数据结构实验（三）——栈和队列

实验一：

内容：

编写一个程序，实现顺序栈（假设栈中元素类型ElemType为char）的各种基本运算，并在此基础上设计一个程序完成以下功能：

1. 初始化栈s
2. 判断栈s是否非空
3. 依次进栈元素a，b，c，d，e
4. 判断栈s是否非空
5. 输出出栈序列
6. 判断栈s是否非空
7. 释放栈

程序：

#include

#include

#define maxsize 100

using namespace std; 

typedef char ElemType;

typedef struct{

ElemType data[maxsize];

int top;

}SqStack;

void InitStack(SqStack *&s){

s=(SqStack *)malloc(sizeof(SqStack));

s->top=-1;

}

void DestroyStack(SqStack *&s){

free(s);

}

bool StackEmpty(SqStack *s){

return(s->top==-1);

}

bool Push(SqStack *&s,ElemType e){

if(s->top==maxsize-1){

return false;

}

s->top++;

s->data[s->top]=e;

return true;

}

bool Pop(SqStack *&s,ElemType &e){

if(s->top==-1){

return false;

}

e=s->data[s->top];

s->top--;

return true;

}

bool GetTop(SqStack *s,ElemType &e){

if(s->top==-1){

return false;

}

e=s->data[s->top];

return true;

}

#include"sqstack.cpp"

int main(){

ElemType e;

SqStack *s;

cout<<"顺序栈s的基本运算如下："<<endl;

cout<<"（1）初始化栈s"<<endl;

InitStack(s);

printf("（2）栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));

cout<<"（3）依次进栈元素a,b,c,d,e"<<endl;

Push(s,'a');

Push(s,'b');

Push(s,'c');

Push(s,'d');

Push(s,'e');

printf("（4）栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));

cout<<"（5）出栈序列：";

while(!StackEmpty(s)){

Pop(s,e);

cout<<e;

}

cout<<endl;

printf("（6）栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));

cout<<"（7）释放栈"<<endl;

DestroyStack(s);

return 1;

}

运行结果：

实验二：

内容：
编写一个程序，实现链栈（假设栈中元素ElemType为char）的各种基本运算，并在此基础上设计一个程序完成如下功能：

1. 初始化栈s
2. 判断栈s是否非空
3. 依次进栈元素a，b，c，d，e
4. 判断栈s是否非空
5. 输出出栈序列
6. 判断栈s是否非空
7. 释放栈s

程序：

#include 

#include

using namespace std;

typedef char ElemType;

typedef struct linknode{

 ElemType data;

 struct linknode *next;

} LinkStNode;

void InitStack(LinkStNode *&s){

 s=(LinkStNode *)malloc(sizeof(LinkStNode));

 s->next=NULL;

}

void DestroyStack(LinkStNode *&s){

 LinkStNode *p=s->next;

 while(p!=NULL){

 free(s);

 s=p;

 p=p->next;

 }

 free(s);

}

bool StackEmpty(LinkStNode *s){

 return(s->next==NULL);

}

void Push(LinkStNode *&s,ElemType e){

 LinkStNode *p;

 p=(LinkStNode *)malloc(sizeof(LinkStNode));

 p->data=e;

 p->next=s->next;

 s->next=p;

}

bool Pop(LinkStNode *&s,ElemType e){

 LinkStNode *p;

 if(s->next==NULL){

 return false;

 }

 p=s->next;

 e=p->data;

 s->next=p->next;

 free(p);

 return true;

}

bool GetTop(LinkStNode *s,ElemType &e){

 if(s->next==NULL){

 return false;

 }

 e=s->next->data;

 return true;

}

#include"listack.cpp"

int main(){

 ElemType e;

 LinkStNode *s;

 cout<<"栈列s的基本运算如下："<<endl;

 cout<<" （1）初始化栈s"<<endl;

 InitStack(s);

 printf(" （2）栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));

 cout<<" （3）依次进栈元素a,b,c,d,e"<<endl;

 Push(s,'a'); 

 Push(s,'b'); 

 Push(s,'c'); 

 Push(s,'d'); 

 Push(s,'e'); 

 printf(" （4）栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));

 cout<<" （5）出栈序列：";

 while(!StackEmpty(s)){

 Pop(s,e);

 printf("%c",e);

 } 

 cout<<endl;

 printf(" （6）栈为%s\n",(StackEmpty(s)?"空":"非空"));

 cout<<" （7）释放栈"<<endl;

 DestroyStack(s);

 return 0;

}

运行结果：

实验三：

内容：
编写一个程序，实现环形队列（假设栈中元素ElemType为char）的各种基本运算，并在此基础上设计一个程序完成如下功能：

1. 初始化队列q
2. 判断队列q是否非空
3. 依次进队元素a，b，c
4. 出队一个元素，输出该元素
5. 依次进队元素d，e，f
6. 输出出队序列
7. 释放队列

程序：

#include

#include

#define maxsize 100

typedef char ElemType;

using namespace std;

typedef struct {

 ElemType data[maxsize];

 int front;

 int rear;

