深入理解数据结构与算法：从数组到树

# 1. 数据结构与算法基础概述

- 数据结构与算法的定义
- 为什么数据结构与算法是IT领域的重要基础
- 常见的数据结构类型和算法分类

# 2. 数组(Array)数据结构

- 数组的基本概念与特点
- 数组的创建与操作
- 数组的常见应用场景和算法实现

# 3. 栈(Stack)与队列(Queue)数据结构

栈(Stack)与队列(Queue)是两种常见的数据结构，它们在解决问题时有着不同的特点和应用场景。下面将深入介绍栈和队列的定义、实现方式以及常见的应用场景与算法示例。

#### 栈(Stack)的特点与实现方式
栈是一种具有后进先出(LIFO)特点的数据结构，类似于一摞盘子。栈只允许在栈顶进行插入（push）和删除（pop）操作，保证了元素的操作顺序。栈的常见实现方式包括使用数组或链表来实现。下面是使用数组实现栈的示例代码（Python）：

class Stack:
    def __init__(self):
        self.items = []

    def is_empty(self):
        return len(self.items) == 0

    def push(self, item):
        self.items.append(item)

    def pop(self):
        if not self.is_empty():
            return self.items.pop()
        else:
            return None

    def peek(self):
        if not self.is_empty():
            return self.items[-1]
        else:
            return None

# 示例场景
stack = Stack()
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.push(3)

print(stack.peek())  # 输出：3
print(stack.pop())   # 输出：3
print(stack.pop())   # 输出：2

#### 队列(Queue)的特点与实现方式
队列是一种具有先进先出(FIFO)特点的数据结构，类似于排队等候的过程。队列只允许在队尾进行插入（enqueue）操作，在队头进行删除（dequeue）操作，保证了元素的先后顺序。队列的常见实现方式包括使用数组或链表来实现。下面是使用链表实现队列的示例代码（Java）：

class Queue {
    Node front, rear;

    class Node {
        int data;
        Node next