数据结构:链式队列类实现与栈的应用解析
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更新于2024-08-16
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"本文主要介绍了数据结构中的栈与队列,特别是链式队列类的定义。栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,常用于表达式求值和递归;队列则遵循先进先出(FIFO)的原则,如在打印杨辉三角形时发挥作用。此外,还提到了优先级队列的概念。链式队列的节点结构包含数据域和指向下一个节点的指针。文章给出了栈的抽象数据类型和顺序栈的实现,包括栈的各类操作如进栈、出栈、获取栈顶元素以及判断栈是否为空或已满的接口定义。"
在数据结构中,栈和队列是两种基本且重要的线性数据结构。栈是一种仅允许在两端之一进行插入和删除操作的数据结构,这一端被称为栈顶,另一端是栈底。栈的主要特性是后进先出(LIFO),即最后进入的元素最先被移出。栈在实际应用中有着广泛用途,例如在表达式求值时用于存储运算符,实现逆波兰表达式;在递归调用中,函数的调用栈也是基于栈的原理。
队列则不同,它遵循先进先出(FIFO)原则,即最早进入队列的元素最先被移出。队列常用于模拟各种“等待”行为,比如任务调度、打印任务等。在打印杨辉三角形的例子中,队列可以帮助我们有序地处理每一行的元素。
链式队列是队列的一种实现方式,其节点结构包括一个数据域用来存储元素,以及一个指向下一个节点的指针。文章中给出了链式队列节点类QueueNode的定义,包括数据成员data和link。QueueNode类的构造函数允许初始化数据和链接指针。
栈的抽象数据类型Stack定义了栈的基本操作,包括构造函数、进栈Push、出栈Pop、获取栈顶元素getTop以及判断栈空和栈满的函数。Stack类是抽象基类,它提供了接口但不提供具体实现。SeqStack类作为Stack的派生类,实现了顺序栈,即用数组来存储栈元素。SeqStack类中包含了栈元素的数组elements、栈顶指针top和栈的最大容量maxSize。顺序栈提供了进栈、出栈、获取栈顶元素和判断栈状态的具体实现。
总结来说,这篇资料探讨了栈与队列的基本概念、性质和应用,并通过链式队列节点类的定义和顺序栈的实现,展示了如何在C++中构建这些数据结构。理解这些基础概念和实现方法对于深入学习数据结构和算法至关重要。
2009-06-03 上传
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顾阑
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