栈在表达式计算中的应用与数据结构基础

"这是一份关于计算机软件技术基础的课件，主要讲解了如何使用栈来计算表达式。示例是求解表达式 x=9+4*6/8-5 的过程，通过建立两个栈s1和s2来处理运算对象和运算符，遵循运算符的优先级规则。课件内容涵盖了数据结构中的基本概念，特别是栈、队列和数组等线性结构。" 在计算机科学中，栈是一种特殊的线性数据结构，遵循“后进先出”（LIFO）原则，常用于表达式求值。在给定的描述中，计算表达式 x=9+4*6/8-5 的过程展示了栈的应用。首先，从左到右扫描表达式，将数字（运算对象）压入栈s1，遇到运算符时会判断其优先级。如果运算符的优先级大于栈s2的栈顶运算符，就将其压入s2；否则，弹出s2栈顶的运算符进行运算。在这个例子中，我们先将9压入s1，然后遇到"+"，但由于"+"的优先级低于"*"和"/"，所以接着将4、6、"/"依次压入s1和s2。当遇到"/"时，由于"/"优先级高于"+"，我们进行4乘以6得到24，然后除以8得到3，这些运算都在s1中完成。接着，将结果3和运算符"-"压入s1和s2，最后处理5。最终，根据栈的运算规则，计算出整个表达式的值。 栈在数据结构中扮演着重要角色，特别是在表达式求值、括号匹配、编译器设计、递归调用等方面。课件还提到了线性表、链表、队列和数组等基本数据结构，这些都是计算机科学和软件开发的基础。线性表是一种逻辑上一对一关联的数据结构，可以采用顺序存储或链式存储，其中顺序存储便于快速访问但插入删除效率低，而链式存储则相对灵活。队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，适用于处理等待执行的任务，如任务调度。数组则是一种固定大小的集合，元素在内存中连续存储，提供了随机访问的优势。 数组、栈和队列都是线性结构的不同形式，它们的定义、逻辑结构、存储结构、运算规则以及实现方式都是计算机科学教育中的核心内容。了解并掌握这些基本数据结构的原理和应用，对于学习高级算法和开发高效程序至关重要。