数据结构:栈与队列的操作及实现
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更新于2024-07-14
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"结构定义-chap3数据结构课件"
数据结构是计算机科学中的核心概念,它涉及如何组织和管理数据,以便高效地执行各种操作。本课件主要讲解了线性表、栈和队列这三种重要的数据结构,并提供了相关的类型定义和实现方法。
线性表是一种基本的数据结构,它由一个有限的元素序列组成,允许在任何位置进行插入和删除操作。线性表的操作包括Insert和Delete,它们分别用于在指定位置插入或删除元素。插入操作的索引范围是1到n+1,而删除操作的索引范围是1到n。在实际应用中,线性表的实现方式有顺序存储(如数组)和链式存储(如链表)。
栈是一种特殊的线性表,它的特点是仅允许在表的一端(称为栈顶)进行插入和删除操作,遵循“后进先出”(LIFO)的原则。栈的基本操作包括Push(入栈)、Pop(出栈)、GetTop(获取栈顶元素)、StackEmpty(判断栈是否为空)、StackLength(获取栈的长度)等。栈的实现通常有顺序栈和链栈两种形式。顺序栈使用数组作为底层存储,通过top指针跟踪栈顶位置;链栈则使用链表结构,每个节点包含元素和指向下一个节点的指针。
队列是另一种受限的线性表,其插入操作(Enqueue)在队尾进行,删除操作(Dequeue)在队头进行,遵循“先进先出”(FIFO)的原则。队列的操作同样包括插入、删除以及检查队列是否为空、获取队列长度等。队列的实现有循环数组和链表两种,其中循环数组实现的队列称为循环队列,链表实现的队列称为链队列。
在本课件中,Queue结构被定义为一个链队列,包含头指针front、尾指针rear和队列长度length。QNode结构定义了队列中的节点,包含元素data和指向下一个节点的指针next。这种定义方式使得队列的插入和删除操作更加灵活,因为链表可以动态扩展。
栈和队列在很多算法和系统设计中都有着广泛的应用,如括号匹配、递归调用、内存分配、任务调度等。了解并熟练掌握这些数据结构及其操作对于提升编程能力至关重要。
2021-09-28 上传
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