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。 3. 栈的主要特点是什么,队列呢,

答:栈拥有‘后进先出’的特点;队列拥有‘先进先出’的特点。 4. 栈的主要功能是什么,队列呢,

答:栈作为数据结构，其主要的用途是保存一批数据的逆序信息，从而产生逆序数据。

队列也是一种数据结构，其主要的用途按顺序保存一批数据，并且有序的队数据进行处理。

5. 为什么会有环状队列,

答:为了解决“假溢出”的问题，把顺序结构的头尾进行相连，造出了一个所谓的“环状队列”。

【实验小结】 (总结本次实验的重难点及心得、体会、收获)

本次实验主要是对堆栈和队列的顺序存储和链表存储的数据进队、出队等运算中一部分程序进行完善，程序的复杂度也是逐步增加，这让我们对栈和队列的认识也逐步加深。

在做本次实验中，自己亲自动手后，我栈和队列的知识又有了更深层次的了解，掌握了栈“后进先出”和队列“先进先出”的特点，学会了栈和队列的一些基本应用实例，实验的目的就是学会用栈和队列这两种数据结构进行编程，进行一些实际问题的处理，经过本次实验，我对学习也有了一些新的感悟，学了的知识要时常复习，经常巩固，不懂的知识要及时向老师或者同学请教，争取把这门课程学的更好～

【附录-实验代码】

#include

#include

#include

typedef int elemtype;

typedef struct node //队列结点类型定义 { elemtype data; //队列的数据元素类型

struct node *next; //指向后继结点的指针 }NODE;

typedef struct

{ //定义链队

NODE *front,*rear;//定义链队队头和队尾指针 }LINKQUEUE;

void initqueue(LINKQUEUE *QL)//队列的初始化 {

QL->front=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));//队列为带头结点的链队列

QL->front->next=NULL;

QL->rear=QL->front;

}

LINKQUEUE *pushqueue(LINKQUEUE *QL,elemtype x) { //将元素x插入到链队列QL中，作为QL的新队尾

QL->rear->next=(NODE *)malloc(sizeof(NODE));

QL->rear->next->data=x;

QL->rear=QL->rear->next;

QL->rear->next=NULL;

return QL;

}

elemtype popqueue(LINKQUEUE *QL) { //若链队列不为空，则删除队头元素，返回其元素值

NODE *newnode;

newnode=QL->front->next;

if(newnode==NULL)

return 0;

newnode=QL->front;

QL->front=QL->front->next;

free(newnode);

return(QL->front->data);

}

void printqueue(LINKQUEUE *QL)//队列的显示

{

NODE *p;

p=QL->front->next;

if(p==NULL)

printf("队列空!");

while(p!=NULL)

{

if(p->next==NULL)

printf("%d",p->data);

else

printf("%d<--",p->data);

p=p->next;