链队存储中队列初始化与基本运算算法详解

在数据结构课程中，第3章主要讨论了栈和队列这两种重要的线性数据结构。本节重点讲解了栈的定义、存储结构以及基本运算。 栈是一种特殊类型的线性表，具有两个操作端：栈顶和栈底。栈顶是允许进行插入和删除操作的一端，而栈底则是固定不变的。栈的特点是后进先出（LIFO），即最后进入栈的元素最先被弹出。栈的定义包括栈顶指针、空栈的概念以及常见的操作，如进栈（入栈）、出栈（退栈）。 在栈的顺序存储结构中，初始化栈（InitStack）操作涉及创建一个空的顺序数组，而销毁栈（ClearStack）则需要释放相应的内存空间。对于链式存储结构，初始化操作InitStack(&s)同样创建一个空的链式栈，链队头结点front和rear均为NULL。链式栈的优点在于动态扩展和收缩存储空间，但相比于顺序存储，它需要更复杂的节点管理。 栈的应用例子广泛，比如函数调用堆栈、表达式求值、括号匹配等。书中还通过实例演示了栈的出栈次序可能的不同情况，如元素的进出顺序可能导致不同的输出序列。例如，例3.1和例3.2展示了栈的出栈序列的各种可能性和限制。 栈的几个基本运算是： 1. 初始化栈（InitStack），构造一个空的栈，如在链队存储中，创建一个只有头结点的队列，front和rear都指向NULL。 2. 销毁栈（ClearStack），在链式存储中，释放分配给栈的内存空间。 3. 求栈的长度，检查栈中元素的数量，但在链式结构中，这通常需要遍历整个链表来计算。 栈的长度运算并不直接像队列那样可以简单地返回rear - front，因为栈是后进先出的，所以计算栈的长度可能需要额外的操作。栈的其他运算还包括查看栈顶元素但不移除（类似于队列的peek操作），或者将新元素添加到栈顶（进栈）和移除栈顶元素（出栈）。 链队存储中的队列虽然与栈有关，但它们各自有自己的特性和操作。理解栈的定义、操作及应用，对于深入学习数据结构和算法至关重要。在实际编程中，正确运用栈和队列可以提高代码的效率和可读性。