第一篇: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){...} bool StackTraverse_sq(SqStack S){...}(2)、编写函数, CreateQueue_L(), DestoryQueue_L(), EnQueue_L(),DeQueue_L(),分别完
成创建队列,销毁队列,入队列,出队列等操作,完成后进行测试。测试要求:在主程序中,建立队列,将0~9 依次入队列,按入队列顺序出队列并打印, 销毁队列。
void CreateQueue_L(LinkQueue &Q){ } void DestoryQueue_L(LinkQueue &Q){ } void EnQueue_L(LinkQueue &Q,int e){ } bool DeQueue_L(LinkQueue &Q, int &e){ }(3)、回文是指正读反读均相同的字符序列,如”abba”和”abdba”均是回文, 但”good”不是回文。根据第四章栈和队列所学内容,试写一个算法判
定给定的字符向量是否为回文。测试数据: 2.1 char* ch = “abccba”;2.2 char* ch = “abccbd”;(4)、(附加题)编写函数void Knapsack(int w[],int T,int n),完成背包求解问题。测试数据: w[6] = {2,8,6,5,1,4};2.做实验完成情况
实验内容在实验课时时间内完成(提前编写了大概1/3部分的代码),选做内容也完成。
本次实验内容较多,为使代码看着简洁有条理,采用了建工程的方式。栈部分:
自定义了头文件 L_stack.h: /*自定义头文件*/ #include
#define STACK_INIT_SIZE 100;#define STACKINCREMENT 100;
/*自定义头文件(栈相关)*/
#include
/*栈的结构体定义*/ typedef struct{
ElemType *elem;int top;int stacksize;}SqStack;
void CreateStack_sq(SqStack &S,int msize);//创建栈,msize为栈的大小 void DestroyStack_sq(SqStack &S);//销毁栈
void Push(SqStack &S, ElemType e);// 进栈操作,e为入栈元素 int Pop_sq(SqStack &S, ElemType &e);//出站操作,成功返回0,不成功返回-1 void Increment(SqStack &S, int inc_size);//增加栈空间 int StackEmpty_sq(SqStack S);//判断栈空,栈空返回0,栈非空返回-1; void StackTraverse_sq1(SqStack S);//遍历栈底到栈顶,若栈非空则依次打印栈中元素
void StackTraverse_sq2(SqStack S);//遍历栈顶到栈底,若栈非空则依次打印栈中元素
void Test_sq();//栈的检测程序
void MatchBracket_sq(char exp[]);// 括号匹配 void MatchWord_sq(char exp[]);//判断回文 void knapsack(int w[], int T, int n);//背包问题
在头文件中对所有要用到的自定义函数进行了声明,各函数的功能可见代码注释部分。
栈的创建:
#include“L_stack.h”
void CreateStack_sq(SqStack &S,int msize){
S.elem = new ElemType[msize];S.stacksize = msize;S.top =-1;}//end CreateStack_sq 此操作完成栈的创建,创建完成得到一个空栈。
栈的销毁:
#include“L_stack.h”
void DestroyStack_sq(SqStack &S){
delete S.elem;S.top =-1;S.stacksize = 0;}//end DestroyStack_sq 此操作将栈销毁。
入栈:
#include“L_stack.h” #include
void Push(SqStack &S, ElemType e){
if(S.top == S.stacksize0;break;case '}':
if(!Pop_sq(S, e)|| e!= '{')matchstat = 0;break;}//end switch ch = *exp++;}//end while
if(matchstat&&StackEmpty_sq(S))printf(“括号匹配n”);else printf(“括号不匹配n”);}//end MatchBracket_sq 该操作完成括号的匹配;
回文判断:
#include“L_stack.h”
void MatchWord_sq(char exp[]){
int i, len=0,flag=1;SqStack S;CreateStack_sq(S, 100);char ch,e;for(i = 0;exp[i]!=' ';i++)len++;//printf(“%dn”, len);if(len % 2!= 0){ printf(“非回文序列n”);return;}//序列长度为奇数,不可能为回文序列
else{
for(i = 0;i <(len / 2);i++){
ch = exp[i];
Push(S,ch);
}//前一半元素入栈
while(i < len&&flag){
ch = exp[i];
if(!Pop_sq(S, e)|| e!= ch)
flag = 0;
