数据结构堆栈与队列实验报告
实验二堆栈和队列
实验目的：
1.熟悉栈这种特殊线性结构的特性；
2.熟练并掌握栈在顺序存储结构和链表存储结构下的基本运算；
3.熟悉队列这种特殊线性结构的特性；
3.熟练掌握队列在链表存储结构下的基本运算。
实验原理：
堆栈顺序存储结构下的基本算法；
堆栈链式存储结构下的基本算法；
队列顺序存储结构下的基本算法；
队列链式存储结构下的基本算法；
实验内容：
第一题链式堆栈设计。要求
（1）用链式堆栈设计实现堆栈，堆栈的操作集合要求包括：初始化StackInitiate（S）,非空否StackNotEmpty(S)，入栈StackiPush(S,x),出栈StackPop（S,d）,取栈顶数据元素StackTop(S,d);
（2）设计一个主函数对链式堆栈进行测试。测试方法为：依次把数据元素1，2，3，4，5入栈，然后出栈并在屏幕上显示出栈的数据元素；
（3）定义数据元素的数据类型为如下形式的结构体，
Typedef struct
{
char taskName[10];
int taskNo;
}DataType;
首先设计一个包含5个数据元素的测试数据，然后设计一个主函数对链式堆栈进行测试，测试方法为：依次吧5个数据元素入栈，然后出栈并在屏幕上显示出栈的数据元素。
第二题对顺序循环队列，常规的设计方法是使用対尾指针和对头指针，对尾指针用于指示当前的対尾位置下标，对头指针用于指示当前的対头位置下标。现要求：
（1）设计一个使用对头指针和计数器的顺序循环队列抽象数据类型，其中操作包括：初始化，入队列，出队列，取对头元素和判断队列是否为空；
（2）编写主函数进行测试。
程序代码：
第一题：
（1）源程序"LinStack.h"如下：
#define NULL 0
typedef struct snode
{ DataType data;
struct snode *next;
} LSNode;
/*（1）初始化StackInitiate(LSNode ** head) */
void StackInitiate(LSNode ** head)
/*初始化带头结点链式堆栈*/
{ if((*head=(LSNode *)malloc(sizeof(LSNode)))==NULL)exit(1);
(*head)->next=NULL;
}
/*（2）非空否StackNotEmpty(LSNode * head) */
int StackNotEmpty(LSNode * head)
/*判断堆栈是否为空，非空返回1，否则返回0*/
{ if(head->next==NULL) return 0;
else return 1;
}
/*（3）入栈StackPush(LSNode * head, DataType x) */ int StackPush(LSNode *head, DataType x)
/*把数据元素x插压入链式堆栈head的栈顶作为新的栈顶，*/
/*入栈成功返回1，否则返回0 */
{ LSNode *p;
if((p=(LSNode *)malloc(sizeof(LSNode)))==NULL)
{ printf("The memory space is not enough!\n");
return 0;
}
p->data=x;
p->next=head->next; /*新结点入栈*/
head->next=p; /*新结点成为新的栈顶*/
return 1;
}
/*（4）出栈StackPop(SLNode *head, DataType *d) */
int StackPop(LSNode *head, DataType *d)
/*出栈并把栈顶数据元素值带到参数d，*/
/*出栈成功返回1，否则返回0 */
{ LSNode *p;
p=head->next;
if(p==NULL)
{ printf("The Stack has been empty!\n");
return 0;
}
head->next=p->next;
*d=p->data;
free(p);
return 1;
}
/*（5）取栈顶数据元素StackTop(LSNode *head, DataType *d) */ int StackTop(LSNode *head, DataType *d)
/*取栈顶数据元素并由参数d带回，*/
