实验三 栈和队列的基本操作实现及其应用
一、实验目的
1、 熟练掌栈和队列的结构特点，掌握栈和队列的顺序存储和链式存储结构和实现。
2、学会使用栈和队列解决实际问题。
二、实验内容
1、自己确定结点的具体数据类型和问题规模：
分别建立一个顺序栈和链栈，实现栈的压栈和出栈操作。
分别建立一个顺序队列和链队列，实现队列的入队和出队操作。
2、设计算法并写出代码，实现一个十将二进制转换成2进制数。
3.设计一个模拟饭堂排队打饭管理软件，实现“先来先打饭”的排号叫号管理。
三、编码
1.顺序栈
#include
using namespace std;
const int MAX_SIZE=10;
class SeqStack{
private:
float data[MAX_SIZE];
int top;
public:
SeqStack();
void push(float x);
float pop();
float getTop();
int isEmpty();
};
SeqStack::SeqStack(){
top=-1;
}
void SeqStack::push(float x){ //top上移，把x存到top指向的位置
if(top==MAX_SIZE-1) throw"上溢！\n";
data[++top]=x;
}
float SeqStack::pop(){ //取出栈顶元素，把top下移
if(top==-1) throw"栈空！\n";
return data[top--];
}
float SeqStack::getTop(){ //返回top指向位置的元素
if(top==-1) throw"栈空！\n";
return data[top];
}
int SeqStack::isEmpty(){ //top
if(top==-1) return 1;
else return 0;
}
int main(){
try{
SeqStack s;
try{
cout<<"将元素7.1入栈;\n";
s.push(7.1);
}catch(char *p){
cout<
运行结果：
2.链栈
#include
using namespace std;
const int MAX_SIZE=10;
struct Node{
float data;
Node *next;
};
class LinkedStack{
private:
Node *top;
public:
LinkedStack();
~LinkedStack();
void push(float x);
float pop();
float getTop();
bool isEmpty();
};
LinkedStack::LinkedStack(){
top=NULL;
}
LinkedStack::~LinkedStack(){ //若top指针不为空，其地址赋给p，delete p
Node *p=top;
while(top!=NULL){
top=top->next;
delete p;
p=top;
}
}
void LinkedStack::push(float x){ //新建一个结点，使其data域存放入栈元素x,top地址赋给其指针域，top上移指向新建结点
Node *s=new Node;
s->data=x;
s->next=top;
top=s;
}
float LinkedStack::pop(){ //把栈顶结点的地址赋给p,top下移，删除结点p
if(top==NULL) throw"栈空！\n";
Node *p=top;
float x=top->data;
top=top->next;
delete p;
return x;
}
float LinkedStack::getTop(){
if(top==NULL) throw"栈空！\n";
return top->data;
}
bool LinkedStack::isEmpty(){
if(top==NULL) return true;
else return false;
}
int main(){
try{
LinkedStack l;
try{
cout<<"将元素8.2入栈;\n";
l.push(8.2);
}catch(char *p){
cout<
运行结果：
3.循环队列
#include
using namespace std;
const int MAX_SIZE=100;
class CirQueue{
private:
int front,rear;
float data[MAX_SIZE];
public:
CirQueue();
void enQueue(float x);
float deQueue();
float getQueue();
bool isEmpty();
};
CirQueue::CirQueue(){
rear=front=MAX_SIZE-1;
}
void CirQueue::enQueue(float x){ //尾指针rear前移，把入队元素x赋给rear指向的位置
if((rear+1)%MAX_SIZE==front) throw"上溢！\n";
rear=(rear+1)%MAX_SIZE;
data[rear]=x;
}
float CirQueue::deQueue(){ //头指针front前移，把front指向位置的元素值返回
if(rear==front) throw"队空！\n";
front=(front+1)%MAX_SIZE;
return data[front];
}
float CirQueue::getQueue(){
if(rear==front) throw"队空！\n";
return data[(front+1)%MAX_SIZE];
}
bool CirQueue::isEmpty(){
if(rear==front) return true;
else return false;
}
int main(){
try{
CirQueue c;
try{
cout<<"将元素6.6入队;\n";
c.enQueue(6.6);
}catch(char *p){
cout<
运行结果：
#include
using namespace std;
struct Node{
float data;
Node *next;
};
class LinkedQueue{
private:
Node *front,*rear;
public:
LinkedQueue();
~LinkedQueue();
void enQueue(float x);
float deQueue();
float getQueue();
bool isEmpty();
};
LinkedQueue::LinkedQueue(){
front=new Node;
front->next=NULL;
