张乃孝讲解：栈与队列的C语言实现

"张乃孝教授的《算法与数据结构》课程第四章关于栈和队列的讲解，包括栈和队列的定义、抽象数据类型、实现方式以及应用实例" 在计算机科学中，栈和队列是两种重要的数据结构，它们在算法设计和程序实现中扮演着关键角色。栈（Stack）被称为后进先出（LIFO）的数据结构，因为它遵循“最后进入的元素最先出去”的原则。栈的操作主要分为两个：进栈（Push）和出栈（Pop）。进栈是在栈顶添加元素，而出栈则是移除栈顶元素。栈常用于表达式求值、递归调用等场景。 栈的抽象数据类型（ADT）通常包含以下几个基本操作： 1. `Stackcreateemptystack(void)`: 创建一个空栈。 2. `Intisemptystack(stackst)`: 判断栈是否为空。 3. `Voidpush(stackst,datatypex)`: 向栈中插入一个元素。 4. `Voidpop(stackst)`: 从栈中删除栈顶元素。 5. `Datatypetop(stackst)`: 获取栈顶元素的值，但不删除。 栈的实现主要有两种方式： 1. **顺序表示**：使用数组来存储栈中的元素。例如，定义一个结构体`SeqStack`，包含最大容量、当前栈顶位置和数据数组。进栈和出栈操作通过数组下标直接进行，但需要注意数组的边界条件。 2. **链接表示**：使用链表来存储栈中的元素。每个节点包含数据和指向下一个节点的指针，栈顶则指向链表的第一个或最后一个节点。这种方式灵活性更高，但需要额外的空间来存储指针。 队列（Queue）是另一种线性数据结构，遵循先进先出（FIFO）原则。它的基本操作包括入队（Enqueue）和出队（Dequeue）。队列常用于任务调度、打印机管理等场景。与栈类似，队列也有多种实现方式，如循环数组和链表。 在张乃孝教授的课程中，还提到了队列的应用实例——农夫过河问题，这是一个典型的使用队列解决的实际问题。此外，他还介绍了限制存取点的表，这是对栈和队列概念的一种扩展，用于处理更复杂的数据存取规则。 理解栈和队列的概念及其实现对于学习和掌握计算机科学至关重要，因为它们是许多高级数据结构和算法的基础，比如树、图的遍历、深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）等。在实际编程中，熟练运用栈和队列能有效提高代码效率和可读性。