栈和队列的数据结构:链队列与栈的实现

需积分: 49 4 下载量 7 浏览量 更新于2024-07-13 收藏 670KB PPT 举报
"本文主要介绍了链队列的类型描述以及栈和队列的相关知识。链队列是数据结构中的一种,它采用链式存储结构来实现队列,允许在表尾进行插入和删除操作。链队列的节点由数据元素`ElemType`和指向下一个节点的指针`next`组成,而链队列本身则由头指针`front`和尾指针`rear`封装在一个结构体中。栈和队列是两种特殊操作受限的线性表,栈遵循后进先出(LIFO)原则,而队列遵循先进先出(FIFO)原则。" 在数据结构中,栈和队列是非常基础且重要的概念。栈是一种只能在一端进行插入(称为栈顶)和删除(同样在栈顶)的操作数据结构,这使得最近进入的元素最先被移出,即“后进先出”(LIFO)。栈在计算机科学中有广泛的应用,例如在函数调用中的调用栈、浏览器的前进/后退功能、表达式求值等。 栈的抽象数据类型(ADTStack)包括以下基本操作: 1. 栈初始化:创建一个新的空栈。 2. 判栈空:检查栈是否为空。 3. 入栈:向栈中添加一个元素。 4. 出栈:移除栈顶元素。 5. 读栈顶元素:查看但不移除栈顶元素。 6. 销毁栈:释放栈占用的所有内存。 7. 清空栈:移除栈中所有元素。 8. 求栈长:返回栈中元素的数量。 栈可以有多种实现方式,其中最常见的是顺序栈和链栈。顺序栈使用数组来存储元素,通过一个变量跟踪栈顶位置。当需要插入或删除元素时,数组的下标会相应地增加或减少。链栈则是使用链式存储结构,每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针,插入和删除操作更为灵活,不受固定数组大小的限制。 队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,允许在队尾添加元素(入队),在队头移除元素(出队)。队列在操作系统、任务调度、网络缓冲区等方面有着重要作用。常见的队列实现有顺序队列(使用数组)和链队列(使用链表)。链队列如文中所述,由头指针`front`和尾指针`rear`组成,方便在队尾插入新元素,队头删除元素。 在实际编程中,我们可以通过定义相应的结构体来表示链队列,如`LQNode`用于表示链队列的节点,`LQueue`用于封装头尾指针。这样,我们可以方便地操作链队列,执行入队、出队等操作,实现所需的功能。