数据结构深入讲解:栈与队列的应用及实现
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更新于2024-08-03
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"比特数据结构课件——Lesson4-栈和队列,讲解了数据结构中的两种基本数据结构:栈和队列,以及它们在面试中的常见问题。"
本文档详细介绍了数据结构中的两个重要概念:栈(Stack)和队列(Queue),并提供了相关的C语言实现示例。
1. 栈(Stack)
栈是一种后进先出(LIFO, Last In First Out)的数据结构,它允许在栈顶进行插入(压栈)和删除(出栈)操作。栈的主要操作包括:
- 压栈(Push):将新元素添加到栈顶。
- 出栈(Pop):移除栈顶元素。
- 栈顶(Top):查看但不移除栈顶元素。
- 栈空(Empty):检查栈是否为空。
- 栈大小(Size):获取栈中元素的数量。
栈的实现通常使用数组或链表。数组实现简单且在栈尾插入操作效率较高,但可能受限于固定容量。文档中给出了一个使用数组实现的静态栈结构,以及一个支持动态增长的栈结构,后者包含栈顶指针和容量信息,并提供了初始化、压栈、出栈、获取栈顶元素、获取栈大小、检查栈空和销毁栈等函数的定义。
2. 队列(Queue)
队列是一种先进先出(FIFO, First In First Out)的数据结构,允许在队尾插入元素(入队),在队头删除元素(出队)。队列的主要操作包括:
- 入队(Enqueue):在队尾添加元素。
- 出队(Dequeue):移除队头元素。
- 队头(Front):查看但不移除队头元素。
- 队尾(Rear):查看但不出队尾元素。
- 队空(Empty):检查队列是否为空。
- 队大小(Size):获取队列中元素的数量。
队列的实现通常有循环数组和链表两种方式。循环数组实现简单,但同样存在容量限制;链表实现则更灵活,但需要额外的内存开销用于存储链接信息。文档中虽然没有给出队列的具体实现,但可以参考栈的实现思路,用类似的方式设计队列的结构和操作函数。
在面试中,栈和队列是常见的考察点,不仅涉及基础概念,还可能涉及它们的应用,如递归的展开、深度优先搜索(DFS)与广度优先搜索(BFS)、回文检测、括号匹配等问题。理解并能熟练运用这两种数据结构是编程能力的重要体现。
2023-07-07 上传
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2018-03-04 上传
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