兰州交大信管系:Java版《数据结构》详解——栈与队列及其应用

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《数据结构(Java版)》是一本关于数据结构基础的教材,由兰州交通大学交通运输学院信管系编著。本书共分为九章,从第一章绪论开始,逐步深入探讨了线性表、栈与队列、数组和广义表、树和二叉树、查找、图以及排序等核心概念。其中,第三章专门聚焦于栈与队列,这是计算机科学中非常重要的两个数据结构。 栈和队列是线性数据结构的重要组成部分,它们在程序设计中有着广泛的应用。栈的特点是遵循后进先出(LIFO,Last In First Out)原则,其操作主要在栈顶进行,包括入栈(push)和出栈(pop)。栈的存储结构可以是顺序方式,如数组实现,也可以是链式方式,通过栈顶指针动态管理栈的状态。队列则遵循先进先出(FIFO,First In First Out)原则,支持在队尾入队(enqueue)和队头出队(dequeue)操作。 3.1节详细介绍了栈的概念,包括定义、抽象数据类型和实现方法。栈的抽象数据类型定义了栈的数据元素,通常包括基本操作如初始化、判断栈空、判断栈满、入栈和出栈。这些操作对于理解栈的工作原理和编程实践至关重要。图4.1展示了栈的直观结构,有助于读者更好地理解栈的运作机制。 学习栈与队列不仅能帮助理解基本数据结构,还能应用于诸如表达式求值、函数调用堆栈、浏览器历史记录等实际场景。通过掌握这两个数据结构,学生能够提升算法设计和分析能力,为后续深入学习更复杂的数据结构和算法打下坚实的基础。在课程的综合应用设计部分,学生们将有机会将栈和队列理论知识运用到实际项目中,提升问题解决的能力和编程技能。