/* 成功返回1，否则返回0 */
{ LSNode *p;
p=head->next;
if(p==NULL)
{ printf("The Stack has been empty!\n");
return 0;
}
*d=p->data;
return 1;
}
/*（6）撤销动态申请空间Destroy(LSNode *head) */ void Destroy(LSNode *head)
{ LSNode *p, *p1;
p=head;
while(p!=NULL)
{ p1=p;
p=p->next;
free(p1);
}
}
（2）测试函数如下：
#include
#include
#define NULL 0
typedef int DataType;
#include "LinStack.h"
void main(void)
{ LSNode *myStack;
int i, x;
StackInitiate(&myStack);
for(i=0;i<5; i++)
{ if(StackPush(myStack,i+1)==0)
{
printf("error!\n");
return;
}
}
if(StackTop(myStack, &x)==0)
{
printf("error!\n");
return;
}
else
printf("The element of local top is :%d\n",x);
printf( "The sequence of outing elements is:\n");
while(StackNotEmpty(myStack))
{
StackPop(myStack, &x);
printf("%d ", x);
}
Destroy(myStack);
}
（3）设计结构体和测试函数如下：
#include
#include
#include
typedef struct{
char taskName[10];
int taskNo;
}DataType;
#include"LinStack.h"
void main(){
LSNode *myStack;
FILE *fp;
DataType task,x;
if((fp=fopen("task.dat","r"))==NULL){
printf("不能打开文件task.dat!\n");
exit(0);
}
StackInitiate(&myStack);
while(!feof(fp)){
fscanf(fp,"%s %d",&task.taskName,&task.taskNo);
StackPush(myStack,task);
}
fclose(fp);
while(StackNotEmpty(myStack)){
StackPop(myStack,&x);
printf("%s %d\n",x.taskName,x.taskNo);
}
Destroy(myStack);
}
其中task.dat为：
第一个 1
第二个 2
第三个 3
第四个 4
第五个 5
第二题：
原函数设计如下：
typedef struct
{
DataType queue[MaxQueueSize];
int front; /*队头指针*/
int count; /*计数器*/
} SeqCQueue;
/*==========================*/
/*(1)初始化QueueInitiate(SeqCQueue *Q) */
void QueueInitiate(SeqCQueue *Q)
/*初始化顺序循环队列Q */
{
Q->front=0; /*定义初始队头指针下标*/
Q->count=0; /*定义初始计数器值*/
}
/*==========================*/
/*(2)非空否QueueNotEmpty(SeqCQueue Q)*/
int QueueNotEmpty(SeqCQueue Q)
/*判断顺序循环队列Q非空否，非空时返回1，否则返回0 */
{
if(Q.count!=0)return 1;
else return 0;
}
/*==========================*/
/*(3)入队列QueueAppend(SeqCQueue *Q, DataType x)*/
int QueueAppend(SeqCQueue *Q, DataType x)