rear=front;
}
LinkedQueue::~LinkedQueue(){
Node *p;
while(front!=NULL){
p=front;
front=p->next;
delete p;
}
}
void LinkedQueue::enQueue(float x){ //新建一个结点，其数据域存放入队元素x，指针域置空，把其地址赋给rear，rear下移
Node *s=new Node;
s->data=x;
s->next=NULL;
rear->next=s;
rear=s;
}
float LinkedQueue::deQueue(){ //把队头结点地址赋给p，头指针front下移，返回p结点的数据元素，delete p
if(front==rear) throw"队空！\n";
Node *p=front->next;
front->next=p->next;
float x=p->data;
if(p->next==NULL) rear=front;
delete p;
return x;
}
float LinkedQueue::getQueue(){
if(front==rear) throw"队空！\n";
return front->next->data;
}
bool LinkedQueue::isEmpty(){
if(front==rear) return true;
else return false;
}
int main(){
try{
LinkedQueue l;
try{
cout<<"将元素2.2入队;\n";
l.enQueue(2.2);
}catch(char *p){
cout<
5.将十进制数转换成二进制数
#include
using namespace std;
struct Node{
int data;
Node *next;
};
class TransStack{
private:
Node *top;
public:
TransStack(){top=NULL;}
~TransStack(){}
void push(int a){
Node *s=new Node;
s->data=a;
s->next=top;
top=s;
}
int pop(){
if(top==NULL) throw"\n\t\t下溢！\n\t\t";
Node *p=top;
int x=p->data;
top=p->next;
delete p;
return x;
}
};
int main(){
int n,a,b;
cout<<"\n\t\t请输入一个十进制的整数：";
cin>>n;
a=n;
TransStack t;
for(;;){
b=a%2; //取余数
a=a/2; //取商
t.push(b); //余数依次入栈
if(!a) break;
}
try{
cout<<"\n\t\t"<
运行结果：
6.
排号叫号管理
#include
using namespace std;
struct Node{
int data;
Node *next;
};
class QueueOfCanteen{
private:
Node *front,*rear;
int total; //计算当前排队人数，并作为入队单号的参考
public:
QueueOfCanteen();
~QueueOfCanteen();
int getTotal();
void enQueue(int x);
int deQueue();
int getQueue();
};
QueueOfCanteen::QueueOfCanteen(){
total=0;
front=new Node;
front->next=NULL;
rear=front;
}
QueueOfCanteen::~QueueOfCanteen(){
Node *p;
rear=NULL;
while(front!=NULL){
p=front;
front=p->next;
delete p;
}
}
int QueueOfCanteen::getTotal(){
return total;
}
void QueueOfCanteen::enQueue(int x){
Node *s=new Node;
s->data=x;
s->next=NULL;
rear->next=s;
rear=s;
total++;
}
int QueueOfCanteen::deQueue(){
if(front==rear) throw"无\n";
Node *p=front->next;
front->next=p->next;
int x=p->data;
if(p->next==NULL) rear=front;
delete p;
total--;
return x;
}
int QueueOfCanteen::getQueue(){
if(front==rear) throw"无\n";
return front->next->data;
}
int queue(QueueOfCanteen q){
int queue(QueueOfCanteen q);
cout<<"\n\t\t===============饭堂排号叫号管理================\n\n";
cout<<"\t\t\t当前队列人数:"<>s;
if(q.getTotal()!=0&&(s=='y'||s=='Y')){ //队列人数不为0，下一个则队头出队
try{
q.deQueue();
}catch(...){}
system("cls");
queue(q);
}
if(s=='n'||s=='N') return 0;
return 0;
}
int menu(QueueOfCanteen q){
int a;
system("cls");
cout<<"\n\t\t===============饭堂排号叫号管理================\n\n";
cout<<"\t\t\t1.入队打印单号\n";
cout<<"\t\t\t2.叫号\n";
cout<<"\t\t\t3.退出\n";
cout<<"\n\t\t\t请选择：";
cin>>a;
system("cls");
switch(a){
case 1:
q.enQueue(q.getTotal()+1); //取得单号total+1入队
cout<<"\n\t\t\t单号："<>c;
if(c=='y'||c=='Y'){
menu(q);
}
if(c=='n'||c=='N') return 0;
return 0;
}
int main(){
try{
QueueOfCanteen q;
menu(q);
}catch(char *p){
cout<
退出系统时出现以下异常（找不出原因）：
四、实验心得
基本掌握了栈和队列的基本操作，但是实践时依然很多bug。