栈和队列:链队列入队操作解析
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更新于2024-08-19
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"链队列的入队方法以及栈和队列的基本概念和实现"
链队列是一种特殊的线性数据结构,它结合了栈和队列的特点。在链队列的入队操作中,我们看到的是一个使用链表实现的队列元素的添加过程。`LinkedQueueIn` 函数是用于向链队列中插入新元素的。这里,首先通过 `malloc` 动态分配内存创建一个新的节点 `p`,并将要插入的元素 `x` 存储在 `p->data` 中。然后,新节点 `p` 的 `next` 指针被设置为 `NULL`,表示当前没有后续节点。接下来,将新节点 `p` 连接到队列的尾部,即 `Q->rear->next` 指向 `p`,最后更新队列的尾指针 `Q->rear` 为 `p`,这样就完成了入队操作。
栈和队列是两种基本的线性数据结构,它们的操作特性有所不同。栈遵循“后进先出”(LIFO)原则,即最后进入栈的元素最先离开。在栈中,插入和删除操作通常只发生在一端,这一端称为栈顶。扬州大学信息工程学院的陈宏建教授在讲解中提到,栈底通常是固定的,而栈顶会随着元素的压入和弹出而移动。栈可以使用顺序存储结构(如数组)或链式存储结构(链表)来实现。顺序栈在数组上实现,栈底可以设在数组任意一端,栈顶由变量 `top` 记录,元素入栈或出栈时,`top` 增加或减少。
队列则遵循“先进先出”(FIFO)原则,即最早进入队列的元素最先离开。队列可以分为两种主要类型:顺序队列和链队列。在链队列中,如上述代码所示,插入(入队)和删除(出队)操作可以在任何位置进行,但通常在队列的两端,即头部(front)和尾部(rear)进行。在链队列中,元素的插入通常在尾部,而删除在头部。
栈和队列都有各自的抽象数据类型(ADT)定义,包括一系列基本操作。例如,栈的ADT包括初始化、判断栈是否为空、入栈、出栈、获取栈顶元素、销毁栈、清空栈以及求栈长等操作。队列的ADT类似,但可能包含入队、出队、查看队首元素、判断队列是否为空、销毁队列等操作。
在实际应用中,栈常用于函数调用、表达式求值、括号匹配等问题,而队列则用于任务调度、打印机队列、广度优先搜索等场景。了解并熟练掌握栈和队列的概念及操作对于理解和解决许多计算机科学问题至关重要。
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