一．實驗目的

     鞏固棧和佇列資料結構，學會運用棧和佇列。

1.回顧棧和佇列的邏輯結構和受限操作特點，棧和佇列的物理儲存結構和常見操作。

2.學習運用棧和佇列的知識來解決實際問題。

3.進一步鞏固程式除錯方法。

4.進一步鞏固模板程式設計。

二．實驗內容

1.自己選擇順序或鏈式儲存結構，定義一個空棧類，並定義入棧、出棧、取棧元素基本操作。然後在主程式中對給定的N個數據進行驗證，輸出各個操作結果。

3.程式設計實現一個十進位制數轉換成二進位制數。要求，要主程式中輸出一個10進度數，輸出其對應的2進位制數序列。

    前兩題是必做題，第3題是選做題。

三．實驗結果

實驗1：

#include<iostream.h>
const int StackSize=10;

template<class DataType>
class SeqStack
{
public:
SeqStack(){top=-1;}
SeqStack(int a[],int n);
~SeqStack(){}
void Push(DataType x);
DataType Pop();
DataType GetTop(){if(top!=-1) return data[top];}
int Empty(){return (top==-1)? 1 : 0;}
private:
DataType data[StackSize];
int top;
};

template<class DataType>
SeqStack<DataType>::SeqStack(int a[],int n)
{
if(n>StackSize) throw"引數非法";
for(int i=0;i<n;i++)
data[i]=a[i];
top=n-1;
}

template<class DataType>
void SeqStack<DataType>::Push(DataType x)
{
if(top==StackSize-1) throw"上溢";
data[++top]=x;
}

template<class DataType>
DataType SeqStack<DataType>::Pop()
{
DataType x;
if(top==-1) throw"下溢";
x=data[top--];
return x;
}

void main()
{
int a[5]={2,3,5,7,11};
SeqStack<int> S(a,5);
if(S.Empty())
cout<<"棧為空"<<endl;
else
cout<<"棧非空"<<endl;
cout<<"對13執行入棧操作"<<endl;
S.Push(13);
cout<<"棧頂元素為："<<endl;
cout<<S.GetTop()<<endl;
cout<<"執行一次出棧操作"<<endl;
S.Pop();
cout<<"棧頂元素為："<<endl;
cout<<S.GetTop()<<endl;
}

實驗2：

#include<iostream.h>

template<class DataType>
struct Node
{
DataType data;
Node<DataType> *next;
};

template<class DataType>
class LinkQueue
{
public:
LinkQueue();
~LinkQueue();
void EnQueue(DataType x);
DataType DeQueue();
DataType GetQueue();
int Empty();
private:
Node<DataType> *front,*rear;
};

template<class DataType>
LinkQueue<DataType>::LinkQueue()
{
Node<DataType> *s=NULL;
s=new Node<DataType>;
s->next=NULL;
front=rear=s;
}

template<class DataType>
LinkQueue<DataType>::~LinkQueue()
{ 
Node<DataType> *p=NULL;
while(front!=NULL)
{
p=front;
front=front->next;
delete p;
}
}

template<class DataType>
void LinkQueue<DataType>::EnQueue(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 LinkQueue<DataType>::DeQueue()
{
Node<DataType> *p;
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 LinkQueue<DataType>::GetQueue()
{
if(front!=rear)
return front->next->data;
}

template<class DataType>
int LinkQueue<DataType>::Empty()
{
if(front==rear)
return 1;
else
return 0;
}

void main()
{
LinkQueue<int> Q;
if(Q.Empty())
cout<<"佇列為空"<<endl;
else cout<<"佇列非空"<<endl;
cout<<"元素10和15執行入隊操作!"<<endl;
Q.EnQueue(10);
Q.EnQueue(15);
cout<<"檢視隊頭元素：";
cout<<Q.GetQueue()<<endl;
cout<<"執行出隊操作!"<<endl;
Q.DeQueue();
cout<<"檢視隊頭元素："<<Q.GetQueue()<<endl;
}

三．實驗總結

       通過這一次的實驗，我不僅實現了棧和佇列的演算法，還解決了上次作業遺留下來的問題。通過百度，我知道了“ ? : ”操作符是需要返回值的，所以問號後面的和冒號後面的都是需要一個表示式，而不是一個完整的語句。那麼 top==NULL?return 1:return 0; 語句就應該改為 return (top==-1)?1:0; 語句，程式才得以執行成功。當然，除了這一種方法以外，還可以使用 if else語句，例子在本次實驗的實驗2中。