){}//出栈elemtype pop(sqstack *p){}//获取栈顶元素elemtype gettop(sqstack *p){elemtype x;if(p->top!=-1){x=p->stack[p->top];return x;}else{printf("Underflow!\n");return 0;}}//遍历顺序栈void outstack(sqstack *p){int i;printf("\n");if(p->top<0)printf("这是一个空栈!\n");for(i=p->top;i>=0;i--)printf("第%d个数据元素是:%6d\n",i,p->stack[i]); }//置空顺序栈void setempty(sqstack *p){}//主函数main(){sqstack *q;int y,cord;elemtype a;do{printf("\n第一次使用必须初始化!\n\n");printf("\n 主菜单 \n");printf("\n 1 初始化顺序栈 \n");printf("\n 2 插入一个元素 \n");printf("\n 3 删除栈顶元素 \n");printf("\n 4 取栈顶元素 \n");printf("\n 5 置空顺序栈 \n");printf("\n 6 结束程序运行 \n");printf("\n----------------------------------\n");printf("请输入您的选择(1,2,3,4,5,6)");scanf("%d",&cord);printf("\n");switch(cord){case 1:{q=(sqstack *)malloc(sizeof(sqstack));initstack(q);outstack(q);}break;case 2:{printf("请输入要插入的数据元素:a=");scanf("%d",&a);push(q,a);outstack(q);}break;case 3:{pop(q);outstack(q);}break;case 4:{y=gettop(q);printf("\n栈顶元素为: %d\n",y);outstack(q);}break;case 5:{setempty(q);printf("\n顺序栈被置空! \n");outstack(q);}break;case 6:exit(0);}}while(cord<=6);}2.栈的链式表示和实现编写一个程序实现链栈的各种基本运算,并在此基础上设计一个主程序,完成如下功能。

(1)初始化链栈(2)入栈(3)出栈(4)取栈顶元素(5)置空链栈(6)遍历链栈参考代码:#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include<malloc.h>#define null 0typedef int elemtype;typedef struct stacknode{elemtype data;stacknode *next;}stacknode;typedef struct{stacknode *top;}linkstack;//初始化链栈void initstack(linkstack *s){s->top=null;printf("\n已经初始化链栈!\n");}//链栈置空void setempty(linkstack *s){s->top=null;printf("\n链栈被置空!\n");}//入栈void pushlstack(linkstack *s,elemtype x){}//出栈elemtype poplstack(linkstack *s){}//取栈顶元素elemtype stacktop(linkstack *s){if(s->top==0){printf("\n链栈空\n");exit(-1);}return s->top->data;}//遍历链栈void disp(linkstack *s){printf("\n链栈中的数据位:\n");printf("=======================================\n"); stacknode *p;p=s->top;while(p!=null){printf("%d\n",p->data);p=p->next;}printf("=====================================\n"); }//主函数void main(){printf("==============链栈操作================\n");int i,m,n,a;linkstack *s;s=(linkstack *)malloc (sizeof(linkstack));int cord;do{printf("\n第一次使用必须初始化!\n\n");printf("\n 主菜单 \n");printf("\n 1 初始化链栈 \n");printf("\n 2 入栈 \n");printf("\n 3 出栈 \n");printf("\n 4 取栈顶元素 \n");printf("\n 5 置空链栈 \n");printf("\n 6 结束程序运行 \n");printf("\n----------------------------------\n");printf("请输入您的选择(1,2,3,4,5,6)");scanf("%d",&cord);printf("\n");switch(cord){case 1:{initstack(s);disp(s);}break;case 2:{printf("输入将要压入链栈的数据的个数:n=");scanf("%d",&n);printf("依次将%d个数据压入链栈:\n",n);for(i=1;i<=n;i++){scanf("%d",&a);pushlstack(s,a);}disp(s);}break;case 3:{printf("\n出栈操作开始!\n");printf("输入将要出栈的数据个数:m=");scanf("%d",&m);for(i=1;i<=m;i++){printf("\n第%d次出栈的数据是:%d\n",i,poplstack(s));}break;}case 4:{printf("\n\n链栈的栈顶元素为:%d\n\n",stacktop(s));}break;case 5:{setempty(s);disp(s);}break;case 6:exit(0);}}while(cord<=6);}实验总结:。

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