一、实验目的
通过本次实验，加深对数据结构基本概念的理解，掌握线性表、栈和队列等基本数据结构的操作方法及其在实际问题中的应用。同时，培养分析问题、解决问题的能力以及编程实践能力。
二、实验环境
操作系统：Windows 10
开发工具：Visual Studio Code
编程语言：Python
三、实验内容
1. 线性表操作
实现一个简单的线性表，并完成以下功能：插入元素、删除元素、查找元素位置等操作。
2. 栈的应用
利用栈解决括号匹配问题，即判断输入的一串括号是否正确配对。例如：输入"({[]})", 输出True；输入"({[})]", 输出False。
3. 队列模拟
使用队列来模拟银行排队系统，用户可以存入客户信息（如姓名、业务类型），然后依次处理每位客户的业务请求。
四、实验步骤
1. 创建线性表类
定义一个类`LinearList`，包含初始化方法、插入方法、删除方法和查找方法等成员函数。
2. 实现栈类
定义一个`Stack`类，提供压栈、弹栈及查看栈顶元素的功能。使用列表作为底层存储结构。
3. 构建队列模型
定义一个`Queue`类，实现队列的基本操作，包括入队、出队以及获取队列长度等。
五、实验代码示例
以下是部分关键代码片段：
```python
class LinearList:
def __init__(self):
self.data = []
def insert(self, index, value):
if index < len(self.data):
self.data.insert(index, value)
else:
print("Index out of range.")
def delete(self, index):
if index < len(self.data):
del self.data[index]
else:
print("Index out of range.")
def find(self, value):
return self.data.index(value) if value in self.data else -1
```
六、实验结果与分析
通过对上述三个实验模块的测试运行，验证了各数据结构操作的有效性和准确性。例如，在线性表实验中，成功实现了对特定位置元素的增删改查；在栈的应用中，准确地判断了各种括号组合的合法性；而在队列模拟中，则有效管理了多个客户的业务处理流程。
七、总结
本次实验进一步巩固了我对数据结构理论知识的理解，并提高了动手实践能力。未来还需要继续深入学习更多高级数据结构及相关算法，以应对更复杂的计算需求。
