第四次作业
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这个作业的目标 | <学习栈的相关> |
学号 | 2018204212 |
实验二 栈和队列 | |
一、实验目的 | |
1、掌握栈的结构特性及其入栈,出栈操作; | |
2、掌握队列的结构特性及其入队、出队的操作,掌握循环队列的特点及其操作。 |
二、实验预习
说明以下概念
1、顺序栈:栈的顺序储存结构简称为顺序栈,它是运算受限的顺序表。
2、链栈:栈的链式存储结构称为链栈。
3、循环队列:队列的顺序存储结构称为顺序队列。
4、链队:队列的链式存储结构简称为链队列。
三、实验内容和要求
1、阅读下面程序,将函数Push和函数Pop补充完整。要求输入元素序列1 2 3 4 5 e,运行结果如下所示。
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define ERROR 0
#define OK 1
#define STACK_INT_SIZE 10 /*存储空间初始分配量*/
#define STACKINCREMENT 5 /*存储空间分配增量*/
typedef int ElemType; /*定义元素的类型*/
typedef struct{
ElemType *base;
ElemType *top;
int stacksize; /*当前已分配的存储空间*/
}SqStack;
int InitStack(SqStack *S); /*构造空栈*/
int push(SqStack *S,ElemType e); /*入栈*/
int Pop(SqStack *S,ElemType *e); /*出栈*/
int CreateStack(SqStack *S); /*创建栈*/
void PrintStack(SqStack *S); /*出栈并输出栈中元素*/
int InitStack(SqStack *S){
S->base=(ElemType *)malloc(STACK_INT_SIZE *sizeof(ElemType));
if(!S->base) return ERROR;
S->top=S->base;
S->stacksize=STACK_INT_SIZE;
return OK;
}/*InitStack*/
int Push(SqStack *S,ElemType e)
{
if(S->top-S->base>=S->stacksize)
{
S->base=(ElemType *)realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType));
if(!S->base) return ERROR;
S->top=S->base+S->stacksize;
S->stacksize+=STACKINCREMENT;
}
*S->top++ = e;
return OK;
}/*Push*/
int Pop(SqStack *S,ElemType *e)
{
if(S->top==S->base) return ERROR;
S->top=--S->top;
*e=*S->top;
return OK;
}/*Pop*/
int CreateStack(SqStack *S){
int e;
if(InitStack(S))
printf("Init Success!\n");
else{
printf("Init Fail!\n");
return ERROR;
}
printf("input data:(Terminated by inputing a character)\n");
while(scanf("%d",&e))
Push(S,e);
return OK;
}/*CreateStack*/
void PrintStack(SqStack *S){
ElemType e;
while(Pop(S,&e))
printf("%3d",e);
}/*Pop_and_Print*/
int main(){
SqStack ss;
printf("\n1-createStack\n");
CreateStack(&ss);
printf("\n2-Pop&Print\n");
PrintStack(&ss);
return 0;
}
算法分析:输入元素序列1 2 3 4 5,为什么输出序列为5 4 3 2 1?体现了栈的什么特性?
因为栈是限制在表的一端进行插入和删除运算的线性表,所以每次退栈的总是当前栈中最新的元素,即最后插入的元素,而最先插入的是被放在栈的底部,要到最后才能才能删除。所以最后结果是 5 4 3 2 1;提现了栈的后进先出的特点。
2、在第1题的程序中,编写一个十进制转换为二进制的数制转换算法函数(要求利用栈来实现),并验证其正确性。
实现代码
int conversion(SqStack *S,int a){
while(a){
int e;
e=a%2;
Push(S,e);
a=a/2;
}
}
int main(){
SqStack ss;
int n;
printf("please input the number:",n);
scanf("%d",&n);
InitStack(&ss);
conversion(&ss,n);
PrintStack(&ss);
return 0;
}
验证
3、阅读并运行程序,并分析程序功能。
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#define M 20
#define elemtype char
typedef struct
{
elemtype stack[M];
int top;
}
stacknode;
void init(stacknode *st);
void push(stacknode *st,elemtype x);
void pop(stacknode *st);
void init(stacknode *st)
{
st->top=0;
}
void push(stacknode *st,elemtype x)
{
if(st->top==M)
printf("the stack is overflow!\n");
else
{
st->top=st->top+1;
st->stack[st->top]=x;
}
}
void pop(stacknode *st)
{
if(st->top>0) st->top--;
else printf(“Stack is Empty!\n”);
}
int main()
{
char s[M];
int i;
stacknode *sp;
printf("create a empty stack!\n");
sp=malloc(sizeof(stacknode));
init(sp);
printf("input a expression:\n");
gets(s);
for(i=0;i<strlen(s);i++)
{
if(s[i]=='(')
push(sp,s[i]);
if(s[i]==')')
pop(sp);
}
if(sp->top==0)
printf("'('match')'!\n");
else
printf("'('not match')'!\n");
return 0;
}
输入:2+((c-d)6-(f-7)a)/6
运行结果:
输入:a-((c-d)*6-(s/3-x)/2
运行结果:
程序的基本功能:
判断表达式左右括号是否匹配
以下为选做实验:
4、设计算法,将一个表达式转换为后缀表达式,并按照后缀表达式进行计算,得出表达式得结果。
实现代码
5、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结点(不设队头指针),试编写相应的置空队列、入队列、出队列的算法。
实现代码:
四、实验小结
学习了栈的特性,先进后出。还有包括入栈和出栈的操作。
五、评语