数据结构深入讲解：栈与队列的应用及实现

"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。