递归工作栈与数据结构——栈和队列解析

"这篇内容主要介绍了C语言中的数据结构——栈和队列，特别是递归工作栈的概念。栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，常用于递归调用中的存储。" 栈和队列是计算机科学中两种基本的数据结构。栈是一种特殊的线性表，它限制了元素的添加和移除只能在表的一端进行，这一端被称为栈顶。当一个新元素被压入栈时，它会位于栈顶，而最先入栈的元素将最后出栈，这就是“后进先出”（LIFO）的原则。在C语言中，可以使用数组或链表来实现栈。 栈的抽象数据类型通常包含以下操作： 1. 构造函数：初始化一个空栈。 2. Push：将元素压入栈顶。 3. Pop：移除并返回栈顶元素。 4. GetTop：查看但不移除栈顶元素。 5. MakeEmpty：清空栈。 6. IsEmpty：检查栈是否为空。 7. IsFull：检查栈是否已满。 在递归调用中，每次调用函数时都会创建一个新的活动记录框架，包含局部变量、返回地址和其他必要信息。这些活动记录按照后进先出的顺序组织成一个栈，称为递归工作栈。当函数调用结束，对应的活动记录会从栈顶弹出，恢复之前的上下文，直到最初调用的函数执行完毕，整个栈才被清空。 顺序栈是栈的一种常见实现方式，通过动态分配的一组连续内存来存储元素。在C语言中，可以定义一个指针数组来表示这个连续的存储空间，并维护一个栈顶指针来跟踪当前栈顶元素的位置。栈的最大容量在创建时设定，当栈满时，尝试压入新的元素会导致溢出；当栈空时，尝试出栈会导致错误。 在提供的代码片段中，定义了一个泛型模板类`Stack`，它使用了数组来实现顺序栈。类中包含了栈的基本操作，如构造函数、进栈、出栈、获取栈顶元素、置空栈以及检查栈是否为空或已满的方法。当栈不再使用时，析构函数会释放分配的数组空间，防止内存泄漏。 队列是另一种线性数据结构，与栈不同，它遵循“先进先出”（FIFO）原则。队列通常有两个操作：入队（在队尾添加元素）和出队（移除队首元素）。在实际应用中，栈和队列都有广泛的应用，如表达式求值、函数调用、内存管理以及操作系统中的任务调度等。