西电软件技术基础:带头结点入队操作与栈的原理

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本资源主要讲述了计算机科学中的数据结构——栈(Stack)的基础概念和操作。栈是一种特殊的线性表,具有“后进先出”(Last In First Out, LIFO)的特性,其特点是只允许在一端进行插入(入栈,Push)和删除(出栈,Pop)操作。这里的“带头结点”的概念在入队(EnqueueQL)函数中有所体现,虽然这里是针对队列的操作,但理解了栈的原理有助于理解队列的实现。 首先,栈的基本定义是:它有一个唯一的栈顶指针,用于跟踪栈顶元素的位置。当栈为空时,表示没有数据元素存在。栈的主要操作包括: 1. 初始化(InitStack):设置一个新的栈,并可能分配内存空间。 2. 置空栈(SetNullS):清除栈中的所有元素,恢复为空状态。 3. 判断栈空(EmptyS):检查栈是否为空,如果为空则返回真,不为空返回假。 4. 入栈(PushS):在栈顶插入新的数据元素。 5. 出栈(PopS):移除并返回栈顶元素,同时更新栈顶指针。 6. 取栈顶元素(GetTopS):获取但不移除栈顶元素,保持栈状态不变。 栈的应用广泛,例如在函数调用中,通过栈管理函数调用的上下文和参数;在进制转换中,栈用于保存中间过程的结果;在算术表达式计算中,栈作为逆波兰表示法(Reverse Polish Notation, RPN)的实现基础;以及在操作系统中断处理中,堆栈被用来保存程序状态。 在实际编程中,使用链式数据结构实现栈可以简化操作,如带头结点的链表。如给出的EnqueueQL函数,通过动态分配内存创建新结点,并将其链接到队列的尾部,同时更新队列的尾指针。这展示了如何在数据结构层面操作,以满足栈的特性。 栈是一种重要的数据结构,在许多计算机程序设计中扮演着关键角色,它的高效性和简单性使得它成为解决特定问题的有效工具。理解栈的原理和操作是计算机科学基础的重要组成部分。