/*把数据元素x插入顺序循环队列Q的队尾，成功时返回1，否则返回0 */ {
if(Q->count==MaxQueueSize)
{
printf("The queue is full!\n");
return 0;
}
else
{ int r;
r=Q->front+Q->count;
Q->queue[r]=x;
Q->count++;
return 1;
}
}
/*==========================*/
/*(4)出队列QueueDelete(SeqCQueue *Q, DataType *d)*/
int QueueDelete(SeqCQueue *Q, DataType *d)
/*删除顺序循环队列队头数据元素并赋值d，成功时返回1，否则返回0 */ {
if(Q->count==0)
{
printf("The queue is empty!\n");
return 0;
}
else
{
*d=Q->queue[Q->front];
Q->front=(Q->front+1)%MaxQueueSize;
Q->count--;
return 1;
}
}
/*==========================*/
/*(6)取对头数据元素QueueGet(SeqCQueue Q, DataType *d)*/
int QueueGet(SeqCQueue Q, DataType *d)
/* 取顺序循环队列队头数据元素并赋值d，成功时返回1，否则返回0 */ {
if(Q.count==0)
{
printf("The queue is empty!\n");
return 0;
}
else
{
*d=Q.queue[Q.front];
return 1;
}
}
（2）测试函数如下：
#include
#define MaxQueueSize 100
typedef int DataType;
#include"SeqQueue.h"
void main(void)
{
int i,j,d;
SeqCQueue myQueue;
QueueInitiate(&myQueue);
printf("%d\n",QueueNotEmpty(myQueue)); /*判空*/
for(i=0;i<=10;i++)
{
if(QueueAppend(&myQueue,i+1)==0)
break;
}
printf("%d\n",myQueue.count); /*输出元素个数*/ for(j=0;j<=9;j++)
{
if(QueueDelete(&myQueue,&d)==0)
break;
printf("%d ",d); /*出队列并显示元素*/
}
printf("\n");
printf("%d\n",QueueNotEmpty(myQueue)); /*再次判空*/
}
实验结果：
（1）测试函数输出结果如下：
（2）测试设计的结构体结果如下：
（3）测试仅使用头指针和计数器的队列结果如下：
总结与思考
只使用对头指针和计数器的循环队列，实现方法和加上尾指针只有在入队列操作时有所不同，其他的都一样；而此时，入队列元素的位置就由对头指针和计数器决定，此算法的清晰度（可读性）比不上有尾指针的循环队列；但是在判空以及循环具体操作时更为方便；在以结构体数据类型的操作中，要注意的是，取数据元素时也要用结构体类型的变量去取出，输出时也一样。
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—队列
《算法与数据结构》课程
一、实验目的 掌握队列的存储结构及进队/出队等操作的实现。 二、实验内容及要求 1.实现队列的一种存储结构。 2.实现队列的相关操作。 3.利用队列的操作特点，借助进队与出队操作完成打印二项式系数的任务。 三、系统分析 （1）数据方面：该队列数据元素类型采用整型，在此基础上进行队列的一些基本操作，应用体现在打印二项式系数即打印杨辉三角形。 （2）功能方面： 1.进队操作：若队列不满，则将元素x进入队列。 2.出队操作：若队列不空，则退出队头元素x并由函数返回true，否则返 回false。 3.获取队头元素：若队列不为空，则函数返回true及队头元素的值，否则 返回false。 4.判断队列是否为空、判断队列是否满。 5.计算队列中元素个数：直接返回队列中元素个数。 6.清空队列内容：队头指针和队尾指针置0。 7.打印杨辉三角形前n行数字。 四、系统设计 （1）设计的主要思路 队列得基于数组得存储表示亦称为顺序队列，是利用一个一维数组作为队列元素的存储结构，并且设置两个指针front和rear，分别指示队列的队头和队尾位置。每当添加一个新元素时，先将新元素添加到rear所指位置，再让队尾指针
