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。在今后的实验中，我们应该更加注重这些方面的问题，以提高我们的编程能力和水平。
此外，我们还应该加强对数据结构的理解和掌握。虽然我们已经实现了栈和队列这两种基本的数据结构，但我们还需要深入学习其他复杂的数据结构如树、图等。通过不断地学习和实践，我们可以更好地解决各种复杂的问题。
总之，本次实验让我们对栈和队列有了更深入的了解，并提高了我们的编程能力。在今后的学习和工作中，我们应该继续努力，不断提高自己的编程能力和水平。
数据结构上机实验报告
数据结构上机实验报告 数据结构上机实验报告 1、实验目的 本次实验旨在通过实践，加深对数据结构中各种基本数据结构 和算法的理解，并掌握其应用方法，提高编程实践能力。 2、实验内容 2.1 实验环境 2.1.1 硬件环境： - 计算机配置：操作系统，处理器，内存 - 其他硬件设备：无 2.1.2 软件环境： - 开发工具：版本 - 编程语言：版本 - 其他相关软件：无 2.2 实验任务 2.2.1 任务一、线性表的基本操作实现 - 需要实现线性表的初始化、插入、删除、查找等基本操作。
- 使用自定义的数据结构实现线性表，例如顺序表或链表。 2.2.2 任务二、栈和队列的基本操作实现 - 需要实现栈和队列的初始化、压栈、弹栈、入队、出队等基本操作。 - 使用自定义的数据结构实现栈和队列。 2.2.3 任务三、树和图的基本操作实现 - 需要实现树和图的初始化、遍历、添加节点、删除节点等基本操作。 - 使用自定义的数据结构实现树和图。 2.3 实验步骤 2.3.1 任务一实现步骤： 1、按照实验要求，设计并实现线性表的初始化函数。 2、根据实验要求，编写线性表的插入函数，可以在指定位置插入元素。 3、编写线性表的删除函数，可以删除指定位置的元素。 4、实现线性表的查找函数，可以根据元素值查找对应位置。 2.3.2 任务二实现步骤：
1、设计并实现栈的初始化函数。 2、编写栈的压栈函数，将元素添加到栈顶。 3、实现栈的弹栈函数，将栈顶元素弹出。 4、设计并实现队列的初始化函数。 5、编写队列的入队函数，将元素添加到队尾。 6、实现队列的出队函数，将队首元素出队。 2.3.3 任务三实现步骤： 1、设计并实现树的初始化函数。 2、编写树的遍历函数，可以按照先序、中序、后序等方式遍历树的节点。 3、实现树的添加节点函数，可以在指定节点下添加子节点。 4、编写树的删除节点函数，可以删除指定节点及其子节点。 5、设计并实现图的初始化函数。 6、编写图的遍历函数，可以按照广度优先或深度优先方式遍历图的节点。 7、实现图的添加节点函数，可以添加新的节点。 8、编写图的删除节点函数，可以删除指定节点及其相关边。
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。队列的操作主要包括入队和出队。 7.3 数组 数组是一种线性表的数据结构，用连续的存储空间来存储相同 类型的元素。数组的特点是可以通过下标来访问元素。
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)灵便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： 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，频幕上会浮现“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)挨次进栈元素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S DestroyStack(SqStack *&s) //销毁栈s StackEmpty(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
数据结构实验报告总结
数据结构实验报告总结 设计题目：模拟计算器程序 学生姓名：谢先斌 系别：计算机与通信工程学院 专业：计算机科学与技术 班级：1班 学号：541007010144 指导教师：卢冰李晔 XX 年 6 月 21 日 郑州轻工业学院 课程设计任务书 题目模拟计算器程序 专业、班级计算机科学与技术10-01班学号541007010144 姓名谢先斌 主要内容： 设计一个模拟计算器的程序，要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。 基本要求： 要检查有关运算的条件，并对错误的条件产生报警。 主要参考资料： 严蔚敏吴伟民编著《数据结构(C语言版)》清华大
