栈以及进制转换问题

tech2024-03-29  63

       说好的在暑假对数据结构进行一个通盘复习,结果还是没能做到。现在只能趁着学习间隙补上。

定义及相关操作

    所谓栈,就是后进先出。     它的基本操作有创建栈、判断栈是否为空、入栈、出栈和取栈顶元素等等,不支持对指定位置的插入、删除等操作。从这方面看,栈似乎是一种操作受限的线性表。但为什么还要用这个呢?因为数组或者链表的接口过多,也会更加的不可控。所以,当某个数据集合只涉及在一端插入和删除数据,并且满足后进先出或者先进后出的特性,首选栈这一种线性结构。

栈的应用     栈在实现嵌套调用和递归调用、实现非线性结构的深度遍历算法、以非递归算法实现递归算法等都有广泛应用。下面给出两个实例: (1)插号匹配的语法检查       括号可以嵌套,嵌套括号的原则是一个右括号与其前面最近的一个左括号匹配。假设表达式中只包含三种括号,圆括号()、方括号[]和花括号{},并且它们可以任意嵌套。比如,{[{}]}或[{()}([])]等都为合法格式,而{[}()]或[({)]为不合法的格式。比如有一个字符串,ch是这字符串中的一个元素,如果ch是左括号,则ch入栈;如果ch是右括号,则出栈,若出栈字符为左括号,表示这一对括号可以匹配;若栈空或出栈字符不是左括号,表示缺少可以与ch匹配的左括号。 (2)计算算术表达式的值       从左向右遍历表达式,当遇到数字,我们就直接压入操作数栈;当遇到运算符,就与运算符栈的栈顶元素进行比较。如果比运算符栈顶元素的优先级高,就将当前运算符压入栈;如果比运算符栈顶元素的优先级低或者相同,从运算符栈中取栈顶运算符,从操作数栈的栈顶取2个操作数,然后进行计算,再把计算完的结果压入操作数栈,继续比较。

实验

1、使用一个栈,将十进制装换为二进制或十六进制;

import java.util.Scanner; public class Lab021 { public static String transform(int x,int r){ Stack<Integer>stack=new SeqStack<Integer>(); //创建栈stack存储元素 int i=0; while(x!=0){ //转换到想要的进制 i=x%r; x=x/r; stack.push(i); //将i入栈 } while(!stack.IsEmpty()){ int j=stack.pop(); //将栈中元素输出,若小于10则直接输出 if(j<10) System.out.print(j); else{ switch(j){ case 10:System.out.println("A");break; case 11:System.out.println("B");break; case 12:System.out.println("C");break; case 13:System.out.println("D");break; case 14:System.out.println("E");break; case 15:System.out.println("F");break; } }} return (stack.IsEmpty())?"":"栈非空"; //返回为空即正确 } public static void main(String[] args) { System.out.print("请输入需要转换的数字:"); Scanner reader=new Scanner(System.in); int x=reader.nextInt(); System.out.print("请输入想要转换为几进制的数字:"); int r=reader.nextInt(); System.out.print(transform(x,r)); } }

2、用递归算法实现角谷猜想的计算过程 描述:所谓角谷猜想,是指对于任意一个正整数,如果是奇数,则乘3加1,如果是偶数,则除以2,得到的结果再按照上述规则重复处理,最终总能够得到1。如,假定初始整数为5,计算过程分别为16、8、4、2、1。 程序要求输入一个整数,将经过处理得到1的过程输出来。 【输入】:一个正整数 【输出】:从输入整数到1的步骤,每一步为一行,每一部中描述计算过程 例如:输入为5,则输出为: 5*3+1=16 16/2=8 8/2=4 4/2=2 2/2=1 最后一行输出"End",如果输入为1,直接输出"End"

public class Lab023 { public static int calculate(int x){ int End = 0; if(x<=0)throw new java.lang.IllegalArgumentException("x="+x); //抛出无效参数异常 if(x==1) return 1; //跳出递归 if(x%2==0){ //x为偶数 System.out.print(x); x=x/2; System.out.println("/2="+x); return calculate(x); }else{ System.out.print(x); //x为奇数 x=x*3+1; System.out.println("*3+1="+x); return calculate(x); } } public static void main(String[] args) { System.out.println("请输入一个正整数:"); Scanner reader=new Scanner(System.in); int x=reader.nextInt(); calculate(x); System.out.println("End"); } }

                    这一次的复习就到这里了,下一次就是队列了。若有错误,敬请指正。

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