rear进1。每当退出队头元素，应当先把front所指位置元素记录下来，再让队头指针进1，指示下一队头元素位置，最后把记录下来的元素值返回。 但当队头指针front==rear，队列为空；而当rear==maxSize时，队列满，如果再加入新元素，就会产生“溢出”。但这种“溢出”可能时假溢出，因为在数组的前端可能还有空位置。为了能够充分地使用数组中的存储空间，把数组的前端和后端连接起来，形成一个环形表，即把存储队列元素的表从逻辑上看成一个环，成为循环队列。循环队列的首尾相接，当队头指针front和队尾指针rear进到maxSize-1后，再前进一个位置就自动到0.这可以利用除法取余的运算实现。（2）数据结构的设计 队列的定义是一种限定存取位置的线性表。它只允许在表的一端插入，在另一端删除。允许插入的一端叫做队尾，允许删除的一端叫做队头。最先进入队列的元素最先退出队列，队列这种特性叫做先进先出。 空队列 A进队 对头指针进1：front=(front+1)%maxSize; 队尾指针进1：rear=(rear+1)%maxSize; 队列初始化：front=rear=0; 循环队列的队头指针和队尾指针初始化时都设置为0：front=rear=0.在队尾插入新元素和删除队头元素时，两个指针都按顺时针方向进1.当它们进到maxSize-1时，并不表示表的终结，只要有需要，利用%运算可以前进到数组的0号位置。 五、编程环境与实验步骤 （1）编程环境 操作系统：Windows操作系统；编程工具软件：Visual Studio 2017 （2）实验步骤 无文件操作。 （3）编译参数
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。
队列基本操作实验报告
队列基本操作实验报告 一、实验目的 本次实验的主要目的是通过编写队列的基本操作，掌握队列数据结构的基本原理及其应用。 二、实验内容 1. 队列的定义和基本操作 队列是一种先进先出（FIFO）的线性数据结构，它只允许在队尾插入元素，在队头删除元素。队列的基本操作包括：入队（enqueue）、出队（dequeue）、获取队头元素（getFront）、获取队列长度（getSize）等。 2. 队列的顺序存储结构 顺序存储结构是指用数组来存储队列中的元素，其中需要维护两个指针：front指向队头元素，rear指向下一个待插入位置。当rear等于数组长度时，需要进行循环，即将rear置为0。
3. 队列的链式存储结构 链式存储结构是指用链表来存储队列中的元素，其中每个节点包含一 个数据域和一个指针域。head指向链表头节点，tail指向链表尾节点。 4. 实验流程 (1) 编写顺序存储结构下的队列基本操作函数。 (2) 编写链式存储结构下的队列基本操作函数。 (3) 分别测试两种存储方式下各个函数是否正确实现。 三、实验步骤 1. 顺序存储结构下的队列基本操作函数 (1) 定义队列结构体和初始化函数。 typedef struct { int *data; int front, rear; int maxSize;
} SeqQueue; SeqQueue* initSeqQueue(int maxSize) { SeqQueue *q = (SeqQueue*)malloc(sizeof(SeqQueue)); q->data = (int*)malloc(sizeof(int) * maxSize); q->front = q->rear = 0; q->maxSize = maxSize; return q; } (2) 实现入队操作。 bool enqueue(SeqQueue *q, int x) { if ((q->rear + 1) % q->maxSize == q->front) return false; // 队满 q->data[q->rear] = x; q->rear = (q->rear + 1) % q->maxSize; // 循环 return true; } (3) 实现出队操作。 bool dequeue(SeqQueue *q) {
