淮海工学院数据结构第二次实验.docx
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淮海工学院数据结构第二次实验
淮海工学院计算机科学系
实验报告书
课程名:
《数据结构》
题目:
线性数据结构实验
(栈与队列及其应用)
班级:
软嵌151
学号:
2015123352
姓名:
韩吉
线性表算法实现与应用报告要求
1目的与要求:
1)掌握栈与队列的数据类型描述及特点;
2)掌握栈的顺序和链式存储存表示与基本算法的实现;
3)掌握队列的链式和循环存储表示与基本操作算法实现;
4)掌握栈与队列在实际问题中的应用和基本编程技巧;
5)按照实验题目要求,独立完成实际程序的编写编写、调试和运行,并通过用例的运行过程抓获相关屏面验证程序设计的正确性;
7)希望大家过一个丰富多彩的国庆节,抽出一定时间圆满完成实验,并于第6周周二以前按时提交实验报告,逾期按照旷交处理。
2实验内容或题目
(一)必做题:
1、实现顺序栈的创建(初始化)、压入(插入)操作(数据、弹出(删除)元素类型自己选取,如整型、字符型等,或参照书上算法选取数据类型),并给出栈的每次操作变化状态;
2、实现链栈的创建(初始化)、压入(插入)、弹出(删除)操作(数据元素类型自己选取,如整型、字符型等,或参照书上算法选取数据类型),要求给出栈的操作变化过程;
3、实现循环队列的创建、进队、出队等基本操作(数据元素类型自己选取,如整型、字符型等,或参照书上算法选取数据类型),并实时给出队列的操作变化状态;
4、实现链式队列的创建、进队、出队等基本操作(数据元素类型自己选取,如整型、字符型等,或参照书上算法选取数据类型),并实时给出队列的操作变化状态;
(注意:
必做题需用一个主程序实现所有功能)
(二)选做题(视自己能力而定,数量不限):
任选下列一个或多个栈或队列应用源程序(已经发给学委),并阅读、调试和运行程序,而后给出程序功能分析和实例运行演示;
1、实现表达式求值算法程序;
2、用递归算法实现汉诺塔问题算法程序;
3、使用循环队列实现打印杨辉三角形算法程序。
3实验步骤与源程序
#include
#include
#include
#defineTRUE1
#defineFALSE0
#defineStack_Size50
#defineMAXSIZE5
voidmainmenu();
/*********************************************/
/*顺序栈*/
typedefstruct{
intelem[Stack_Size];
inttop;
}SeqStack;
/*链栈*/
typedefstructnode
{
intdata;
structnode*next;
}LinkStackNode;
/*循环队列*/
typedefstruct{
intelement[MAXSIZE];
intfront;
intrear;
}SeqQueue;
/*链式队列*/
typedefstructNode{
intdata;
structNode*next;
}LinkQueueNode;
typedefstruct{
LinkQueueNode*front;
LinkQueueNode*rear;
}LinkQueue;
/*********************************************/
/********************顺序栈************************/
/*构造一个空栈S*/
voidInitStack(SeqStack*S)
{
S->top=-1;
}
/*进栈*/
intPush(SeqStack*S,intx)
{
if(S->top==(Stack_Size-1))
return(FALSE);/*栈已满*/
S->top++;
S->elem[S->top]=x;
return(TRUE);
}
/*出栈*/
intPop(SeqStack*S,int*x)
{
/*将栈S的栈顶元素弹出,放到x所指的存储空间中*/
if(S->top==-1)/*栈为空*/
return(FALSE);
else
{
*x=S->elem[S->top];
S->top--;/*修改栈顶指针*/
return(TRUE);
}
}
/*取栈顶元素*/
intGetTop(SeqStack*S,int*x)
{
/*将栈S的栈顶元素弹出,放到x所指的存储空间中,但栈顶指针保持不变*/
if(S->top==-1)/*栈为空*/
return(FALSE);
else
{
*x=S->elem[S->top];
return(TRUE);
}
}
/**************************************************/
/********************链栈**************************/
/*初始化*/
voidInitStack1(LinkStackNode*top)
{//构造一个空栈
top=(LinkStackNode*)malloc(sizeof(LinkStackNode));
if(!
