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。

[cpp] view plain copy print ?

1. //头文件  
2. #ifndef S_H  
3. #define S_H  
4. const int Ssize=10;  
5. template<class datatype>  
6. class S  
7. {  
8.     public:  
9.         S();  
10.         ~S(){}  
11.         void push(datatype x);  
12.         datatype pop();  
13.         datatype gettop();  
14.         int empty();  
15.     private:  
16.         datatype data[Ssize];  
17.         int top;  
18. };  
19. #endif  
20.   
21.   
22. //源文件  
23. #include "zdl_header.h"  
24. template<class datatype>  
25. S<datatype>::S()  
26. {  
27.     top=-1;  
28. }  
29. template<class datatype>  
30. void S<datatype>::push(datatype x)  
31. {  
32.     if(top==Ssize-1)throw "上溢";  
33.     top++;  
34.     data[top]=x;  
35. }  
36. template<class datatype>  
37. datatype S<datatype>::pop()  
38. {  
39.     datatype x;  
40.     if(top==-1)throw "下溢";  
41.     x=data[top--];  
42.     return x;  
43. }  
44. template<class datatype>  
45. datatype S<datatype>::gettop()  
46. {  
47.     if(top!=-1)  
48.         return data[top];  
49. }  
50. template <class datatype>  
51. int S<datatype>::empty()  
52. {  
53.     if(top==-1)return 1;  
54.     else return 0;  
55. }  
56.   
57.   
58.   
59. //主函数  
60. #include<iostream>  
61. using namespace std;  
62. #include "zdl_sf.cpp"  
63.   
64. void main()  
65. {  
66.     S<int>s;  
67.     if(s.empty())  
68.         cout<<"栈为空"<<endl;  
69.     else   
70.         cout<<"栈非空"<<endl;  
71.     cout<<"对以下10个数执行入栈操作"<<endl;  
72.     s.push(15);  
73.     s.push(45);  
74.     s.push(75);  
75.     s.push(10);  
76.     s.push(195);      
77.     s.push(35);  
78.     s.push(18);  
79.     s.push(19);   
80.     s.push(36);  
81.     s.push(15);  
82.     cout<<"栈顶元素为:"<<endl;  
83.     cout<<s.gettop()<<endl;  
84.     cout<<"执行一次出栈操作"<<endl;  
85.     s.pop();  
86.     cout<<"栈顶元素为："<<endl;  
87.         cout<<s.gettop()<<endl;  
88.     cout<<"执行一次出栈操作"<<endl;  
89.     s.pop();  
90.     cout<<"栈顶元素为："<<endl;  
91.         cout<<s.gettop()<<endl;  
92.     cout<<"执行一次出栈操作"<<endl;  
93.     s.pop();  
94.     cout<<"栈顶元素为："<<endl;  
95.     cout<<s.gettop()<<endl;  
96. }  

//头文件
#ifndef S_H
#define S_H
const int Ssize=10;
template<class datatype>
class S
{
	public:
		S();
		~S(){}
		void push(datatype x);
		datatype pop();
		datatype gettop();
		int empty();
	private:
		datatype data[Ssize];
		int top;
};
#endif


//源文件
#include "zdl_header.h"
template<class datatype>
S<datatype>::S()
{
	top=-1;
}
template<class datatype>
void S<datatype>::push(datatype x)
{
	if(top==Ssize-1)throw "上溢";
	top++;
	data[top]=x;
}
template<class datatype>
datatype S<datatype>::pop()
{
	datatype x;
	if(top==-1)throw "下溢";
	x=data[top--];
	return x;
}
template<class datatype>
datatype S<datatype>::gettop()
{
	if(top!=-1)
		return data[top];
}
template <class datatype>
int S<datatype>::empty()
{
	if(top==-1)return 1;
	else return 0;
}



//主函数
#include<iostream>
using namespace std;
#include "zdl_sf.cpp"

void main()
{
	S<int>s;
	if(s.empty())
		cout<<"栈为空"<<endl;
	else 
		cout<<"栈非空"<<endl;
	cout<<"对以下10个数执行入栈操作"<<endl;
	s.push(15);
	s.push(45);
	s.push(75);
	s.push(10);
	s.push(195);	
	s.push(35);
	s.push(18);
	s.push(19);	
	s.push(36);
	s.push(15);
	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;
	cout<<"执行一次出栈操作"<<endl;
	s.pop();
	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：

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。

[cpp] view plain copy print ?

