实验7 栈的顺序表示和实现

实验栈的顺序表示和实现7实验七栈的顺序表示和实现

一、实验目的本实验旨在深入理解栈（Stack）这种数据结构的特性和操作，以及使用顺序存储方式实现栈的基本操作通过本实验，希望学生能够熟悉并掌握栈的实现原理，为后续复杂的数据结构学习打下坚实的基础

二、实验原理栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，只能在一端进行插入和删除操作通常，我们将插入操作称为“push”，删除操作称为“pop”栈的主要特性是后进入栈的元素先被删除，即最后进入的元素最先被取出顺序栈是使用数组来实现的，数组的每一个位置都存放一个元素，栈顶元素位于数组的最后一位顺序栈有两个主要参数栈底指针和栈顶指针栈底指针指向栈的起始位置，而栈顶指针指向栈的末尾位置在进行插入和删除操作时，需要保证栈顶指针始终指向栈的末尾位置

三、实验步骤在本实验中，我们将使用Python语言来实现一个简单的顺序栈具体步骤如下

1.定义一个类来表示顺序栈类中应包含以下方法初始化方法（构造函数）、push方法（入栈操作）、pop方法（出栈操作）、peek方法（查看栈顶元素但不删除）和isEmpty方法（判断栈是否为空）

2.实现push方法该方法应将新元素添加到栈顶，并更新栈顶指针如果栈已满，应抛出一个异常

3.实现pop方法该方法应删除并返回栈顶元素，并更新栈顶指针如果栈为空，应抛出一个异常

4.实现peek方法该方法应返回栈顶元素但不删除，如果栈为空，应抛出一个异常

5.实现isEmpty方法该方法应判断栈是否为空，如果为空返回True,否则返回False

6.在主函数中测试实现的顺序栈首先创建一个顺序栈对象，然后调用其pushpop peek和isEmpty方法来测试其功能

四、实验代码示例class Stack:def initself,capacity:self.stack=[None]*capacityself.top=-1def pushself,item:if self.top==capacity-1:raise ExcptionStack isfull!”㊀self.top+=1self.stack[self.top]=it m㊀def popself:if self.top==-1:raise ExceptionHStackis empty!Hitem=self.stackfself.top]self.top-=1return itemdefpeekself:if self.top==-1:raise ExceptionnStackis mpty!”㊀return self.stackfself.top]def is_emptyself:return self.top==-1

五、实验总结与思考通过本次实验，我们深入了解了栈这种数据结构的基本操作和实现方式顺序栈是一种简单但实用的数据结构，可以用于解决许多实际问题例如，在编译器的实现中，可以使用顺序栈来保存中间代码或语法树；在图形的处理中，可以使用顺序栈来保存当前绘制的状态或路径等。