学出版社第44页栈、第52页表达式求值 完成期限： XX年6月21日 指导教师签名： 课程负责人签名： XX年 6月 21 日 一、设计题目 模拟计算器的程序 设计一个模拟计算器的程序，要求能对包含加、减、乘、除、括号运算符及SQR和ABS函数的任意整型表达式进行求解。 设计要求：要检查有关运算的条件，并对错误的条件产生报警。 二、算法设计的思想 本程序设计主要是应用了栈，利用栈的“先进后出”原理，建立了两个栈，分别为运算符栈pOStack和运算数栈pDStack。算法的基本思想(参考课本p53页)是： (1) 首先置操作数栈为pDStack空栈，表达式起始符为“=”，位运算符栈的栈底元素; (2) 依次读入表达式中的每个字符，若是操作数则进入pDStack栈，若是运算符则和pOStack栈的栈定运算符比较优先权后作相应操作，直到整个表达式求值完毕(即pOStack栈的栈定元素和当前读入的字符均为“=” )。
实验总结报告-栈和队列
实验总结报告—栈和队列 学号：姓名：时间： 一、目的 1.做实验的目的 加深对线性结构栈和队列的理解，学会定义栈和队列的存储结构，加强对栈和队列操作机制的理解，掌握栈和队列的基本操作，了解栈和队列的一些应用。 2.撰写实验报告的目的 对本次实验情况进行总结，加强对实验内容的理解，对实验过程有一个系统的认识，从中获得本次试验的经验，并对实验结果进行适当的分析，加深对栈和队列的理解和认识。 二、内容 1.说明实验次数及实验内容 本次实验用一次实验课时完成 实验内容： （1）、编写函数CreatStack_sq(), DestoryStack_sq(), Push_sq(), Pop_sq(),StackEmpty_sq() 和 StackTraverse_sq(),分别完成创建空栈,销毁栈,入栈,出栈,判断栈是否为空,遍历栈底到栈顶依 次打印栈内元素等功能(不要修改原栈),完成后进行测试。 测试要求:在main 中,建立栈；判断栈是否为空；将0~9 入栈；将栈
顶两个元素出栈, 两元素求和后再入栈；从栈底到栈顶依次打印元素,再从栈顶到栈底打印元素；销毁栈。 void CreatStack_sq(SqStack &S, int msize = STACK_INIT_SIZE) { ... } void DestoryStack_sq(SqStack &S) { ... }void Push_sq(SqStack &S, ElementType e) { ... } bool Pop_sq(SqStack &S, ElementType &e) { ... } bool StackEmpty_sq(SqStack S) { ... }
数据结构实验报告及心得体会
数据结构实验报告及心得体会 一、引言 数据结构是计算机科学中的重要基础课程，通过实验环节的学习， 我们能够更好地掌握和应用数据结构的概念、算法和操作。本报告旨 在总结和分享我们进行的数据结构实验，并提出相应的心得体会。 二、实验一：线性表的实现与应用 1. 实验目的 本实验旨在通过实现和应用线性表的基本操作，掌握线性表的存储 结构和算法。 2. 实验内容 我们选择了顺序表和链表两种线性表的实现方式，并实现了插入、 删除和查找等基本操作。通过实验，我们发现顺序表适用于元素个数 较少、频繁查找的情况，而链表适用于插入和删除操作较多、元素个 数不确定的情况。 3. 实验心得 通过实验一，我们深刻认识到数据结构的不同实现方式对算法的影响。选择合适的数据结构可以提高算法效率，提高程序的性能。同时，我们也意识到了在实际应用中，根据问题的具体特点选择不同的数据 结构才能得到最优解。 三、实验二：栈与队列的应用
本实验旨在通过实现和应用栈和队列的基本操作，掌握栈和队列的 特性及其在实际应用中的作用。 2. 实验内容 我们分别实现了顺序栈、链式栈、顺序队列和链式队列，并实现了 入栈、出栈、入队和出队等基本操作。我们发现栈适用于实现回溯算法、递归算法等，而队列适用于广度优先搜索、线程池等场景。 3. 实验心得 通过实验二，我们进一步理解了栈和队列在实际编程中的运用。它 们提供了方便的数据结构，帮助我们解决了许多实际问题。同时，实 验过程中，我们也发现了栈溢出的问题，意识到了合理管理栈空间的 重要性。 四、实验三：树与二叉树的实现与应用 1. 实验目的 本实验旨在通过实现和应用树和二叉树的基本操作，掌握树和二叉 树的存储结构和算法。 2. 实验内容 我们实现了树和二叉树的基本操作，包括创建、插入、删除和遍历等。通过实验，我们发现树在表示具有部分层次结构的问题时更合适，而二叉树在表示递归结构时更加方便。