1. //头文件  
2. #ifndef L_H  
3. #define L_H  
4. template <class datatype>  
5. struct node   
6. {  
7.     datatype data;  
8.     node<datatype> *next;  
9. };  
10. template<class datatype>  
11. class L  
12. {  
13.     public:  
14.         L();  
15.         ~L();  
16.         void EQ(datatype x);  
17.         datatype DQ();  
18.         datatype GQ();  
19.         int empty();  
20.     private:  
21.         node<datatype> *front,*rear;  
22. };  
23. #endif;  
24.   
25. //源文件  
26. #include "dl_H.h"  
27. template<class datatype>  
28. L<datatype>::L()  
29. {  
30.     node<datatype> *s=NULL;  
31.     s=new node<datatype>;  
32.     s->next=NULL;  
33.     front=rear=s;  
34. }  
35. template <class datatype>  
36. L<datatype>::~L()  
37. {  
38.     node<datatype> *p=NULL;  
39.     while(front !=NULL)  
40.     {  
41.         p=front->next;  
42.         delete front;  
43.         front=p;  
44.     }  
45. }  
46. template<class datatype>  
47. void L<datatype>::EQ(datatype x)  
48. {  
49.     node<datatype> *s=NULL;  
50.     s=new node<datatype>;  
51.     s->data=x;  
52.     s->next=NULL;  
53.     rear->next=s;  
54.     rear=s;  
55. }  
56. template <class datatype>  
57. datatype L<datatype>::DQ()  
58. {  
59.     node<datatype> *p=NULL;  
60.     int x;  
61.     if(rear==front) throw "下溢";  
62.     p=front->next;  
63.     x=p->data;  
64.     front->next=p->next;  
65.     if(p->next==NULL) rear=front;  
66.     delete p;  
67.     return x;  
68. }  
69. template <class datatype>  
70. datatype L<datatype>::GQ()  
71. {  
72.     if(front!=rear)  
73.         return front->next->data;  
74. }  
75. template<class datatype>  
76. int L<datatype>::empty()  
77. {  
78.     if(front==rear)  
79.         return 1;  
80.     else  
81.         return 0;  
82. }  
83.   
84.   
85. //主函数  
86. #include<iostream>  
87. using namespace std;  
88. #include"dl_sf.cpp"  
89.   
90. void main()  
91. {  
92.     L<int>Q;  
93.     if(Q.empty())  
94.         cout<<"队列为空"<<endl;  
95.     else  
96.         cout<<"队列非空"<<endl;  
97.     cout<<"对以下10个元素执行入队操作："<<endl;  
98.     try  
99.     {  
100.         Q.EQ(10);  
101.         Q.EQ(16);  
102.         Q.EQ(19);  
103.         Q.EQ(34);  
104.         Q.EQ(56);  
105.         Q.EQ(13);  
106.         Q.EQ(45);  
107.         Q.EQ(15);  
108.         Q.EQ(24);  
109.         Q.EQ(77);  
110.     }  
111.     catch(char * wrong)  
112.     {  
113.         cout<<wrong<<endl;  
114.     }  
115.     cout<<"查看队头元素："<<endl;  
116.     cout<<Q.GQ()<<endl;  
117.     cout<<"执行出队操作："<<endl;  
118.     try  
119.     {  
120.         Q.DQ();  
121.     }  
122.     catch(char * wrong)  
123.     {  
124.         cout<<wrong<<endl;  
125.     }  
126.     cout<<"查看队头元素："<<endl;  
127.     cout<<Q.GQ()<<endl;  
128.         cout<<"执行出队操作："<<endl;  
129.     try  
130.     {  
131.         Q.DQ();  
132.     }  
133.     catch(char * wrong)  
134.     {  
135.         cout<<wrong<<endl;  
136.     }  
137.     cout<<"查看队头元素："<<endl;  
138.     cout<<Q.GQ()<<endl;  
139.         cout<<"执行出队操作："<<endl;  
140.     try  
141.     {  
142.         Q.DQ();  
143.     }  
144.     catch(char * wrong)  
145.     {  
146.         cout<<wrong<<endl;  
147.     }  
148.     cout<<"查看队头元素："<<endl;  
149.     cout<<Q.GQ()<<endl;  
150.         cout<<"执行出队操作："<<endl;  
151.     try  
152.     {  
153.         Q.DQ();  
154.     }  
155.     catch(char * wrong)  
156.     {  
157.         cout<<wrong<<endl;  
158.     }  
159.     cout<<"查看队头元素："<<endl;  
160.     cout<<Q.GQ()<<endl;  
161. }  

