栈和队列操作详解:后进先出与线性表的区别

需积分: 5 3 下载量 86 浏览量 更新于2024-07-13 收藏 1.3MB PPT 举报
"该资源为PPT材料,主要讲解了栈和队列的数据结构知识,特别是栈的操作过程,包括进栈、出栈等,并通过举例分析了栈的特性及其在表达式求解中的应用。" 栈是一种特殊的线性数据结构,它的主要特征是“后进先出”(LIFO),即最后进入栈的元素最先离开栈。在这个PPT中,栈被用来处理数学表达式的计算,例如在处理"/(4+2)"这样的表达式时,遇到右括号")"会将栈中所有左括号之前的运算符依次出栈并放入后缀表达式(postfix expression)中,遇到除号"/"则将其压入栈,遇到数字如"4"则直接存入后缀表达式。这个过程展示了栈在解决数学表达式求值问题中的应用。 栈的操作主要包括: 1. 初始化栈(InitStack):创建一个空栈。 2. 销毁栈(DestroyStack):释放栈占用的内存空间。 3. 进栈(StackPush):将元素添加到栈顶。 4. 出栈(StackPop):移除并返回栈顶的元素。 5. 查看栈顶元素(StackTop):查看栈顶元素但不移除。 6. 判断栈是否为空(IsEmptyStack):检查栈是否为空。 队列则是另一种线性数据结构,其特点是“先进先出”(FIFO)。与栈不同,队列的一端用于插入元素(队尾),另一端用于删除元素(队头)。 PPT中虽然主要讲解了栈,但也提到了队列,队列常用于任务调度、数据缓冲等场景,例如操作系统中的进程调度和打印机任务管理。 栈和线性表的主要区别在于,线性表允许在任意位置进行插入和删除操作,而栈只允许在栈顶进行操作。在实际应用中,栈常用于实现递归、函数调用、表达式求值、括号匹配等;队列则适用于实现先进先出的任务管理,如缓冲区管理、广度优先搜索算法等。 通过例题分析,我们可以更好地理解栈的工作原理。例如,当元素a、b、c、d进栈,所有可能的出栈次序为abcd、abdc、acbd、acdb、adcba、adcb、bdca、bcda、cdab、cdba、dcba。而如果已知输入序列为A,B,C,D,借助一个栈无法得到D,A,B,C这样的输出序列,因为D必须是最先出栈的,意味着其他元素都在栈内,按入栈顺序应是D,C,B,A,所以D,A,B,C是不可能的输出。 在另一个例子中,如果进栈序列是1,2,3,...,n,且p1=3,这意味着1,2,3首先进栈并立即出栈3,因此p2可能是2,也可能是4, ..., n,但绝不可能是1。 该PPT详细介绍了栈的基本概念、操作以及在表达式处理中的应用,同时通过实例加深了对栈特性的理解。对于学习数据结构和算法的初学者,这是一个非常有价值的参考资料。

帮我把下面c语言转为Qt代码char e; SqStack *Optr;//定义运算符栈指针 InitStack(Optr);//初始化运算符栈 int i=0;//i作为postexp的下标 while(*exp!='\0')//exp表达式未遍历完时循环 { switch(*exp) { case'('://判定为左括号 Push(Optr,'(');//左括号进栈 exp++;//继续遍历其他字符 break; case')'://判定为右括号 Pop(Optr,e);// 出栈元素e while(e!='(')//不为'('时循环 { postexp[i++]=e;//将e存放到postexp中 Pop(Optr,e);//继续出栈元素e } exp++;//继续遍历其他字符 break; case'+'://判定为加号或减号 case'-': while(!StackEmpty(Optr))//栈不空时循环 { GetTop(Optr,e);//取栈顶元素e if(e!='(')//e不是'(' { postexp[i++]=e;//将e存放到postexp中 Pop(Optr,e);//出栈元素e } else break; } Push(Optr,*exp);//将'+'或'-'进栈 exp++;//继续遍历其他字符 break; case'*'://判定为乘号或除号 case'/': while(!StackEmpty(Optr))//栈不空时循环 { GetTop(Optr,e);//取栈顶元素e if(e=='*'||e=='/')//将栈顶'*'或'/'运算符出栈并存放到postexp中 { postexp[i++]=e;//将e存放到postexp中 Pop(Optr,e);//出栈元素e } else break; } Push(Optr,*exp);//将'*'或'/'进栈 exp++;//继续遍历其他字符 break; default://处理数字字符 while(*exp>='0'&&*exp<='9') { postexp[i++]=*exp; exp++; } postexp[i++]='#';//用#标识一个数字串结束 } } while(!StackEmpty(Optr))//exp遍历完毕,栈不空时循环 { Pop(Optr,e);//出栈元素e postexp[i++]=e;//将e存放到postexp中 } postexp[i]='\0';//给postexp表达式添加结束标识 DestroyStack(Optr);//销毁栈

2023-05-28 上传