第四次作业

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这个作业的目标	<学习栈的相关>
学号	2018204212

实验二 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、实验预习
说明以下概念
1、顺序栈：栈的顺序储存结构简称为顺序栈，它是运算受限的顺序表。

2、链栈：栈的链式存储结构称为链栈。

3、循环队列：队列的顺序存储结构称为顺序队列。

4、链队：队列的链式存储结构简称为链队列。

三、实验内容和要求
1、阅读下面程序，将函数Push和函数Pop补充完整。要求输入元素序列1 2 3 4 5 e，运行结果如下所示。

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define ERROR 0
#define OK 1
#define STACK_INT_SIZE 10  /*存储空间初始分配量*/
#define STACKINCREMENT 5  /*存储空间分配增量*/
typedef  int ElemType; /*定义元素的类型*/
typedef struct{
    ElemType *base;
    ElemType *top;
    int stacksize;     /*当前已分配的存储空间*/
}SqStack;

int InitStack(SqStack *S);   /*构造空栈*/
int push(SqStack *S,ElemType e); /*入栈*/
int Pop(SqStack *S,ElemType *e);  /*出栈*/
int CreateStack(SqStack *S);     /*创建栈*/
void PrintStack(SqStack *S);   /*出栈并输出栈中元素*/

int InitStack(SqStack *S){
    S->base=(ElemType *)malloc(STACK_INT_SIZE *sizeof(ElemType));    
    if(!S->base) return ERROR;
    S->top=S->base;
    S->stacksize=STACK_INT_SIZE;
    return OK;
}/*InitStack*/

int Push(SqStack *S,ElemType e)
{
   if(S->top-S->base>=S->stacksize)
   {
      S->base=(ElemType *)realloc(S->base,(S->stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(ElemType));
      if(!S->base) return ERROR;
      S->top=S->base+S->stacksize;
      S->stacksize+=STACKINCREMENT;	
   }
    *S->top++ = e;
    return OK;  
}/*Push*/

int Pop(SqStack *S,ElemType *e)
{
	if(S->top==S->base) return ERROR;
	S->top=--S->top;
	*e=*S->top;
	return OK;
   
}/*Pop*/

int CreateStack(SqStack *S){
    int e;
    if(InitStack(S))
        printf("Init Success!
");
   else{
        printf("Init Fail!
");
        return ERROR;
    }
    printf("input data:(Terminated by inputing a character)
");
    while(scanf("%d",&e))
        Push(S,e);
    return OK;
}/*CreateStack*/

void PrintStack(SqStack *S){
    ElemType e;
    while(Pop(S,&e))
        printf("%3d",e);
}/*Pop_and_Print*/

int main(){
    SqStack ss;
    printf("
1-createStack
");
    CreateStack(&ss);
    printf("
2-Pop&Print
");
    PrintStack(&ss);
    return 0;
} 

算法分析：输入元素序列1 2 3 4 5，为什么输出序列为5 4 3 2 1？体现了栈的什么特性？
因为栈是限制在表的一端进行插入和删除运算的线性表，所以每次退栈的总是当前栈中最新的元素，即最后插入的元素,而最先插入的是被放在栈的底部，要到最后才能才能删除。所以最后结果是 5 4 3 2 1；提现了栈的后进先出的特点。

2、在第1题的程序中，编写一个十进制转换为二进制的数制转换算法函数（要求利用栈来实现），并验证其正确性。
实现代码

int conversion(SqStack *S,int a){
	while(a){
		int e; 
		e=a%2;
		Push(S,e);
		a=a/2; 
	}
} 
int main(){
    SqStack ss; 
    int n;	
    printf("please input the number:",n);
    scanf("%d",&n);
    InitStack(&ss);
    conversion(&ss,n);
    PrintStack(&ss);
    return 0;
}  

验证

3、阅读并运行程序，并分析程序功能。

#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#include<string.h>
#define M 20
#define  elemtype  char
typedef struct
{
    elemtype stack[M];
    int top;
}
stacknode;
void init(stacknode *st);
void push(stacknode *st,elemtype x);
void pop(stacknode *st);

void init(stacknode *st)
{
    st->top=0;
}

void push(stacknode *st,elemtype x)
{
    if(st->top==M)
        printf("the stack is overflow!
");
    else
    {
        st->top=st->top+1;
        st->stack[st->top]=x;
    }
}

void pop(stacknode *st)
{
if(st->top>0)  st->top--;
    else  printf(“Stack is Empty!
”);
}

int main()
{
    char s[M];
    int i;
    stacknode *sp;
    printf("create a empty stack!
");
    sp=malloc(sizeof(stacknode));
    init(sp);
    printf("input a expression:
");
    gets(s);
    for(i=0;i<strlen(s);i++)
    {
        if(s[i]=='(')
            push(sp,s[i]);
        if(s[i]==')')
            pop(sp);
    }
    if(sp->top==0)
        printf("'('match')'!
");
    else
        printf("'('not match')'!
");
    return 0;
}

输入：2+((c-d)6-(f-7)a)/6
运行结果：

输入：a-((c-d)*6-(s/3-x)/2
运行结果：

程序的基本功能：

判断表达式左右括号是否匹配

以下为选做实验：
4、设计算法，将一个表达式转换为后缀表达式，并按照后缀表达式进行计算，得出表达式得结果。
实现代码

5、假设以带头结点的循环链表表示队列，并且只设一个指针指向队尾结点（不设队头指针），试编写相应的置空队列、入队列、出队列的算法。
实现代码：

四、实验小结
学习了栈的特性，先进后出。还有包括入栈和出栈的操作。
五、评语