}SqQueue;

void InitQueue(SqQueue *&q){

 q=(SqQueue *)malloc(sizeof(SqQueue));

 q->front=q->rear=0;

}

void DestroyQueue(SqQueue *&q){

 free(q);

}

bool QueueEmpty(SqQueue *q){

 return(q->front==q->rear);

}

bool enQueue(SqQueue *&q,ElemType e){

 if((q->rear+1)%maxsize==q->front){

 return false;

 }

 q->rear=(q->rear+1)%maxsize;

 q->data[q->rear]=e;

 return true;

}

bool deQueue(SqQueue *&q,ElemType &e){

 if(q->front==q->rear){

 return false;

 }

 q->front=(q->front+1)%maxsize;

 e=q->data[q->front];

 return true;

}

#include"sqqueue.cpp"

int main(){

 ElemType e;

 SqQueue *q;

 cout<<"环形队列基本运算如下："<<endl;

 cout<<" （1）初始化队列q"<<endl;

 InitQueue(q);

 cout<<" （2）依次进队列元素a,b,c"<<endl;

 if(!enQueue(q,'a'))cout<<" "<<endl; 

 if(!enQueue(q,'b'))cout<<" "<<endl; 

 if(!enQueue(q,'c'))cout<<" "<<endl; 

 printf(" （3）队列为%s\n",(QueueEmpty(q)?"空":"非空"));

 if(deQueue(q,e)==0)

 cout<<"队空，不能出队"<<endl;

 else

 cout<<" （4）出队一个元素"<<e<<endl;

 cout<<" （5）依次进队列元素d,e,f"<<endl;

 if(!enQueue(q,'d'))cout<<" 提示：队满，不能入队"<<endl; 

 if(!enQueue(q,'e'))cout<<" 提示：队满，不能入队"<<endl; 

 if(!enQueue(q,'f'))cout<<" 提示：队满，不能入队"<<endl; 

 cout<<" （6）出队列序列：";

 while(!QueueEmpty(q)){

 deQueue(q,e);

 cout<<e<<" ";

 }

 cout<<endl;

 cout<<" （7）释放队列"<<endl;

 DestroyQueue(q);

 return 1;

}

运行结果：

实验四：

内容：
编写一个程序，实现链队（假设栈中元素ElemType为char）的各种基本运算，并在此基础上设计一个程序完成如下功能：

1. 初始化队列q
2. 判断队列q是否非空
3. 依次进队元素a，b，c
4. 出队一个元素，输出该元素
5. 依次进队元素d，e，f
6. 输出出队序列
7. 释放链队

程序：

#include

#include

typedef char ElemType;

using namespace std;

typedef struct DataNode{

 ElemType data;

 struct DataNode *next;

}DataNode;

typedef struct{

 DataNode *front;

 DataNode *rear;

}LinkQuNode;

void InitQueue(LinkQuNode *&q){

 q=(LinkQuNode *)malloc(sizeof(LinkQuNode));

 q->front=q->rear=NULL;

}

void DestroyQueue(LinkQuNode *&q){

 DataNode *p=q->front,*r;

 if(p!=NULL){

 r=p->next;

 while(r!=NULL){

 free(p);

 p=r;r=p->next;

 }

 }

 free(p);

 free(q);

}

bool QueueEmpty(LinkQuNode *q){

 return(q->rear==NULL);

}

bool enQueue(LinkQuNode *&q,ElemType e){

 DataNode *p;

 p=(DataNode *)malloc(sizeof(LinkQuNode));

 p->data=e;

 p->next=NULL;

 if(q->rear==NULL){

 q->front=q->rear=p;

 } 

 else{

 q->rear->next=p;

 q->rear=p;

 }

}

bool deQueue(LinkQuNode *&q,ElemType &e){

 DataNode *t;

 if(q->rear==NULL){

 return false;

 }

 t=q->front;

 if(q->front==q->rear){

 q->front=q->rear=NULL;

 }

 else{

 q->front=q->front->next;

 }

 e=t->data;

 free(t);

 return true;

}

#include"liqueue.cpp"

int main(){

 ElemType e;

 LinkQuNode *q;

 cout<<"链队的基本运算如下："<<endl;

 cout<<" （1）初始化链队"<<endl;

 InitQueue(q);

 cout<<" （2）依次进链队元素a,b,c"<<endl;

 enQueue(q,'a');

 enQueue(q,'b');

 enQueue(q,'c');

 printf(" （3）链队为%s\n",(QueueEmpty(q)?"空":"非空"));

 if(deQueue(q,e)==0){

 cout<<" 提示：队空，不能出队"<<endl;

 }else{

 cout<<" （4）出队一个元素"<<e<<endl;

 }

 cout<<" （5）依次进链队元素d,e,f"<<endl;

 enQueue(q,'d');

 enQueue(q,'e');

 enQueue(q,'f');

 cout<<" （6）出链队序列：";

 while(!QueueEmpty(q)){

 deQueue(q,e);

 cout<<e;

 }

 cout<<endl;

 cout<<" （7）释放链队"<<endl;

 DestroyQueue(q);

 return 1;

}

运行结果：