数据结构实验报告2.3
题目三：舞伴问题 【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。 【问题描述】 假设在周末舞会上，男士们和女士们进入舞厅时，各自排成一队。跳舞开始时，依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴。若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。现要求写一算法模拟上述舞伴配对问题。 【实验要求】 利用队列实现，存储结构采用顺序或链式均可 【编程思路】 男女配对问题的原则是先入先出进行配对，因此该问题具体有典型的先进先出特性，可用队列作为算法的数据结构。在算法中，假设男士和女士的记录存放在一个数组中作为输入，然后依次扫描该数组的各元素，并根据性别来决定是进入男队还是女队。当这两个队列构造完成之后，依次将两队当前的队头元素出队来配成舞伴，直至某队列变空为止。如果某组有剩余则参与第二轮的配对，并将第一个需要配对学生的信息返回；如果完全配对，则返回信息，不再进行下一轮的配对。 开始时男士和女士的记录存放在一个结构体数组中作为输入，另外需要构建两个队列来保存男队和女队。无论是结构体数组还男女队列的元素或结点都采取结构体类型。 作为输入的结构体数组可以事先创建即初始化时便将数据保存进去，也可以在程序运行时创建。 男女队列的存储类型可以采取顺序或链式结构。二者的原理基本一致，但在操作上却有所不同： 1、顺序存储结构的长度确定，存储容量有限。开辟空间很大的话又浪费存储空间，一种解决方案是采用循环队列，可是本题目是将所用元素都存储完成以后才进行删除，采用循环队列便失去了意义。 2、链式存储结构长度不固定，输入数据可以不固定。相比于顺序存储结构操作简单。由于，输入数据是放在结构体数组中的，其最大长度已确定，间接限制了队列的最大长度，故采用顺序存储结构。确定好存储的类型之后，将结点的类型定义如下： 结点类型：结构体Node 结构体的数据成员：string型变量Name用来保存姓名 Char型变量Sex用来保存性别 typedef struct
数据结构用栈和队列创建停车场管理系统实验报告
数据结构用栈和队列创建停车场管理系统实验报告 一、实验背景及目的 随着城市化进程的不断加速，车辆数量急剧增长，停车难成为了城市发展中的一个重要问题。为了解决这一问题，需要建立高效的停车场管理系统。数据结构中的栈和队列是常用的数据结构，可以用来创建停车场管理系统。本次实验旨在通过使用栈和队列来创建一个停车场管理系统，并测试其功能。 二、实验原理及方法 1. 停车场管理系统基本原理 停车场管理系统主要包括三个部分：入口、出口和停车位。当车辆到达入口时，需要检查是否有空余的停车位；如果有，则将其分配一个位置并记录下来；否则，需要让其等待直到有空余位置。当车辆离开时，需要释放该位置并更新记录。 2. 使用栈和队列创建停车场管理系统 （1）使用栈来模拟停车位 由于每个停车位只能容纳一辆汽车，可以使用栈来模拟每个停车位。当有新的汽车进入时，将其压入栈中；当汽车离开时，则将其从栈中弹出。
（2）使用队列来模拟等待区 由于等待区可以容纳多辆汽车，可以使用队列来模拟等待区。当有新的汽车到达时，将其加入队列尾部；当有车位空余时，则从队列头部取出一辆汽车进入停车场。 3. 实验步骤 （1）创建停车场管理系统的数据结构：使用栈和队列分别来模拟停车位和等待区。 （2）实现停车场管理系统的基本操作：包括汽车进入、离开、查询空余停车位等操作。 （3）测试停车场管理系统的功能：模拟多辆汽车进出停车场，检查系统是否能够正确地分配和释放停车位，并且能够正确地记录空余停车位数。 三、实验结果与分析 本次实验使用栈和队列创建了一个简单的停车场管理系统，并测试了其基本功能。在测试过程中，我们模拟了多辆汽车进出停车场，并检查了系统能否正确地分配和释放停车位。实验结果表明，该系统可以正常工作，并且能够正确地记录空余停车位数。 四、实验总结
数据结构课程实验报告
