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。

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。

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。

第一个实验：顺序存储结构，定义一个空栈类，并定义入栈、出栈、取栈元素基本操作：

#include<iostream>
using namespace std;
const int stacksize=100;  
template<class T>  
class seqstack  
{  
public:  
    seqstack();  
    ~seqstack(){}  
    void push(T x);  
    T pop();  
    T gettop();  
private:  
    T data[stacksize];  
    int top;  
};  
template<class T>  
seqstack<T>::seqstack()  
{  
    top=-1;  
}  
template<class T>  
void seqstack<T>::push(T x)  
{  
    if(top==stacksize-1)throw"上溢";  
    top++;  
    data[top]=x;  
}  
template<class T>  
T seqstack<T>::pop()  
{  
    T x;  
    if(top==-1)throw"下溢";  
    x=data[top--];  
    return x;  
}  
template<class T>  
T seqstack<T>::gettop()  
{  
    if(top!=-1)  
        return data[top];  
}  
void main()  
{  
    seqstack<int>S;  
    cout<<"对11、12、13、14执行入栈操作"<<endl;  
    S.push(11);  
    S.push(12);  
    S.push(13);  
    S.push(14);  
    cout<<"栈顶元素为:"<<S.gettop()<<endl;  
    cout<<"执行一次出栈操作"<<S.pop()<<endl;  
    cout<<"栈顶元素为:"<<S.gettop()<<endl;  
}

实验结果如下：

第二个实验：顺序存储结构，定义一个空栈队列，并定义入栈、出栈、取栈元素基本操作：

#include<iostream>  
using namespace std;  
  
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;  
};  


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"下溢";  
    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;  
}  
  


void main()  
{  
    LinkQueue<int>Q;  
    if(Q.Empty())  
        cout<<"队列为空"<<endl;  
    else  
        cout<<"队列为空"<<endl;  
    cout<<"元素11、12执行入队操作:"<<endl;  
    try  
    {  
        Q.EnQueue(11);  
        Q.EnQueue(12);  
    }  
    catch(char*wrong)  
    {  
        cout<<wrong<<endl;  
    }  
    cout<<"查看队头元素:"<<endl;  
    cout<<Q.GetQueue()<<endl;  
    cout<<"执行出队操作:"<<endl;  
    try  
    {  
        Q.DeQueue();  
    }  
    catch(char*wrong)  
    {  
        cout<<wrong<<endl;  
    }  
    cout<<"查看队头元素:"<<endl;  
    cout<<Q.GetQueue()<<endl;  
}  

实验结果如下：