数据结构C++版：栈与队列深度解析

"该资源是《数据结构C++版第2版》的关于栈和队列的PPT讲解，由清华大学出版社出版。内容涵盖了栈和队列这两种特殊线性表的理论与应用，强调了它们从数据结构和抽象数据类型角度的重要性。" 栈和队列是计算机科学中基础且重要的数据结构，它们都是线性表的变体，但对元素的存取操作有不同的限制。 **栈**（Stack）是一种后进先出（LIFO, Last In First Out）的数据结构。在栈中，最新添加的元素（称为栈顶元素）也是最早被删除的元素。栈通常用于处理需要逆序处理的问题，如函数调用时的返回地址管理、表达式求值（后缀表达式计算）等。栈的主要操作包括： 1. **压栈**（Push）：将一个元素添加到栈顶。 2. **弹栈**（Pop）：移除并返回栈顶的元素。 3. **查看栈顶元素**（Peek或Top）：查看但不移除栈顶元素。 4. **判断栈是否为空**（IsEmpty）：检查栈是否包含任何元素。 在PPT中提到的例子中，当三个元素a、b、c依次入栈，每个元素只允许进栈一次，可能出现的不同出栈序列包括：c、b、a（情况1），b、c、a（情况2），以及b、c（c未出栈，因为b在c之后入栈，所以c必须先出栈）。这展示了栈的后进先出特性。 **队列**（Queue）则是一种先进先出（FIFO, First In First Out）的数据结构。在队列中，最先加入的元素（队首）也是最先被删除的元素，而新加入的元素则添加到队尾。队列常用于任务调度、打印作业管理、操作系统中的进程调度等场景。队列的主要操作包括： 1. **入队**（Enqueue）：在队尾添加元素。 2. **出队**（Dequeue）：移除并返回队首的元素。 3. **查看队首元素**（Front）：查看但不移除队首元素。 4. **查看队尾元素**（Rear）：查看队尾元素，某些实现可能不支持此操作。 5. **判断队列是否为空**（IsEmpty）：检查队列是否为空。 C++中实现栈和队列可以使用STL（Standard Template Library）中的`stack`和`queue`容器，它们提供了上述操作的便捷接口。此外，也可以自定义数据结构，如动态数组或链表来实现这些数据结构。 理解栈和队列的概念及操作对于学习更复杂的算法和数据结构至关重要，因为许多高级数据结构和算法都是基于它们构建的。例如，树的遍历、图的深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）都依赖于栈或队列的性质。