数据结构课程实验报告 目录 1. 实验简介 1.1 实验背景 1.2 实验目的 1.3 实验内容 2. 实验方法 2.1 数据结构选择 2.2 算法设计 2.3 程序实现 3. 实验结果分析 3.1 数据结构性能分析 3.2 算法效率比较 3.3 实验结论 4. 实验总结 1. 实验简介 1.1 实验背景 本实验是数据结构课程的一次实践性操作，旨在帮助学生加深对数据结构的理解和运用。 1.2 实验目的 通过本实验，学生将学会如何选择合适的数据结构来解决特定问题，了解数据结构与算法设计的关系并能将其应用到实际问题中。 1.3 实验内容 本实验将涉及对一些经典数据结构的使用，如链表、栈、队列等，并结合具体问题进行算法设计和实现。 2. 实验方法 2.1 数据结构选择 在实验过程中，需要根据具体问题选择合适的数据结构，比如针对需
要频繁插入删除操作的情况可选择链表。 2.2 算法设计 针对每个问题，需要设计相应的算法来实现功能，要考虑算法的效率 和实际应用情况。 2.3 程序实现 根据算法设计，编写相应的程序来实现功能，并进行调试测试确保程 序能够正确运行。 3. 实验结果分析 3.1 数据结构性能分析 在实验过程中，可以通过对不同数据结构的使用进行性能分析，如时 间复杂度和空间复杂度等，以便选择最优的数据结构。 3.2 算法效率比较 实验完成后，可以对不同算法在同一数据结构下的效率进行比较分析，找出最优算法。 3.3 实验结论 根据实验结果分析，得出结论并总结经验教训，为后续的数据结构和 算法设计提供参考。 4. 实验总结 通过本次实验，学生将对数据结构与算法设计有更深入的了解，并能 将所学知识应用到实际问题中，提高自己的实践能力和解决问题的能力。
栈和队列实验报告
西安邮电大学 （计算机学院） 课实验报告 实验名称:栈和队列的应用 专业名称: 班级: 学生: 学号（8位）:
指导教师: 实验时间:
一. 实验目的及实验环境 1.实验目的 （1）熟练使用栈和队列解决实际问题； （2）了解并掌握数据结构与算法的设计方法，具备初步的独立分析和设计能力； （3）初步掌握软件开发过程的问题分析、系统设计、程序编码、测试等基本方法和技能；（4）提高综合运用所学的理论知识和方法独立分析和解决问题的能力； 2.实验环境 Dev-C++ 二. 实验容 设计一个国际象棋的马踏棋盘的演示过程。 基本要求: 将马随机放在国际象棋的8*8棋盘Board[8][8]的某个方格中，马按走棋规则进行移动，要求每个方格只进行一次，走遍整个棋盘的全部64个方格。编制非递归程序，求出马的行走路线，并按求出的行走路线，将数字1，2，…，64依次填入一个8*8的方阵，输出之。 测试数据：可自行制定一个马的初始位置（i，j），0<=I,j<=7。 三．方案设计 第1步：实现提示 一般来说，当马位于位置（i,j）时，可以走到下列8个位置之一：（i-2，j+1），(i-1，j+2)（i+1，j+2），(i+2，j+1)（i+2，j-1），(i+1，j-2)（i-1，j-2），(i-2，j-1) 但是，如果（i，j）靠近棋盘的边缘，上述有些位置可能要超出棋盘位置，成为不允许的位置。8个可能位置可以用一位数组HTry1[0…7]和HTry2[0…7]来表示：
0 1 2 3 4 5 6 7 位于（i，j）的马可以走到新位置是在棋盘围的（i+HTry1[h],j+HTry2[h]），其中h=0…7。 第2步：需求分析 （1）输入的形式和输入值的围：输入马的初始行坐标X和列坐标Y，X和Y的围都是[1,8]。 （2）输出形式： 以数组下表的形式输入，i为行标，j为列标，用空格符号隔开。 以棋盘形式输出，每一格打印马走的步数，这种方式比较直观（3）程序所能达到的功能：让马从任意起点出发都能够遍历整个8*8的棋盘。 （4）测试数据，包括正确输入及输出结果和含有错误的输入及其输出结果。数据可以任定，只要1<=x,y<=8就可以了。 正确的输出结果为一个二维数组，每个元素的值表示马行走的第几 步，若输入有错，则程序会显示：“输入有误！请重新输入……” 并且要求用户重新输入数据，直至输入正确为止。
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