top)
printf("OVERFLOW\n");
top=NULL;
}
/*进栈操作。
*/
intPush1(LinkStackNode*top,intx)/*将数据元素x压入栈top中*/
{
LinkStackNode*temp;
temp=(LinkStackNode*)malloc(sizeof(LinkStackNode));
if(temp==NULL)
return(FALSE);/*申请空间失败*/
temp->data=x;
temp->next=top->next;
top->next=temp;/*修改当前栈顶指针*/
return(TRUE);
}
/*出栈操作。
*/
intPop1(LinkStackNode*top,int*x)
{
/*将栈top的栈顶元素弹出,放到x所指的存储空间中*/
LinkStackNode*temp;
temp=top->next;
if(temp==NULL)/*栈为空*/
return(FALSE);
top->next=temp->next;
*x=temp->data;
free(temp);/*释放存储空间*/
return(TRUE);
}
/**************************************************/
/******************循环队列*************************/
voidInitQueue(SeqQueue*Q)
{
/*将*Q初始化为一个空的循环队列*/
Q->front=Q->rear=0;
}
intEnterQueue(SeqQueue*Q,intx)
{
/*将元素x入队*/
if((Q->rear+1)%MAXSIZE==Q->front)/*队列已经满了*/
return(FALSE);
Q->element[Q->rear]=x;
Q->rear=(Q->rear+1)%MAXSIZE;/*重新设置队尾指针*/
return(TRUE);/*操作成功*/
}
intDeleteQueue(SeqQueue*Q,int*x)
{
/*删除队列的队头元素,用x返回其值*/
if(Q->front==Q->rear)/*队列为空*/
return(FALSE);
*x=Q->element[Q->front];
Q->front=(Q->front+1)%MAXSIZE;/*重新设置队头指针*/
return(TRUE);/*操作成功*/
}
/********************************************************/
/**********************链式队列**************************/
intInitQueue1(LinkQueue*O)
{
/*将Q初始化为一个空的链队列*/
O->front=(LinkQueueNode*)malloc(sizeof(LinkQueueNode));
if(O->front!
=NULL)
{
O->rear=O->front;
O->front->next=NULL;
return(TRUE);
}
elsereturn(FALSE);/*溢出!
*/
}
intEnterQueue1(LinkQueue*O,intx)
{
/*将数据元素x插入到队列Q中*/
LinkQueueNode*NewNode;
NewNode=(LinkQueueNode*)malloc(sizeof(LinkQueueNode));
if(NewNode!
=NULL)
{
NewNode->data=x;
NewNode->next=NULL;
O->rear->next=NewNode;
O->rear=NewNode;
return(TRUE);
}
else
return(FALSE);/*溢出!
*/
}
intDeleteQueue1(LinkQueue*O,int*x)
{
/*将队列Q的队头元素出队,并存放到x所指的存储空间中*/
LinkQueueNode*p;
if(O->front==O->rear)
return(FALSE);
p=O->front->next;
O->front->next=p->next;/*队头元素p出队*/
if(O->rear==p)/*如果队中只有一个元素p,则p出队后成为空队*/
O->rear=O->front;
*x=p->data;
free(p);/*释放存储空间*/
return(TRUE);
}
/********************************************************/
voidmainmenu1(){
intchioce;
intm;
intx1,x2;
SeqStacks;
while(chioce)
{
printf("**************请输入你的选择**************\n");
printf("**************1:
初始化操作**************\n");
printf("**************2:
进栈操作**************\n");
printf("**************3:
出栈操作**************\n");
printf("**************4:
取栈顶元素**************\n");
printf("**************5:
返回主菜单**************\n");
printf("请输入你的选择:
");
scanf("%d",&chioce);
switch(chioce)
{
case1:
InitStack(&s);
printf("初始化完成!
\n");
break;
case2:
printf("输入进栈元素:
");
scanf("%d",&m);
if(Push(&s,m))
printf("进栈成功!
\n");
else
printf("栈已满!
\n");
break;
case3:
if(Pop(&s,&x1))
printf("出栈元素:
%d\n",x1);
else
printf("栈为空!
\n");
break;
case4:
if(GetTop(&s,&x2))
printf("栈顶元素:
%d\n",x2);
else
printf("栈为空!
\n");
break;
case5:
printf("\n\n\n\n");
system("cls");
mainmenu();
break;
default:
printf("输入有误!
\n");
for(inti=2;i>0;i--)
{
printf("请等待%d秒后重新输入!
