动态数据结构详解：栈、队列、链表与图

"高级语言程序设计的第十二章专注于动态数据结构，讲解如何管理动态变量以及各种动态数据结构，如栈、队列、链表、树和图的使用。此外，还包括程序设计实例、本章小结和作业，旨在解决在实际编程中遇到的数据存储和操作问题。" 在高级语言程序设计中，动态数据结构是一种灵活的数据存储方式，能够根据程序运行时的需求自动调整其大小。动态数据结构的核心思想是避免预先定义固定的数组大小，而是根据需要动态地分配和释放内存。 1. **栈（Stack）**: 栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，常用于实现函数调用的内存管理、表达式求值等场景。在动态数据结构中，栈的操作包括压栈（将元素添加到栈顶）和弹栈（移除栈顶元素）。 2. **队列（Queue）**: 队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，适用于处理任务调度、打印队列等问题。在计算机科学中，常见的队列实现有循环队列和链式队列。 3. **链表（Linked Table）**: 链表是由一系列节点组成的数据结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表允许在任意位置插入和删除元素，解决了数组插入和删除操作可能导致的大规模数据移动问题。 4. **树（Tree）**: 树是一种非线性数据结构，由节点和边构成，每个节点可以有零个或多个子节点。树在计算机科学中有广泛应用，如二叉搜索树、AVL树、B树等，常用于数据索引、文件系统等。 5. **图（Graph）**: 图是由顶点和边组成的抽象数据结构，表示对象之间的关系。图可以用来模拟网络、社交关系、道路网络等多种复杂结构，支持深度优先搜索、广度优先搜索等算法。 动态数据结构的一个关键特性是使用指针来标识和管理内存中的动态变量。与静态变量不同，静态变量在编译时已分配空间并用变量名标识，而动态变量在程序运行时才申请和释放空间。动态变量没有名字，通常通过指针间接引用。C语言中的`malloc()`函数用于动态分配内存，`free()`函数用于释放不再使用的内存，这两者是动态数据结构的重要组成部分。 在解决实际问题时，如描述中的职工卡片管理，使用动态数据结构可以更有效地处理数据。例如，当需要添加新的卡片（员工信息）时，不必预先设定数组大小，而是使用链表结构，只需在合适的位置插入新节点即可，而删除卡片时，直接从链表中移除节点，不会留下空缺。这样可以提高内存利用率，简化数据操作，并确保程序的灵活性。动态数据结构的设计和应用对于编写高效、可扩展的软件至关重要。