《数据结构》第三章栈和队列实验

《数据结构》实验三：栈和队列实验

一．.实验目的

巩固栈和队列数据结构，学会运用栈和队列。

1.回顾栈和队列的逻辑结构和受限操作特点，栈和队列的物理存储结构和常见操作。

2.学习运用栈和队列的知识来解决实际问题。

3.进一步巩固程序调试方法。

4.进一步巩固模板程序设计。

二．实验时间

准备时间为第5周到第6周，具体集中实验时间为6周第2次课。2个学时。

三．.实验内容

1.自己选择顺序或链式存储结构，定义一个空栈类，并定义入栈、出栈、取栈元素基本操作。然后在主程序中对给定的N个数据进行验证，输出各个操作结果。

头文件：

#ifndef SEQSTACK_H_INCLUDED
#define SEQSTACK_H_INCLUDED

const int StackSize=10;
template<class DataType> 
class SeqStack{
public:
    SeqStack();
    ~SeqStack(){}
    void Push(DataType x);
    DataType Pop();
    DataType GetTop();
    int Empty();
private:
    DataType data[StackSize];
    int top;
};

#endif // SEQSTACK_H_INCLUDED

源文件：

#include "SeqStack.h"

template<class DataType>
SeqStack<DataType>::SeqStack(){
    top=-1;
}

template<class DataType>
void SeqStack<DataType>::Push(DataType x){
    if(top==StackSize-1)throw"иорГ";
    top++;
    data[top]=x;

}

template<class DataType>
DataType SeqStack<DataType>::Pop(){
    DataType x;
    if(top==-1)throw"обрГ";
    x=data[top--];
    return x;
}

template<class DataType>
DataType SeqStack<DataType>::GetTop(){
    if(top!=-1)
        return data[top];
}

template<class DataType>
int SeqStack<DataType>::Empty(){
    if(top==-1)
        return 1;
    else
        return 0;
}

主函数：

#include<iostream>
#include "SeqStack.cpp"

using namespace std;

int main(){
    SeqStack<int> S;
    if(S.Empty())
        cout<<"栈为空"<<endl;
    else
        cout<<"栈非空"<<endl;
    cout<<"对15和10执行入栈操作"<<endl;
    S.Push(15);
    S.Push(10);
    cout<<"栈顶元素为："<<endl;
    cout<<S.GetTop()<<endl;
    cout<<"执行一次出栈操作"<<endl;
    S.Pop();
    cout<<"栈顶元素为："<<endl;
    cout<<S.GetTop()<<endl;


}

运行结果截图：

2.自己选择顺序或链式存储结构，定义一个空栈队列，并定义入栈、出栈、取栈元素基本操作。然后在主程序中对给定的N个数据进行验证，输出各个操作结果。

头文件：

#ifndef LINKQUEUE_H_INCLUDED
#define LINKQUEUE_H_INCLUDED

template<class DataType>
struct Node{
    DataType data;
    Node<DataType> *next;
};
template<class DataType>
class LinkQueue{
public:
    LinkQueue();
    ~LinkQueue();
    void EnQueue(DataType x);
    DataType DeQueue();
    DataType GetQueue();
    int Empty();
private:
    Node<DataType> *front,*rear;
};


#endif // LINKQUEUE_H_INCLUDED

源文件：

#include"LinkQueue.h"

template<class DataType>
LinkQueue<DataType>::LinkQueue(){
    Node<DataType> *s=NULL;
    s=new Node<DataType>;
    s->next=NULL;
    front=rear=s;
}

template<class DataType>
LinkQueue<DataType>::~LinkQueue(){
    Node<DataType> *p=NULL;
    while(front!=NULL){
        p=front->next;
        delete front;
        front=p;
    }
}

template<class DataType>
void LinkQueue<DataType>::EnQueue(DataType x){
    Node<DataType> *s=NULL;
    s=new Node<DataType>;
    s->data=x;
    s->next=NULL;
    rear->next=s;
    rear=s;
}

template<class DataType>
DataType LinkQueue<DataType>::DeQueue(){
    Node<DataType> *p=NULL;
    int x;
    if(rear==front) throw"обрГ";
    p=front->next;
    x=p->data;
    front->next=p->next;
    if(p->next==NULL)
        rear = front;
    delete p;
    return x;
}

template<class DataType>
DataType LinkQueue<DataType>::GetQueue(){
    if(front!=rear)
        return front->next->data;
}

template<class DataType>
int LinkQueue<DataType>::Empty(){
    if(front==rear)
        return 1;
    else
        return 0;
}

主函数：

#include <iostream>
#include"LinkQueue.cpp"
using namespace std;

int main(){
    LinkQueue<int> Q;
    if(Q.Empty())
        cout<<"队列为空"<<endl;
    else
        cout<<"队列非空"<<endl;
    cout<<"元素10和15执行入队操作："<<endl;
    try{
        Q.EnQueue(10);
        Q.EnQueue(15);
    }catch(char * wrong){
        cout<<wrong<<endl;
    }
    cout<<"查看队头元素："<<endl;
    cout<<Q.GetQueue()<<endl;
    cout<<"执行出栈操作："<<endl;
    try{
        Q.DeQueue();
    }catch(char *wrong){
        cout<<wrong<<endl;
    }
    cout<<"查看队头元素："<<endl;
    cout<<Q.GetQueue()<<endl;
}

运行结果截图：

3.编程实现一个十进制数转换成二进制数。要求，要主程序中输出一个10进度数，输出其对应的2进制数序列。

前两题是必做题，第3题是选做题。

四．参考资料

实验教材P183到192

五．实验报告

1.在博客中先写上实习目的和内容，画出主要操作运算算法图，然后分别上传程序代码。插入调试关键结果截图。

2.写一个博文，比较总结栈和队列。

《数据结构》第三章 栈和队列 实验

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