数据结构第三章：栈与队列详解

"数据结构教程幻灯片包含了关于栈和队列的重要概念和操作，适合学习数据结构的人员参考。" 在数据结构中，栈和队列是非常基础且重要的概念，它们都是线性数据结构的特殊形式。本教程的第三章详细介绍了这两种数据结构。 栈（Stack）被称为“后进先出”（LIFO，Last In First Out）的数据结构，因为元素的添加（push）和移除（pop）都限制在栈顶进行。栈顶是栈中活动最频繁的一端，而栈底则是元素进入栈的起始位置。在栈中，最后一个插入的元素会首先被删除。栈通常用于实现递归、回溯、表达式求值等算法。 栈的存储表示有两种主要形式：顺序栈和链栈。顺序栈使用数组来存储元素，数组中的一个元素代表栈顶，数组的末尾则为栈底。例如，一个包含5个元素的数组，当top等于0时为空栈，top等于1时栈顶为A，以此类推。在进行插入和删除操作时，需要更新top的值来表示栈顶的位置。 链栈则是通过链表来实现，每个节点包含元素和指向下一个节点的指针。与顺序栈相比，链栈在动态扩展和收缩方面更为灵活。 队列（Queue）则是另一种线性数据结构，遵循“先进先出”（FIFO，First In First Out）的原则。元素在队列的一端（队尾）加入，而在另一端（队头）移出。队列常用于模拟各种等待服务的实体，如操作系统中的任务调度和内存管理。 队列也有两种常见的存储表示：顺序队列和链队列。顺序队列使用数组，而链队列使用链表。在处理大量数据或需要高效插入和删除操作时，链队列往往比顺序队列更优。 栈和队列的操作主要包括： - 栈的操作：push（入栈，插入元素至栈顶）、pop（出栈，删除栈顶元素）、peek（查看栈顶元素但不删除）和isEmpty（检查栈是否为空）。 - 队列的操作：enqueue（入队，将元素添加到队尾）、dequeue（出队，删除队头元素）、peek（查看队头元素但不删除）和isEmpty（检查队列是否为空）。 在实际应用中，栈和队列可以组合使用，例如在二叉树的遍历、深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）等算法中。 在编程中，创建栈和队列通常涉及动态内存分配和大小调整。例如，当顺序栈或队列满时，可能需要重新分配更大的空间。在C语言中，可以使用`malloc()`函数来动态分配内存，并使用指针来追踪存储空间的基址和栈顶位置。 这个数据结构教程幻灯片深入浅出地讲解了栈和队列的概念、操作和应用，对于学习数据结构的人来说是一份宝贵的参考资料。