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 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 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 本次实验提供2个题目，每个题目都标有难度系数，*越多难度越大，学生可以根据自己的情况任选一个！ 题目一：回文判断（*） [问题描述] 对于一个从键盘输入的字符串，判断其是否为回文。回文即正反序相同。如“abba”是回文，而“abab”不是回文。 [基本要求] （1）数据从键盘读入； （2）输出要判断的字符串； （3）利用栈的基本操作对给定的字符串判断其是否是回文，若是则输出“Yes”，否则输出“No”。 [测试数据] 由学生任意指定。 [实现提示] 相关常量及结构定义： # define STACK_INIT_SIZE 100 # define STACKINCREMENT 10 # define OK 1 # define ERROR 0 typedef 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：商品货架管理（**） [问题描述] 商店货架以栈的方式摆放商品。生产日期越近的越靠近栈底，出货时从栈顶取货。一天营业结束，如果货架不满，则需上货。入货直接将商品摆放到货架上，则会使生产日期越近的商品越靠近栈顶。这样就需要倒货架，使生产日期越近的越靠近栈底。 [基本要求] 设计一个算法，保证每一次上货后始终保持生产日期越近的商品越靠近栈底。 [实现提示] 可以用一个队列和一个临时栈作为周转。 [测试数据] 由学生任意指定。 三、实验前的准备工作 1、掌握栈的逻辑结构和存储结构。 2、熟练掌握栈的出栈、入栈等操作。 3、掌握队列的逻辑结构和存储结构。 4、熟练掌握队列的出队、入队等操作 四、实验报告要求 1、实验报告要按照实验报告格式规范书写。 2、实验上要写出多批测试数据的运行结果。 3、结合运行结果，对程序进行分析。 ACM训练题 题目三：Rails Description There 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 that 实验5 栈和队列的应用 目的和要求： （1）熟练栈和队列的基本操作； （2）能够利用栈与队列进行简单的应用。 一、题目 题目1.利用顺序栈和队列，实现一个栈和一个队列，并利用其判断一个字符串是否是回文。所谓回文，是指从前向后顺读和从后向前倒读都一样的字符串。例如，a+b&b+a等等。 题目2. 假设在周末舞会上，男士们和女士们进入舞厅时，各自排成一队。跳舞开始时，依次从男队和女队的队头上各出一人配成舞伴。若两队初始人数不相同，则较长的那一队中未配对者等待下一轮舞曲。现要求写一算法模拟上述舞伴配对问题，并实现。 题目3. 打印机提供的网络共享打印功能采用了缓冲池技术，队列就是实现这个缓冲技术的数据结构支持。每台打印机具有一个队列（缓冲池），用户提交打印请求被写入到队列尾，当打印机空闲时，系统读取队列中第一个请求，打印并删除之。请利用队列的先进先出特性，完成打印机网络共享的先来先服务功能。 题目4. 假设以数组Q[m]存放循环队列中的元素, 同时设置一个标志tag，以tag == 0和tag == 1来区别在队头指针(front)和队尾指针(rear)相等时，队列状态为“空”还是“满”。试编写与此结构相应的插入(enqueue)和删除(dlqueue)算法。 题目5. 利用循环链队列求解约瑟夫环问题。 请大家从本组未讨论过的五道题中选择一道，参照清华邓俊辉老师MOOC视频及课本相关知识，编写相应程序。 选择题目3：打印机提供的网络共享打印功能采用了 缓冲池技术，队列就是实现这个缓冲技 术的数据结构支持。 二、程序清单 //Ch3.cpp #include 栈和队列 栈（先进后出线性表） 栈是一种只能在一端进行插入或删除操作的线性表。表中允许进行插入、删除操作的一端称为栈顶。 栈顶的当前位置是动态的,栈顶的当前位置由一个称为栈顶指针的位置指示器指示。表的另一端称为栈底。 当栈中没有数据元素时,称为空栈。 栈的插入操作通常称为进栈或入栈,栈的删除操作通常称为退栈或出栈。 栈的顺序存储结构称为顺序栈，通常利用一个一维数组实现和一个记录格顶位置的变量组成。 栈的链接实现称为栈链，通常利有一个单链表实现，其中单链表可带一个头节点，也可不带一个头结点。 -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 例假设表达式中允许包含三种括号:圆括号、方括号和大括号。