栈和队列在多项式加法中的应用-链队列实现

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"本次作业关注的是数据结构中的栈和队列,特别是使用链队列来实现多项式加法运算。这个主题涉及秦锋教授在安工大的教学内容,涵盖了栈和队列的基本概念、存储结构、操作以及应用。" 在计算机科学中,栈和队列是两种基本的数据结构,它们在处理各种算法和问题时发挥着至关重要的作用。 **栈**,也被称作后进先出(LIFO)数据结构,它的主要特点是元素的添加(称为入栈)和移除(称为出栈)都只发生在结构的一端,即栈顶。栈底则是固定不变的一端。例如,当我们在浏览器中点击"后退"按钮时,访问过的网页历史记录就形成了一个栈,最后访问的页面会首先被移除。 栈的基本操作包括: 1. **初始化栈**:创建一个新的空栈。 2. **销毁栈**:释放栈占用的内存空间。 3. **判断栈是否为空**:检查栈中是否有元素。 4. **入栈**:在栈顶添加一个元素。 5. **出栈**:移除并返回栈顶的元素。 6. **获取栈顶元素**:查看但不移除栈顶元素。 栈的顺序存储结构通常是使用数组实现,其中数组的最后一个元素位置作为栈顶,数组的起始位置作为栈底。例如,可以定义一个最大容量为100的栈,使用一个整型数组存储数据,一个变量`top`记录栈顶的位置。 **队列**,另一方面,遵循先进先出(FIFO)原则。队列的两端分别称为队头和队尾,元素从队尾加入(入队),从队头移除(出队)。队列在处理任务调度、资源分配等问题时非常有用。 队列的操作通常包括: - **初始化队列**:创建一个空队列。 - **销毁队列**:释放队列占用的内存。 - **判断队列是否为空**:检查队列中是否有元素。 - **入队**:在队尾添加元素。 - **出队**:移除并返回队头的元素。 - **获取队头元素**:查看但不移除队头元素。 链队列是一种使用链表实现的队列,它允许动态扩展,不会受到固定数组大小的限制。在实现多项式加法时,可以使用栈来存储多项式的系数和指数,通过栈的特性高效地完成加法运算。 对于给定的作业,你需要设计一个链队列来处理两个多项式,每次将一个多项式的项入栈,然后比较栈顶的系数和指数,完成相应的加法操作,直到一个多项式的所有项都被处理完毕。这样可以避免频繁的数组操作,提高效率。