数据结构深入解析：栈与队列的实现与操作

队列是一种抽象的数据结构，遵循“先进先出”（First In First Out，简称FIFO）的原则。在队列中，新加入的元素被放置在队尾，而从队列中移除元素则总是从队首开始。队列在计算机科学中广泛应用，如任务调度、缓冲区管理、多进程通信等。 队列的两种主要实现方式是顺序队和链队。顺序队是通过数组来存储元素，而链队则使用链表。在实际应用中，循环顺序队更为常见，因为它可以更有效地处理满队列的情况。 对于顺序队，队列的元素存储在一个固定大小的数组中。队首和队尾分别用变量front和rear表示。当一个元素入队时，rear指针向后移动一位，并将新元素存入对应位置；而出队时，front指针向后移动一位，然后取出front指向的元素。但是，由于数组长度有限，如果 rear 捕获到数组的末尾，可能会出现假溢出的情况，即虽然数组没有物理上填满，但逻辑上已经满了，因为front不能再向前移动。这种情况下，可以通过双倍数组大小或者采用循环数组的方式来解决。 链队的实现则更为灵活。链队由一系列节点组成，每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针。队首和队尾由front和rear指针指向。入队操作是在队尾节点的next指针指向新节点，然后更新rear指针；出队操作是改变front指针指向下一个节点。链队的一个优点是，删除元素时可以释放对应的内存，因此一般不会像顺序队那样容易出现满队列的问题，除非系统内存本身不足。 在链队中，空队列的特征是front和rear指针都指向同一个位置。出队和入队操作的关键在于正确处理指针的移动和指向。例如，插入一个新节点s到链队尾部时，应将rear指向的节点的next指针指向s，然后更新rear指向s；而出队时，需要更新front指向下一个节点，同时释放当前front指向的节点。 链队示例中的课堂练习问题： （1）插入s所指节点的正确操作是C.s->next=r;r=s; 这样做使得s成为新的队尾，r指针随之更新。 （2）未给出完整问题，但通常情况下，删除队首节点需要改变f指针，使其指向下一个节点，即f->next=p->next;，而r指针不变，因为队尾并未发生变化。 队列作为一种基础数据结构，它的操作和实现方式对理解计算机系统底层运作至关重要。无论是顺序队还是链队，都有其适用的场景和优缺点，选择哪种实现取决于具体的应用需求和性能考虑。