实验三【栈的基本操作】

实验三 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、实验内容和要求

1、完成顺序栈基本操作的函数代码及程序调试。

#include <stdio.h>

#include <malloc.h>

#include <assert.h>

typedef int ElemType;//定义栈中元素类型

#define InitSize 10 //定义顺序栈初始存储空间大小

#define IncSize 4    //定义顺序栈增量存储空间大小

typedef struct SeqStack  //定义栈结构

{

    ElemType *base; //顺序栈存储空间基地址

    int top; //栈顶位置，同时也表示栈中元素个数

int Stack_size;  //栈当前空间大小，以元素为单位

///////////栈的基本操作////////////

bool Inc(SeqStack *s);//当栈满是增加空间（5分）

bool Inc(SeqStack* s) {

if ((s->base) - (s->top) > s->Stack_size) {

s->base = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType) * (s->Stack_size + IncSize));

if (!s->base)exit(0);

s->Stack_size += IncSize;

}

}

void InitStack(SeqStack *s);//初始化栈（5分）

void InitStack(SeqStack* s) {

s->base = (ElemType*)malloc(sizeof(ElemType) * InitSize);

if (!s->base) {

printf("InitStack错误/n");

return;

}

s->top = s->base;

s->Stack_size = InitSize;

printf("初始化成功，栈最大值为10\n");

return;

}

截图：

bool IsFull(SeqStack *s);//判断栈是否已满（5分）

bool IsFull(SeqStack* s) {

if (s->top - s->base >= s->Stack_size) {

printf("栈已满\n");

}

else

printf("栈未已满\n");

return true;

}

截图：

bool IsEmpty(SeqStack *s);//判断栈是否为空（5分）

bool IsEmpty(SeqStack* s) {

if (s->top ==s->base) {

printf("栈为空\n");

}

else

printf("栈未空\n");

return true;

}

截图：

void Push(SeqStack *s,ElemType x);//入栈（5分）

void Push(SeqStack* s, ElemType x) {

if ((s->top) - (s->base) >= s->Stack_size) {

printf("栈已满，无法入栈\n");

return;

}

*s->top++ = x;

return;

}

截图：

void Show(SeqStack *s);//显示栈中所有元素（5分）

void Show(SeqStack* s) {

if (s->base == s->top) {

printf("栈空,Show错误");

return;

}

printf("栈中所有元素为:\n");

do {

printf("%d ", *(s->base));

s->base++;

} while (s->top!= s->base);

cout << endl;

return;

}截图：

void Pop(SeqStack *s);//出栈（5分）

void Pop(SeqStack* s) {

if (s == NULL) {

printf("栈为空，无法pop\n");

return;

}

s->top--;//只需下移top

return;

}

截图：

bool GetTop(SeqStack *s,ElemType *v); //获得栈顶元素（5分）

void GetTop(SeqStack* s) {

if (s == NULL) {

printf("栈为空,无栈顶元素\n");

return;

}

printf("%d", *(s->top - 1));

return ;

}

截图：

int Length(SeqStack *s);//返回栈中元素个数（5分）

int Length(SeqStack* s) {

return (s->top)-(s->base);

}

截图：

void Clear(SeqStack *s);//清除栈中元素（5分）

void Clear(SeqStack* s) {

if (s->base)s->top = s->base;

return;

}

截图：

void Destroy(SeqStack *s);//销毁栈

void Destroy(SeqStack* s) {

if (s->base) {

free(s->base);

s->Stack_size = 0;

s->base = NULL;

s->top = NULL;

}

printf("栈销毁成功\n");

return;

}截图：

要求:实现上述函数的功能，并利用主函数测试功能。

2、阅读并运行程序。

(1)应用一：括号匹配。完善并调试程序，并将运行结果截图。（10分）

bool check_kh(char* s)

{

SeqStack st;

InitStack(&st);

ElemType item;

while (*s != '\0')

{

if (*s == '(' || *s == '[')

{

Push(&st,*s);

}

if (*s == ')')

{

GetTop(&st, &item);

if (item!='(')

return false;

else

Pop(&st);

}

if (*s == ']')

{

GetTop(&st, &item);

if (item!='[')

return false;

else

Pop(&st);

}

s = s + 1;

}

if (IsEmpty(&st))

return true;

else

return false;

}   if(IsEmpty(&st))   

    return true;

   else

    return false;

}

程序测试结果截图：（5分）

(2)应用二： 简单行编辑器  （10分）

void LineEdit()

{

char c;

SeqStack st;

InitStack(&st);

printf("输入字符，以$作为结束标志.\n");

while (GetTop(&st)!='$')

{

if (c == '#')

Pop(&st);

else if (c == '@')

Clear(&st);

else

Push(&st, c);

}

Show(&st);

}程序测试结果截图：（5分）

1. 设计算法编写程序，把一个十进制整数转换成为二至九之间的任一进制数输出。（20分）

//类的定义

#include<iostream>

using namespace std;

const int StackSize=100;

 

class SeqStack

{

public:

SeqStack(){top=-1;}   /*初始化一个空栈*/

~SeqStack(){};

void Push(int x);   /*将x入栈*/

int Getpop(){if(top!=-1) return data[top];};  /*弹出栈顶元素*/

int Pop();   /*出栈*/

int Empty(){   /*判断栈是否为空*/

if(top==-1)

   {

    return 1;

}

else{

return 0;

}

}

void Decimaltor(int m,int r);

private:

int data[StackSize];  /*存放栈元素的数组*/

int top;

};

成员函数

 

 

void SeqStack::Push(int x)

{

if(top==StackSize) throw "上溢";

else{

  data[++top]=x;

}

}

 

int SeqStack::Pop()

{

  if(top==-1) throw"下溢";

  else{

int x;

    x=data[top--];

return x;

  }

   

}

 

void SeqStack::Decimaltor(int n,int r)

{

   top=-1;

   int k;

   while(n!=0)

   {

      k=n%r;

  Push(k);

  n=n/r;

   }

   while(top!=-1)

   {

       cout<<Pop()<<'\t';

   }

}

主函数

 

 

int main()

{

int n,r;

cout<<'\n'<<"请输入一个十进制数"<<endl;

cin>>n;

cout<<'\n';

    cout<<"需要转化为几进制："<<endl;

cin>>r;

cout<<'\n';

SeqStack one;

one.Decimaltor(n,r);

    cout<<'\n'<<endl;  

    return 0;

}

三、实验小结