\n",i);
Sleep(1000);
}
system("cls");
mainmenu1();
break;
}
}
}
voidmainmenu2(){
intchioce2;
intx;
intx1;
LinkStackNodetop;
while(chioce2)
{
printf("***************请输入你的选择***************\n");
printf("***************1:
初始化操作***************\n");
printf("***************2:
进栈操作***************\n");
printf("***************3:
出栈操作***************\n");
printf("***************4:
返回主菜单***************\n");
printf("请输入你的选择:
");
scanf("%d",&chioce2);
switch(chioce2)
{
case1:
InitStack1(&top);
printf("初始化完成!
\n");
break;
case2:
printf("输入进栈元素:
");
scanf("%d",&x);
if(Push1(&top,x))
printf("进栈成功!
\n");
else
printf("栈已满!
\n");
break;
case3:
if(Pop1(&top,&x1))
printf("出栈元素:
%d\n",x1);
else
printf("栈为空!
\n");
break;
case4:
printf("\n\n\n\n");
system("cls");
mainmenu();
break;
default:
printf("输入有误!
\n");
for(inti=2;i>0;i--)
{
printf("请等待%d秒后重新输入!
\n",i);
Sleep(1000);
}
system("cls");
mainmenu2();
break;
}
}
}
voidmainmenu3(){
intchioce3;
intx;
intx1;
SeqQueueQ;
while(chioce3)
{
printf("***************请输入你的选择***************\n");
printf("***************1:
初始化操作***************\n");
printf("***************2:
进栈操作***************\n");
printf("***************3:
出栈操作***************\n");
printf("***************4:
返回主菜单***************\n");
printf("请输入你的选择:
");
scanf("%d",&chioce3);
switch(chioce3)
{
case1:
InitQueue(&Q);
printf("初始化完成!
\n");
break;
case2:
printf("输入进栈元素:
");
scanf("%d",&x);
if(EnterQueue(&Q,x))
printf("进栈成功!
\n");
else
printf("栈已满!
\n");
break;
case3:
if(DeleteQueue(&Q,&x1))
printf("出栈元素:
%d\n",x1);
else
printf("栈为空!
\n");
break;
case4:
printf("\n\n\n\n");
system("cls");
mainmenu();
break;
default:
printf("输入有误!
\n");
for(inti=2;i>0;i--)
{
printf("请等待%d秒后重新输入!
\n",i);
Sleep(1000);
}
system("cls");
mainmenu3();
break;
}
}
}
voidmainmenu4(){
intchioce4;
intx;
intx1;
LinkQueueO;
while(chioce4)
{
printf("***************请输入你的选择***************\n");
printf("***************1:
初始化操作***************\n");
printf("***************2:
进栈操作***************\n");
printf("***************3:
出栈操作***************\n");
printf("***************4:
返回主菜单***************\n");
printf("请输入你的选择:
");
scanf("%d",&chioce4);
switch(chioce4)
{
case1:
InitQueue1(&O);
printf("初始化完成!
\n");
break;
case2:
printf("输入进栈元素:
");
scanf("%d",&x);
if(EnterQueue1(&O,x))
printf("进栈成功!
\n");
else
printf("栈已满!
\n");
break;
case3:
if(DeleteQueue1(&O,&x1))
printf("出栈元素:
%d\n",x1);
else
printf("栈为空!
\n");
break;
case4:
printf("\n\n\n\n");
system("cls");
mainmenu();
break;
default:
printf("输入有误!
\n");
for(inti=2;i>0;i--)
{
printf("请等待%d秒后重新输入!
\n",i);
Sleep(1000);
}
system("cls");
mainmenu4();
break;
}
}
}
voidmainmenu(){
intchioce1;
printf("************************************主菜单*********************************\n");
printf("***************1:
顺序栈操作***************\n");
printf("***************2:
链栈操作***************\n");
printf("***************3:
循环队列***************\n");
printf("***************4:
链式队列***************\n");
printf("***************0:
退出操作***************\n");
printf("请输入你的选择:
");
scanf("%d",&chioce1);
switch(chioce1)
{
case1:
mainmenu1();
break;
case2:
mainmenu2();
break;
case3:
mainmenu3();
break;
case4:
mainmenu4();
system("cls");
break;
case0:
exit(0);
break;
default:
printf("输入有误!
\n");
for(inti=3;i>0;i--)
{
printf("请等待%d秒后重新输入!
\n",i);
Sleep(1000);
}
system("cls");
mainmenu();
break;
}
}
voidmain()
{
system("color0");
system("colorbc");
mainmenu();
}
杨辉三角:
#include"seq
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