i++;}//end while }//end else if(flag == 1)printf(“回文序列n”);else printf(“非回文序列n”);} 该操作完成回文的判断;
主函数:
#include
//元素与栈顶元素不匹配 #include“L_stack.h”
//#define STACK_INIT_SIZE 100;
int main(){
char exp1[20] = { '(', '8', '+', '9', ')', '/', '{', '[', '(', 'a', '*', 'b', ')', '/', '7', ']', '+', '9', '}', '#' }, exp2[20]
=
{
'}','8','+', '9',')','/','{','[','(','a','*','b',')','/','7',']','+','9','}','#'},} exp3[] = “abccba”, exp4[] = “abccbd”;int w[6] = { 2, 8, 6, 5, 1, 4 };Test_sq();MatchBracket_sq(exp1);MatchBracket_sq(exp2);MatchWord_sq(exp3);MatchWord_sq(exp4);//knapsack(w, 10, 6);
system(“pause”);return 0;主函数中调用test()完成栈的检验,以及实现括号匹配和回文判断。实验结果:
为方便后面实现括号匹配和回文判断,我直接将0~9定义成的char型,头文件中ElemType定义成char。
第一步将0~9入栈;第二步从栈底到栈顶遍历栈中元素并打印,可以看出正确创建了栈并成功将0~9入栈;第三、四步将栈顶元素出栈,并分别赋给e[0]、e[1],打印操作之后的结果可以看出成功操作;第五步将e[0]、e[1]相加并入栈,从遍历栈结果来看成功操作(由于0~9存的是char型,所以是ASCII码相加得到q);第六步从栈顶到栈底遍历栈中元素,操作正确;第七步销毁栈,从遍历栈的结果来看成功销毁栈。到此栈的功能检验结束。然后进行括号匹配和回文判断,结果正确。
接下来利用栈进行背包问题:
由于背包问题是对int型数据进行处理,为了偷点懒直接在上面的程序中进行修改
首先将头文件中ElemType定义为int;背包问题中用到的函数为 CreateStack_sq()、Pop_sq()、Push()、StackTraverse_sq1()、StackEmpty_sq()、DestroyStack_sq(),对这些函数涉及到char型的改成int型;然后将主函数中test()、MatchBracket_sq()、MatchWord_sq()注释掉;最后调用背包问题的函数: #include“L_stack.h”
void knapsack(int w[], int T, int n){
SqStack S;int k = 0,r;CreateStack_sq(S, 100);do{
while(T > 0 && k < n){
if(T-w[k] >= 0){ Push(S, k);T-= w[k];}//end if k++;}//end while if(T == 0){
}
} printf(“The Result is:n”);StackTraverse_sq1(S);if(!StackEmpty_sq(S)){
r=Pop_sq(S, k);T += w[k];k++;}//end if } while(!StackEmpty_sq(S)|| k!= n);DestroyStack_sq(S);主函数:
#include
//#define STACK_INIT_SIZE 100;
int main(){
char exp1[20] = { '(', '8', '+', '9', ')', '/', '{', '[', '(', 'a', '*', 'b', ')', '/', '7', ']', '+', '9', '}', '#' },exp2[20] = { '}', '8','+', '9',')','/','{','[','(','a','*','b',')','/','7',']','+','9','}','#'},} 输出结果: exp3[] = “abccba”, exp4[] = “abccbd”;int w[6] = { 2, 8, 6, 5, 1, 4 };//Test_sq();//MatchBracket_sq(exp1);//MatchBracket_sq(exp2);//MatchWord_sq(exp3);//MatchWord_sq(exp4);knapsack(w, 10, 6);
system(“pause”);return 0;
可见操作正确。队列部分: 自定义了头文件 Queue.h: /*自定义头文件*/
#include
typedef LinkList Queueptr;
typedef struct{ Queueptr front;Queueptr rear;}LinkQueue;
/*自定义函数*/ void CreateQueue_L(LinkQueue &Q);//创建队列 void DestroyQueue_L(LinkQueue &Q);//销毁队列 void EnQueue_L(LinkQueue &Q, int e);//入队列操作
int DeQueue_L(LinkQueue &Q, int &e);//出队列操作,并将队首元素赋给e,返回1,队空返回0 void QueueTraverse_L(LinkQueue Q);//遍历队列元素并打印 void test();//检查队列是否正确
头文件中声明了需要用到的自定义函数,各个函数的功能见注释
创建队列:
void CreateQueue_L(LinkQueue &Q){
