数据结构与算法：栈、队列和数组详解

本资源是一份关于数据结构与算法的PPT课件，专注于第四章的内容，主要讲解栈、队列和数组这三个核心主题。栈（Stack）是一种特殊的线性表，其特点是只允许在一端进行插入和删除操作，遵循“后进先出”（LIFO）原则。栈的数据结构抽象描述了创建、检查是否为空、检查是否满、获取栈顶元素以及进行压栈和出栈操作的功能。 顺序栈是利用数组实现的一种具体栈，它将元素存储在一个固定大小的数组中，栈顶元素的下标由变量top维护。为了确保数据的正确性，这个数组是私有成员，通过类的公共方法如push(), pop(), topValue()等进行访问和操作。构造函数用于初始化栈，包括设置栈的最大容量、初始化栈顶和创建数组；析构函数则负责在程序结束时释放数组占用的空间。 4.2 队列 队列（Queue）是一种特殊的线性表，具有“先进先出”（FIFO，FirstInFirstOut）的工作方式。它也支持两种主要操作：入队（enqueue）和出队（dequeue）。在队列中，新的元素被添加到队尾，而删除操作总是从队首开始。同样，队列也有自己的抽象数据类型描述，包含创建、判断队列是否为空、判断是否满、查看队首元素以及入队和出队的操作。 4.3 数组 数组是数据结构中的基本概念，它是一种线性数据结构，其中的元素按照固定顺序排列，并通过索引（下标）进行访问。数组在计算机科学中广泛应用，可以用来表示栈和队列，也可以作为其他复杂数据结构的基础。数组的大小是固定的，如果需要动态调整大小，可能需要考虑使用动态数组（如动态分配内存的数组）或者链表。 总结来说，这份PPT课件详细介绍了栈、队列和数组这三种基础的数据结构，它们在算法设计和实现中扮演着关键角色，理解它们的工作原理和操作方式对于编程人员来说至关重要。通过学习和实践，开发者可以更好地设计高效的数据结构，优化程序性能。