栈与队列：函数嵌套调用及线性表操作

本文主要介绍了函数嵌套调用的规则以及栈与队列的基本概念、操作和应用。栈和队列作为线性表的特殊形式，对于数据的插入和删除有特定的限制。 在函数嵌套调用时，内存管理采用“栈式管理”。这意味着后调用的函数会先返回，即函数调用的顺序与返回的顺序相反，这被称为“后进先出”（LIFO）原则。以下是一个示例： ```c void main() { void a() { void b() { ... a(); // 后调用的a()先返回 b(); c(); ... } } ... } ``` 在这个例子中，`main`调用`a`，`a`内部调用`b`，`b`内部又分别调用`a`和`c`。当执行到`b`中的`a()`时，`a`的局部变量会被压入栈中，然后执行`b`，再执行`c`。一旦`c`完成，`b`的局部变量将被弹出栈并执行`b`的后续部分，接着是`a`的局部变量，最后`main`继续执行。 接下来，我们讨论栈和队列： 栈是一种特殊的线性表，仅允许在表的一端（称为栈顶）进行插入和删除操作，这一端称为后进先出端。栈的主要操作包括： 1. 初始化栈（InitStack）：创建一个空栈。 2. 清空栈（ClearStack）：移除所有元素，使栈变为空。 3. 判断栈是否为空（StackEmpty）：检查栈中是否有元素。 4. 入栈（Push）：向栈顶添加元素。 5. 出栈（Pop）：移除栈顶元素并返回。 6. 求栈顶元素（GetTop）：不移除栈顶元素但返回其值。 7. 求栈的长度（StackLength）：返回栈中元素的个数。 8. 遍历栈（StackTraverse）：按照栈的顺序访问每个元素。 队列则是一种先进先出（FIFO）的数据结构，允许在表的一端（队尾）插入元素，在另一端（队头）删除元素。队列的操作包括： 1. 初始化队列（InitQueue）：创建一个空队列。 2. 判断队列是否为空（QueueEmpty）：检查队列中是否有元素。 3. 入队（EnQueue）：在队尾添加元素。 4. 出队（DeQueue）：移除队头元素并返回。 5. 队头查看（GetFront）：查看但不移除队头元素。 6. 求队列的长度（QueueLength）：返回队列中元素的个数。 栈和队列在很多实际问题中有广泛应用，如： - 数制转换：通过栈实现十进制转其他进制。 - 括号匹配：利用栈判断字符串中的括号是否匹配。 - 迷宫求解：栈可以用来实现深度优先搜索。 - 表达式求值：逆波兰表示法（后缀表达式）利用栈计算表达式值。 - 实现递归：函数调用栈支持程序的递归执行。 例如，数制转换可以通过不断地将十进制数除以目标基数，然后将余数压入栈中，直到商为0，最后将栈中的余数倒序输出即可得到目标进制的数值。 通过以上解释，我们可以看到栈和队列在数据结构和算法中的核心作用，它们是理解和解决许多编程问题的基础。