C++链式存储实现:队列与栈类代码详解
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更新于2024-09-02
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"C++中实现队列类链式存储与栈类链式存储的代码示例,通过注释说明,适用于学习C++数据结构的初学者。"
在C++编程中,队列和栈是两种非常重要的数据结构,用于解决各种问题。本示例将介绍如何使用链式存储方法来实现这两种数据结构。
队列是一种先进先出(FIFO,First In First Out)的数据结构,类似于现实生活中的排队等待。在C++中,我们通常使用链表来实现队列,因为链表允许在任意位置插入和删除元素,而无需移动其他元素。以下是链式存储队列的实现:
```cpp
// 队列类,使用链表作为底层数据结构
template<typename T>
class LinkQueue {
// ...
protected:
LinkList<T>* m_list; // 链表指针
};
```
`LinkQueue` 类包含了如 `append`、`retrieve`、`header`、`clear` 和 `length` 等方法,它们分别对应队列的入队、出队、查看队首元素、清空队列和获取队列长度的操作。例如,`append` 方法用于向队尾添加元素,`retrieve` 方法用于移除并返回队尾元素:
```cpp
// 入队操作
int LinkQueue<T>::append(T& t) {
return m_list->insert(t, m_list->getLen());
}
// 出队操作
int LinkQueue<T>::retrieve(T& t) {
return m_list->del(m_list->getLen() - 1, t);
}
```
栈是一种后进先出(LIFO,Last In First Out)的数据结构,通常用于临时存储和弹出信息。虽然这里没有提供栈的完整代码,但实现原理与队列类似,只是操作的接口不同,通常包括 `push`(压栈,即向栈顶添加元素)、`pop`(弹栈,即移除并返回栈顶元素)、`peek`(查看栈顶元素但不移除)和 `empty`(判断栈是否为空)等方法。
链式存储栈的优点是动态扩展性好,因为只需要改变栈顶指针即可完成插入和删除操作,而不需要移动大量元素。如果需要实现栈,可以创建一个类似于 `LinkQueue` 的类,但改变插入和删除操作以支持栈的行为。
在实际应用中,队列常用于任务调度、打印机管理等场景,而栈则广泛应用于函数调用(保存和恢复现场)、表达式求值(后缀表达式计算)等。理解这些基本数据结构的实现和操作对于深入学习C++和计算机科学至关重要。
2020-04-12 上传
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