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
数据结构实验报告
篇一：数据结构实验报告(c语言)(强力推荐) 数据结构实验 实验内容和目的： 掌握几种基本的数据结构：集合、线性结构、树形结构等在求解实际问题中的应用，以及培养书写规范文档的技巧。学习基本的查找和排序技术。让我们在实际上机中具有编制相当规模的程序的能力。养成一种良好的程序设计风格。 实验教材： 数据结构题集（c语言版）清华大学出版社2007年 实验项目： 实验一、栈和循环队列 ㈠、实验内容： ①栈 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。本程序采用的是链栈结构，具有初始化一个栈、push、pop、显示所有栈里的元素四个功能。 ②循环队列 掌握队列的特点(先进先出fifo)及基本操作,如入队、出队等，学会循环队列的实现，以便在实际问题背景下灵活运用。本程序具有初始化一个队列、入队、出队、显示队列的所有元素、队列长度五个功能。 ㈡、实验代码 ①栈 程序代码： #include <stdio.h> #include <malloc.h> #define stack_size 6 #define error 0 #define ok 1 typedef int selemtype; typedef struct snode { selemtype data; struct snode *next;}snode,*linkstack; int creattwo(linkstack &head,int n) { int i; snode *p; head=(linkstack)malloc(sizeof(snode)); head->next=null; printf(请输入数据(数字):\n); for(i=n;i>0;--i) { p=(snode *)malloc(sizeof(snode)); scanf(%d,&p->data); p->next=head->next;
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 堆栈实验报告 堆栈实验报告 一、引言 堆栈（Stack）是一种常见的数据结构，它遵循先进后出（Last-In-First-Out，LIFO）的原则。在计算机科学中，堆栈常用于函数调用、表达式求值、递归算法等领域。本实验旨在通过实际操作，深入理解堆栈的定义、特性以及应用。 二、实验目的 1. 理解堆栈的概念和特性； 2. 掌握堆栈的基本操作：入栈和出栈； 3. 实现堆栈的数据结构，并进行相关操作； 4. 分析堆栈在实际应用中的作用和意义。 三、实验方法 1. 设计堆栈的数据结构：堆栈可以使用数组或链表实现，本实验选择使用数组实现； 2. 实现堆栈的基本操作：包括入栈和出栈； 3. 编写测试程序：验证堆栈的功能和正确性； 4. 进行实验操作：通过不同的测试用例，观察堆栈的行为和变化。 四、实验步骤 1. 定义堆栈的数据结构：使用数组作为底层存储结构，同时定义一个指针top 来指示栈顶元素的位置； 2. 实现入栈操作：将元素插入栈顶，并更新top指针； 3. 实现出栈操作：删除栈顶元素，并更新top指针； 4. 编写测试程序：包括对入栈和出栈操作的测试，以及对堆栈的边界条件进行测试； 5. 进行实验操作：根据测试程序的结果，观察堆栈的行为和变化。 五、实验结果与分析 1. 入栈操作：通过多次入栈操作，观察栈顶元素的变化，验证入栈的正确性； 2. 出栈操作：通过多次出栈操作，观察栈顶元素的变化，验证出栈的正确性； 3. 边界条件测试：测试空栈的出栈操作，以及满栈的入栈操作，观察程序的响应和错误处理； 4. 实验结果分析：根据实验结果，分析堆栈的特性和应用场景，如函数调用、表达式求值等。 六、实验心得 通过本次实验，我深入理解了堆栈的概念和特性。通过实际操作，我掌握了堆栈的基本操作，并成功实现了堆栈的数据结构。在测试过程中，我发现堆栈在实际应用中具有重要作用，特别是在函数调用和表达式求值等场景下。堆栈的先进后出特性，可以有效地管理函数调用的上下文和保存临时数据，提高程序的执行效率。此外，堆栈还可以用于递归算法的实现，简化问题的复杂度。