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数据结构实验二
数据结构实验二:队列与栈的实现
一、实验目的
本实验旨在通过实现队列和栈数据结构,加深对队列和栈实现
原理的理解,并熟练掌握队列和栈的基本操作。
二、实验要求
1.使用C/C++语言实现队列的基本操作:初始化队列、入队、
出队、判空、判满等。
2.使用C/C++语言实现栈的基本操作:初始化栈、入栈、出栈、
判空、判满等。
3.验证队列和栈的实现是否正确。
4.分析队列和栈的时间复杂度,并给出实验结果。
5.撰写实验报告,包括实验目的、实验原理、实验步骤、程序
源代码、实验结果和分析、实验总结等内容。
三、实验原理
1.队列:队列是一种先进先出(FIF0)的数据结构。在队列中,
数据元素按照进入队列的顺序排列,首元素是最先进入的元素,尾
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元素是最后进入的元素。队列的基本操作有:初始化队列、入队、
出队、判空、判满等。
2.栈:栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构。在栈中,数据元
素按照进入栈的顺序排列,但是只能从栈顶进出,即最后进入的元
素最先出栈。栈的基本操作有:初始化栈、入栈、出栈、判空、判
满等。
四、实验步骤
1.实现队列的基本操作:
1.初始化队列:创建一个空队列,并设置相关指针。
2.入队:将新元素插入到队尾。
3.出队:将队头元素删除,并返回其值。
4.判空:判断队列是否为空。
5.判满:判断队列是否已满。
2.实现栈的基本操作:
1.初始化栈:创建一个空栈,并设置相关指针。
2.入栈:将新元素压入栈顶。
3.出栈:将栈顶元素弹出,并返回其值。
4.判空:判断栈是否为空。
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5.判满:判断栈是否已满。
3.编写测试代码,验证队列和栈的基本操作是否正确。
4.进行性能测试,分析队列和栈的时间复杂度。
五、实验结果与分析
1.队列的时间复杂度:
●初始化队列:O(1)
●入队:O(1)
●出队:O(1)
●判空:O(1)
●判满:O(1)
2.栈的时间复杂度:
●初始化栈:O(1)
●入栈:O(1)
●出栈:O(1)
●判空:O(1)
●判满:O(1)
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3.根据实验结果可以看出,队列和栈的基本操作的时间复杂度
都是O(1),即常数时间复杂度,具有高效性。
六、实验总结
通过本次实验,我深刻理解了队列和栈的实现原理,并掌握了
队列和栈的基本操作,包括初始化、入队(入栈)、出队(出栈)、
判空、判满等。同时,我还学会了分析数据结构的时间复杂度,了
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