//头文件
#ifndef L_H
#define L_H
template <class datatype>
struct node 
{
	datatype data;
	node<datatype> *next;
};
template<class datatype>
class L
{
	public:
		L();
		~L();
		void EQ(datatype x);
		datatype DQ();
		datatype GQ();
		int empty();
	private:
		node<datatype> *front,*rear;
};
#endif;

//源文件
#include "dl_H.h"
template<class datatype>
L<datatype>::L()
{
	node<datatype> *s=NULL;
	s=new node<datatype>;
	s->next=NULL;
	front=rear=s;
}
template <class datatype>
L<datatype>::~L()
{
	node<datatype> *p=NULL;
	while(front !=NULL)
	{
		p=front->next;
		delete front;
		front=p;
	}
}
template<class datatype>
void L<datatype>::EQ(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 L<datatype>::DQ()
{
	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 L<datatype>::GQ()
{
	if(front!=rear)
		return front->next->data;
}
template<class datatype>
int L<datatype>::empty()
{
	if(front==rear)
		return 1;
	else
		return 0;
}


//主函数
#include<iostream>
using namespace std;
#include"dl_sf.cpp"

void main()
{
	L<int>Q;
	if(Q.empty())
		cout<<"队列为空"<<endl;
	else
		cout<<"队列非空"<<endl;
	cout<<"对以下10个元素执行入队操作："<<endl;
	try
	{
		Q.EQ(10);
		Q.EQ(16);
		Q.EQ(19);
		Q.EQ(34);
		Q.EQ(56);
		Q.EQ(13);
		Q.EQ(45);
		Q.EQ(15);
		Q.EQ(24);
		Q.EQ(77);
	}
	catch(char * wrong)
	{
		cout<<wrong<<endl;
	}
	cout<<"查看队头元素："<<endl;
	cout<<Q.GQ()<<endl;
	cout<<"执行出队操作："<<endl;
	try
	{
		Q.DQ();
	}
	catch(char * wrong)
	{
		cout<<wrong<<endl;
	}
	cout<<"查看队头元素："<<endl;
	cout<<Q.GQ()<<endl;
		cout<<"执行出队操作："<<endl;
	try
	{
		Q.DQ();
	}
	catch(char * wrong)
	{
		cout<<wrong<<endl;
	}
	cout<<"查看队头元素："<<endl;
	cout<<Q.GQ()<<endl;
		cout<<"执行出队操作："<<endl;
	try
	{
		Q.DQ();
	}
	catch(char * wrong)
	{
		cout<<wrong<<endl;
	}
	cout<<"查看队头元素："<<endl;
	cout<<Q.GQ()<<endl;
		cout<<"执行出队操作："<<endl;
	try
	{
		Q.DQ();
	}
	catch(char * wrong)
	{
		cout<<wrong<<endl;
	}
	cout<<"查看队头元素："<<endl;
	cout<<Q.GQ()<<endl;
}

运行结果：