总之，本次实验让我对堆栈有了更深入的了解，不仅理论知识得到了巩固，实践能力也得到了提升。通过编写测试程序和观察实验结果，我对堆栈的应用场景和意义有了更清晰的认识。相信在今后的学习和工作中，我能更好地运用堆栈这一数据结构，提高程序的效率和可靠性。 实验三栈与队列 一实验任务 1)栈的应用 2)队列的表示与实现二实验目的 1)了解栈与队列的特性 2)掌握栈的顺序、链式存储表示及实现 3)掌握队列的顺序、链式存储表示及实现 4)掌握栈与队列在实际问题中的应用三实验原理 1 .栈的特性 栈(Stack)又称堆栈，是一种特殊的线性表，可定义为插入、删除和访问 只能在某一端进行的线性数据结构。堆栈允许插入、删除和访问的一端称为栈顶 (Top),另一端称为栈底(Bottom)。栈顶的第一个元素被称为栈顶元素。 堆栈的性质决定它的数据是按''先进后出〃的顺序被访问，即最先存储的元素 最后被访问、删除，最后存储的元素最先被访问、删除，所以栈也称为、'LIFO" (Last_In, First_Out)。 栈济抽象数鬼类型定义如下： ADT Stack{ D={ai | a ； E ElemSet, i = 1,2,…,n, n>0}R = { v an, ai > | ai-i, ai eD, i = 2,…，n } 约定dn 端为栈顶，dl 端为栈底。 基本操作： InitStack(&S)操作结果：构造一个空栈S 。 Push(&S, e)初始条件：栈S 已存在。 操作结果：插入元素e 为新的栈顶元素。 Pop(&S, &e)初始条件：栈S 已存在且非空。 操作结果：删除S 的栈顶元素，并用e 返回其值。 GetTop(S, &e)初始条件：栈S 已存在且非空。 操作结果：用e 返回S 的栈顶元素。 StackEmpty(S)初始条件：栈S 已存在。 操作结果：假设S 为空栈，那么返回TRUE,否那么返回FALSE 。 StackLength(S)初始条件：栈S 已存在。 操作结果：返回S 的元素个数，即栈的长度。 StackTraverse(S, visit())初始条件：栈S 已存在且非空。 操作结果：从栈底到栈顶依次对S 的每个数据元素调用函数visit ()o 一 旦visit 。失败，那么操作失败。 数据对象: 数据对象: 数据关系: 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。 队列的实验报告心得体会 队列是一种非常常见且重要的数据结构，它具有先进先出（FIFO）的特点，在日常生活和计算机科学中有广泛的应用。在进行队列的实验中，我深刻体会到了队列的特点以及其在实际问题中的作用。 首先，在实验中我学习了队列的基本操作。队列主要包括入队和出队两个操作，入队将元素添加到队列的末尾，出队将队列的第一个元素移除并返回。在实验中，通过编写代码实现了这两个操作，我更加理解了队列的先进先出的特点。队列还可以通过其他操作来获取队列的长度、判断队列是否为空等。 其次，队列在实际问题中的应用非常广泛。在生活中，我们常常遇到需要使用队列的场景，比如排队买票、银行办理业务等。在计算机科学中，队列也有着广泛的应用。比如在操作系统中，使用队列来管理进程的调度，保证每个进程按照先后顺序执行；在图算法中，广度优先搜索也需要使用队列来存储待处理的节点。 通过实验，我进一步理解了队列在算法中的应用，尤其是广度优先搜索算法。广度优先搜索算法的本质就是通过队列来实现的。在广度优先搜索中，首先把起始节点加入到队列中，然后不断从队列中取出节点，并将其未被访问的邻居节点加入队列。这样可以保证按照距离由近到远的顺序遍历图中的节点。通过实验的编写和运行，我更加深入地理解了广度优先搜索算法的原理和实现。 此外，队列的实验还提升了我的编程能力。在实验中，我不仅需要理解队列的概念和操作，还要通过编写代码来实现队列。这要求我熟练运用编程语言的基本语法和数据结构的知识，提高了我的代码能力和问题解决能力。通过与实验同学的交流和讨论，我学习到了更多关于编程的技巧和方法。 在实验过程中，我遇到了一些问题和挑战，但通过不断调试和思考，最终解决了这些问题。这让我认识到在学习和实践中，遇到困难和挑战是正常的，重要的是如何面对和解决这些问题。在这个过程中，我锻炼了自己的耐心和毅力，增强了自信心。 总的来说，队列的实验让我深入理解了队列的概念、特点和操作，提升了我的编程能力，加深了对广度优先搜索算法的理解。