编写一个算法判断表达式中的括号是否正确配对。 解: 设置一个括号栈,扫描表达式：遇到左括号(包括(、[和{)时进栈,遇到右括号时,若栈是相匹配的左括号,则出栈,否则,返回0。 若表达式扫描结束,栈为空,返回1表示括号正确匹配,否则返回0。 ---------------------- 栈在实际中有广泛的应用 栈的应用举例： 一、表达式求值 概念：后缀表达式 所谓后缀表达式，就是将运算符放在操作数后面，如1+2*3(中缀表达式)的后缀表达为123*+，在后缀表达式中已经考虑了运算符的优先级，没有括号，只有操作数和运算符。 在程序语言中,运算符位于两个操作数中间的表达式称为中缀表达式。例如： 1+2*3 就是一个中缀表达式,中缀表达式是最常用的一种表达式方式。对中缀表达式的运算一般遵循“先乘除,后加减,从左到右计算,先括号内,后括号外”的规则。因此,中缀表达式不仅要依赖运算符优先级,而且还要处理括号。 所谓后缀表达式,就是运算符在操作数的后面,如1+2*3的后缀表达式为123*+。在后缀表达式中已考虑了运算符的优先级,没有括号,只有操作数和运算符。 对后缀表达式求值过程是:从左到右读入后缀表达式,若读入的是一个操作数,就将它入数值栈,若读入的是一个运算符op,就从数值栈中连续出栈两个元素(两个操作数),假设为x和y,计算x op y之值,并将计算结果入数值栈；对整个后缀表达式读入结束时,栈顶元素就是计算结果。 算术表达式求值过程是:先将算术表达式转换成后缀表达式,然后对该后缀表达式求值。 二、求解迷宫问题(穷举求解) 亦采用顺序栈（当然亦可用栈链） 特点：不一定是最优解 舉申科按衣專课程实验报告课程名称：面向对象程序设计 院系： 专业班级：____________ 学号：__________ 姓名：_______________ 指导教师：____________ 实验一.面向过程的整型栈编程 (1) 1. 需求分析 (1) 1.1题目要求 (1) 1.2需求分析 (1) 2. 系统设计 (2) 2.1概要设计 (2) 2.2详细设计 (3) 4. 软件测试 (4) 5. 特点与不足 (4) 5.1技术特点 (4) 5.2不足和改进的建议 (5) 6. 过程和体会 (5) 6.1遇到的主要问题和解决方法 (5) 6.2课程设计的体会 (5) 7. 源码和说明 (5) 7.1文件清单及其功能说明 (5) 7.2用户使用说明书 (5) 7.3源代码 (5) 实验二.面向对象的整型栈编程 (12) 1. 需求分析 (12) 1.1题目要求 (12) 1.2需求分析 (12) 2. 系统设计 (13) 2.1概要设计 (13) 2.2详细设计 (13) 3. 软件开发 (14) 4. 软件测试 (14) 5. 特点与不足 (14) 5.1技术特点 (14) 5.2不足和改进的建议 (15) 6. 过程和体会 (15) 7. ......................................................................................................................................... 源码和说明. (15) 7.1文件清单及其功能说明 (15) 7.2用户使用说明书 (15) 7.3源代码 (15) 实验三.基于算符重载的整型栈编程 (19) 1. 需求分析 (19) 1.1题目要求 (19) 1.2需求分析 (19) 2. 系统设计 (20) 2.1概要设计 (20) 2.2详细设计 (20) 3. 软件开发 (20) 4. 软件测试 (20) 5. 特点与不足 (21) 5.1技术特点 (21) 5.2不足和改进的建议 (21) 6. 过程和体会 (21) 6.1遇到的主要问题和解决方法 (21) 6.2课程设计的体会 (21) 7. 源码和说明 (21) 7.1文件清单及其功能说明 (21) 7.2用户使用说明书 (21) 7.3源代码 (21) 实验四.面向对象的整型队列编程 (25) 1. 需求分析 (25) 1.1题目要求 (25) 1.2需求分析 (25) 2. 系统设计 (26) 3. 软件开发 (26) 4. 软件测试 (26) 5. 特点与不足 (26) 5.1技术特点 (26) 5.2不足和改进的建议 (26)数据结构栈和队列知识点总结
栈和队列的基本操作及其应用
实验报告——栈和队列的应用
栈和队列 笔记
面向对象程序设计课程实验总结报告