Q.front = Q.rear = new LNode;Q.front->next = NULL;}//end CreateQueue_L 销毁队列:
#include“Queue.h”
void DestroyQueue_L(LinkQueue &Q){
while(Q.front){
Q.rear = Q.front->next;delete Q.front;Q.front = Q.rear;}//end while }//end DestroyQueue_L 进队列: #include“Queue.h”
void EnQueue_L(LinkQueue &Q, int e){
LinkList p;p = new LNode;p->data = e;p->next = NULL;Q.rear->next = p;Q.rear = p;}//end EnQueue_L 出队列:
#include“Queue.h”
int DeQueue_L(LinkQueue &Q, int &e){
LinkList p;p = new LNode;if(Q.front == Q.rear)return 0;p = Q.front->next;Q.front->next = p->next;
e = p->data;if(Q.rear == p)Q.rear = Q.front;delete p;return 1;}//end DeQueue_L 主函数:
#include
int main(){
} 主函数调用test()函数检验队列的正确性 test()函数: #include“Queue.h” system(“pause”);return 0;test();void test(){
} 输出结果: LinkQueue Q;int i,a[10] = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 },b[10],r[10];CreateQueue_L(Q);for(i = 0;i < 10;i++)EnQueue_L(Q, a[i]);QueueTraverse_L(Q);for(i = 0;i < 10;i++){
} r[i] = DeQueue_L(Q, b[i]);QueueTraverse_L(Q);
从输出结果来看符合要求,队列正确。
三、总结
第二篇:实验三 栈和队列
实验报告三 栈和队列
班级: 姓名: 学号: 专业:
一、实验目的:
(1)掌握栈的基本操作的实现方法。
(2)利用栈先进后出的特点,解决一些实际问题。(3)掌握链式队列及循环队列的基本操作算法。(4)应用队列先进先出的特点,解决一些实际问题。
二、实验内容:
1、使用一个栈,将一个十进制转换成二进制。粘贴源程序:
package Word1;
public class Node
} T data;Node
} this.data=a;this.next=n;this(a,null);
-----package Word1;
public class Stack
} public Node
}
T a=this.Top.data;this.Top=this.Top.next;return a;this.Top=new Node
--package Word1;
import java.util.*;
public class Test {
} static Scanner scan=new Scanner(System.in);static int temp=0;static int a=0;static Stack
} temp=scan.nextInt();while(true){
} while(s.Top!=null){
} System.out.printf(“%d”,s.Out());a=temp%2;s.push(a);temp=temp/2;if(temp==0)break;
粘贴测试数据及运行结果:
2、回文是指正读反读均相同的字符序列,如“acdca”、“dceecd”均是回文,但“book”不是回文。利用1中的基本算法,试写一个算法判定给定的字符串是否为回文。(提示:将一半字符入栈,依次弹出与另一半逐个比较)粘贴源程序:---------package Word1;
import java.util.*;public class Test1 {
} static Scanner sc=new Scanner(System.in);static char[] c={'a','b','c','b','a'};static Stack
} public static String One(){
} public static String Two(){
} for(int i=0;i<(c.length/2);i++){ } for(int i=c.length/2;i } return “该字符串是回文”;if(s.Out()!=c[i])return “该字符不是回文”;s.push(c[i]);for(int i=0;i<(c.length/2);i++){ } for(int i=c.length/2+1;i } return “该字符串是回文”;if(s.Out()!=c[i])return “该字符串不是回文”;s.push(c[i]);if(c.length%2!=0){ } else{ } System.out.println(Two());System.out.println(One()); ------------- 粘贴测试数据及运行结果: 3、使用3个队列分别保留手机上最近10个“未接来电”、“已接来电”、“已拨电话”。 粘贴源程序: package Word3; import java.util.*; public class Queue LinkedList } } System.out.printf(“%d n”,this.deQ()); package Word3; import java.util.