队列作为一种重要的数据结构，有着广泛的应用，在实际问题中发挥着重要的作用。通过这次实验，我对队列有了更加深入的认识，为以后在算法和数据结构的学习中奠定了坚实的基础。 数据结构队列实验报告 实验报告：数据结构队列 一、引言 数据结构是计算机科学中的重要概念，它用于组织和存储数据，使得数据的访问和操作更加高效。队列是一种常见的数据结构，它遵循先进先出（FIFO）的原则，类似于现实生活中的排队等候。本实验旨在通过实现队列的基本操作，加深对数据结构队列的理解，并掌握队列的应用。 二、实验目的 1. 理解队列的概念和特点； 2. 掌握队列的基本操作，包括入队、出队、判空、判满等； 3. 熟悉队列的应用场景。 三、实验内容 1. 实现队列的基本操作函数； 2. 设计测试用例，验证队列的功能和正确性； 3. 分析队列的时间复杂度。 四、实验步骤 1. 定义队列的数据结构： - 使用数组作为队列的存储结构； - 定义队列的最大长度； - 定义队列的头指针和尾指针。 2. 实现队列的基本操作函数： - 初始化队列：设置头指针和尾指针为-1； - 判空操作：判断头指针和尾指针是否相等，相等则队列为空； - 判满操作：判断尾指针是否等于最大长度减一，相等则队列已满； - 入队操作：将元素插入队尾，并更新尾指针； - 出队操作：将队头元素删除，并更新头指针； - 获取队头元素：返回队头元素的值。 3. 设计测试用例： - 针对队列的各种操作编写测试用例，包括正常情况和异常情况； - 测试用例应覆盖队列的各种操作，包括入队、出队、判空、判满等。 4. 进行测试： - 使用设计的测试用例对队列的功能和正确性进行验证； - 检查程序输出结果是否符合预期； - 分析测试结果，发现并修复可能存在的问题。 五、实验结果与分析 1. 队列的功能和正确性经过测试验证，符合预期； 2. 队列的时间复杂度分析： - 入队操作的时间复杂度为O(1)； - 出队操作的时间复杂度为O(1)； 数据结构队列实验报告 本实验旨在深入理解和掌握数据结构中的队列（Queue）的基本概念、原理和操作，通过实际编程实践，增强解决实际问题的能力。 队列是一种特殊的数据结构，遵循先进先出（FIFO）的原则。新元素（或称为元素）被添加到队列的末尾，而移除元素则从队列的开头。这个过程也被称为入队（enqueue）和出队（dequeue）。 确定实验目标和问题：在本次实验中，我们需要实现一个基本的队列数据结构，并测试其性能。 选择合适的数据结构：由于队列是一种线性数据结构，我们可以选择使用数组或链表来实现。在这里，我们选择使用链表来实现队列。 定义队列的节点：每个节点包含两个部分，一个是存储数据的部分，另一个是指向下一个节点的指针。 实现队列的基本操作：入队、出队、查看队首和队尾的操作。 编写测试代码：为了验证我们的队列实现是否正确，我们需要编写一些测试代码来测试队列的基本操作。 运行和调试：运行我们的代码，并检查是否有任何错误或异常。 分析和评估：分析我们的实现和测试结果，评估我们的队列实现的性能和效率。 在本次实验中，我们成功地实现了队列数据结构，并对其进行了测试。通过测试，我们验证了我们的队列实现是正确的，并且可以有效地进行入队、出队、查看队首和队尾的操作。我们也发现我们的队列实现具有良好的性能和效率。 通过本次实验，我们深入理解了队列的基本概念和原理，掌握了队列的基本操作，并成功地将其应用于实际问题中。我们也发现我们的队列实现具有良好的性能和效率。为了进一步提高我们的队列实现的性能和效率，我们建议使用更高级的数据结构，如循环数组或双端队列（deque），来实现队列。我们还可以进一步优化队列的实现，例如通过使用缓存技术来减少磁盘I/O操作的次数。 本次实验旨在深入理解哈夫曼树（Huffman Tree）的数据结构及其应用，通过实践操作，掌握哈夫曼编码和解码的实现过程。 哈夫曼树是一种特殊的二叉树，主要用于数据的压缩编码。其基本思想是，对于出现频率高的字符，其路径长度应较短，而对于出现频率低的字符，其路径长度应较长。这样可以使得编码后的数据体积最小。具体来说，哈夫曼编码是利用哈夫曼树进行数据压缩的一种方法，而堆栈实验报告
山东大学《数据结构》实验指导03栈与队列
栈和队列实验报告
队列的实验报告心得体会
数据结构队列实验报告
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