清华算法P53:栈与队列基础及其应用

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在《算法思想P-数据结构(清华大学版)》中,章节3主要探讨了栈和队列这两个基本的数据结构概念。栈是一种特殊的线性表,其特点是后进先出(LIFO),允许的插入和删除操作只在表的一端进行,即栈顶和栈底。栈的基本操作包括初始化(InitStack)、入栈(Push)、出栈(Pop)、获取栈顶元素(GetTop)以及判断栈是否为空(StackEmpty)。 栈的两种常见存储方式是顺序栈和链栈。顺序栈利用连续的存储单元存储元素,通过栈顶指针top和栈底指针base进行管理。链栈则是通过节点链接存储元素,不依赖于连续的内存空间。栈的特性使得它在许多场景中有应用,比如表达式求值时的运算符处理,其中会根据运算符的优先级决定是否将其压入栈中,直到遇到更高优先级或遇到括号。 第三章还讨论了队列的概念,队列也是一种线性表,但其特点是先进先出(FIFO),数据元素在两端进出。队列的基本操作包括入队(Enqueue)、出队(Dequeue)、查看队首元素(Front)和判断队列是否为空(QueueEmpty)。 例题部分强调了栈与一般线性表的区别,例如数据元素的进出规则,以及可能的出栈序列。例如,由于栈的后进先出特性,选项C和D的出栈顺序是不可能的,因为它们不符合栈的出栈规则。 总结来说,这一章节是数据结构学习的基础,通过理解栈和队列的概念、操作以及它们在算法中的运用,学生能够更好地掌握这两种重要数据结构,并在实际问题中灵活运用它们来优化算法设计和解决问题。