*; public class Test { static Queue } static private void T2(){ int c;int[] a={22324,321321,222333};for(int i=0;i 1、查询 2、增加”);c=sc.nextInt();if(c==1){ } else{ c=sc.nextInt();while(!(list2.isEmpty()))System.out.printf(“%d n”,list2.deQ());list2.enQ(a[i]);int c=0;System.out.println(“请选择记录类型:”);System.out.println(“ 1、未接来电 2、已接来电 3、已拨电话”);switch(c=sc.nextInt()){ } case 1:T1();break;case 2:T2();break;case 3:T3();break;Frame(); } } list2.enQ(c);while(!(list2.isEmpty()))System.out.printf(“%d n”,list2.deQ());sc.close();static private void T3(){ } static private void T1(){ int c;int[] a={12324,321321,222333};for(int i=0;i 1、查询 2、增加”);c=sc.nextInt();if(c==1){ } else{ c=sc.nextInt();while(!(list1.isEmpty()))System.out.printf(“%d n”,list1.deQ());list1.enQ(a[i]);int c;int[] a={32324,321321,222333};for(int i=0;i 1、查询 2、增加”);c=sc.nextInt();if(c==1){ } else{ } sc.close();c=sc.nextInt();list3.enQ(c);while(!(list3.isEmpty()))System.out.printf(“%d n”,list3.deQ());while(!(list3.isEmpty()))System.out.printf(“%d n”,list3.deQ());list3.enQ(a[i]); } } } list1.enQ(c);while(!(list1.isEmpty()))System.out.printf(“%d n”,list1.deQ());sc.close(); 粘贴测试数据及运行结果: 三、心得体会:(含上机中所遇问题的解决办法,所使用到的编程技巧、创新点及编程的心得) 一、实验目的 掌握栈的数据类型描述及栈的特点; 掌握栈的顺序存储结构的特点及算法描述; 掌握队列的数据类型描述及链式存储结构的特点和算法描述。 二、实验内容 停车场管理。设有一个可以停放n辆汽车的狭长停车场(先进后出),它只有一个大门可以供车辆进出。车辆按到达停车场时间的先后依次从停车场最里面向大95E8口处停放(最先到达的第一辆车停放在停车场的最里面)。如果停车场已放满n辆车,则后来的车辆只能在停车场大门外的便道上等待,一旦停车场内有车离开,则排在便道上的第一辆车就可以进入停车场。停车场内如有某辆车要离开,在它之后进入停车场的车都必须先退出停车场为它让路,待其开出停车场后,这些车再按原来的次序进停车场。每辆车在离开停车场时,都应根据它在停车场内停留的时间长短交费。如果停留在便道上的车没进停车场就要离开,允许其离开,不收停车费,并且仍然保持在便道上的车辆次序。试编程模拟停车场管理。 三、算法描述 提示:可以将停车场定义成一个顺序栈s1,便道定义成一个链队列q,而停车场中的某辆车要离开,则在它后面进停车场的车必须让道,让其离开,故还必须有一个临时的顺序栈s2,存放让道的车辆。 当有车辆进停车场时,直接进入s1栈,若s1栈满,则进入便道(链队列q)。若有s1中车辆x离开时,先让在x后面进栈的车从s1退栈并进栈到s2中,让x离开并收取停车费,然后,再把s2中的所有车辆退栈并重新进入s1栈,最后,将链队列q的队头车辆进栈到s1中并删除队头车辆。若有链队列q(便道)中的车辆y离开时,从链队列中删除该车辆即可,不收停车费。 车辆的数据可以表示为(车辆编号,到达/离开时间)。 四.程序清单: #include SeqStack(){top=-1;} ~SeqStack(){};void Push(int x);void Push2(int x);int *Return();int Pop(int y);int Count();void PrintStack();private: int data[StackSize];int top;};//入栈 void SeqStack::Push(int x){ if(top>=StackSize-1)throw“上溢”;for(int i=0;i<=top+1;i++){ if(data[i]==x) { cout<<“该车牌已经存在!