栈与队列的实现与应用：顺序与链式数据结构

本资源主要介绍了计算机科学中的栈和队列数据结构，这是第三章的重点内容。栈和队列都是线性表的操作受限制形式，分别遵循“后进先出”（LIFO）和“先进先出”（FIFO）的原则。 1. **栈的介绍** - 栈是一种只允许在一端进行插入或删除操作的线性表，具有特定的栈顶和栈底标识。 - 栈的主要特点：后进先出（LIFO），常用于如餐馆洗盘子、电影院入场/出场顺序和子程序调用等场景。 - 核心知识点包括栈的定义（表尾插入和删除）、栈顶、栈底的概念、栈的示意图以及栈满、栈空的判断。 - 难点在于递归算法的设计，例如实现入栈和出栈操作。 2. **栈的实现方式** - 顺序栈通常使用数组实现，通过下标控制栈顶元素，但可能会遇到栈满溢出的问题。 - 链栈则是利用链表结构，可以动态扩展，避免了固定大小的限制。 3. **队列的介绍** - 队列也是线性表，但允许在两端进行插入和删除，分为循环队列和链队列两种。 - 队列的特点是先进先出（FIFO），常用于任务调度、消息传递等场景。 - 非循环队列的典型例子是单链表，其中队尾是新元素的插入位置，队头是元素的删除位置。 4. **队列的实现** - 循环队列通过数组实现，当队列满时，新元素会从队列尾部开始写入，而不会发生溢出。 - 链队列则通过链表结构，每个节点包含指向下一个节点的指针，使得队列的扩展和收缩更加灵活。 5. **历年考试题目分析** - 近些年的考研题目中，栈和队列的考察点涵盖了基础概念（如栈深度、出栈序列的合法性）、应用实例（如表达式转换）、入栈出栈序列问题以及队列的具体实现（如循环队列的特征）。 这部分内容详细讲解了栈和队列的数据结构，包括它们的定义、特点、实现方式以及在历年考试中的重要性和应用场景。理解这些概念并熟练掌握相关的算法实现，对于学习计算机科学特别是数据结构的学习者来说是至关重要的。