请重新输入: ”; i=-1; cin>>x; } } top++;data[top]=x;} //返回数组地址 int *SeqStack::Return(){ return data;} //临时栈 void SeqStack::Push2(int x){ top++;data[top]=x; } //输出函数 void SeqStack::PrintStack(){ for(int i=0;i<=top;i++) cout<<“位置为”< int SeqStack::Pop(int y){ if(top==-1)throw“下溢”;int x;x=data[top--];if(y==top+2)data[top+1]=123456789;if(top==-1)data[top+1]=123456789;return x;} //数数 int SeqStack::Count(){ return top;} //队列 struct Node { int data;Node *next;};class LinkQueue { public: LinkQueue();void EnQueue(int x,int *q);void xzDeQueue(int x);int Count();int DeQueue(); private: Node *front,*rear;};//构造函数 LinkQueue::LinkQueue(){ Node *s=new Node;s->next=NULL;front=rear=s;} //入队 void LinkQueue::EnQueue(int x,int *q){ Node *s=new Node;Node *p=new Node;p=front;while(p){ if(p->data ==x) { cout<<“便道已有该车牌号,请重新输入: ”; cin>>x; for(int i=0;i<5;i++) { if(x==q[i]) { cout<<“停车场已有该车牌号,请重新输入: ”; cin>>x; i=-1; } } p=front;} p=p->next;} s->data =x;s->next =NULL; rear->next =s;rear=s;} //出队 int LinkQueue::DeQueue(){ if(front==rear)throw“便道无车辆”;Node *p=new Node;int x;p=front->next;x=p->data;front->next =p->next;if(p->next ==NULL)rear=front;delete p;return x;} //计算结点数 int LinkQueue::Count(){ Node *p=new Node;p=front;int i=0;while(p&&p->next!=NULL){ p=p->next; i++;} return i;} //选择性出队 void LinkQueue::xzDeQueue(int x){ if(rear==front)throw“便道无车辆”;Node *p=new Node;p=front;int y;int i=0;for(;p->next!=NULL;p=p->next) { if(p->next->data ==x) if(p->next->next!=NULL) { Node *q=new Node; q=p->next; y=q->data; p->next =q->next; i=1; delete q; cout<<“车牌号为:”< break; } else { Node *q=new Node; q=p->next; y=q->data; p->next =NULL; i=1; delete q; if(front->next==NULL)rear=front; cout<<“车牌号为:”< break; } } if(i==0)cout<<“无车牌号为:”< SeqStack b;//b是作为临时存放车辆的栈 LinkQueue c;//c是作为便道的队列 cout<<“tttt1.车辆进入”< cout<<“tttt4.便道车辆离开”< int xh1=1;//xh1为菜单最外层的循环控制变量 int time[100];//记录各车辆进入停车场的时间 int t1=0;//作为车辆对应的时间编号 int money=1;while(xh1==1){ cout<<“请选择指令: ”; cin>>zl; switch(zl) { case 1: try{ int n1=a.Count(); int n; cout<<“请输入车牌号: ”; cin>>n; if(n1==4) { int *Num=a.Return(); for(int i=0;i<=4;i++) if(Num[i]==n) { cout<<“停车场已有该车牌号,请重新输入!”; cin>>n; i=-1; } int *CarNum=a.Return(); c.EnQueue(n,CarNum); cout<<“停车场已满,请在便道等候!”< break; } a.Push(n); cout<<“请输入进入时间: ”; cin>>time[t1]; while(time[t1]<0||time[t1]>=24) { cout<<“请输入正确的时间(0~23时):”; cin>>time[t1]; } t1++; } catch(char*s){cout< break; case 2: try{int n2;//离开车辆的编号 cout<<“请输入要离开的车的位置: ”; cin>>n2; if(a.Count()+1==0) { cout<<“该停车场没有车辆,请选择其他操作!”; break; } else while(n2<1||n2>a.Count()+1) { cout<<“请输入1~”< cin>>n2; } int j=a.Count(); for(int i=0;i<(j+1-n2);i++) b.Push2(a.Pop(n2)); a.Pop(n2); int j2=b.Count(); for(int i1=0;i1<=j2;i1++) a.Push(b.Pop(n2)); int j3=c.Count(); int time1; cout<<“请输入离开时间: ”; cin>>time1; while(time1<0||time1>23) { cout<<“请输入正确的时间(0~23时): ”; cin>>time1; } int day=0; if(time1第三篇:实验三 栈和队列的应用