理解顺序循环队列:栈与队列基础教程

需积分: 11 1 下载量 155 浏览量 更新于2024-07-13 收藏 2.57MB PPT 举报
"顺序循环队列的基本原理,包括顺序队列和循环队列的概念,以及栈和队列的相关知识点,如栈的后进先出特性、基本操作、顺序堆栈的存储结构,还有队列的定义和优先级队列的提及。" 顺序循环队列是一种线性数据结构,它结合了顺序队列和循环存储的特点。在顺序队列中,元素按照线性的顺序存储,通常使用数组实现。队列的两端分别被称为前端(front)和后端(rear),新元素在后端加入,而旧元素从前端移出,遵循“先进先出”(FIFO)原则。当队列的后端达到数组的末尾时,顺序循环队列会利用数组的循环特性,将后端移到数组的起始位置,继续添加元素。 栈是一种特殊的线性表,它只允许在表的一端进行插入和删除操作,这一端被称为栈顶(top),另一端是栈底(bottom)。栈的主要特点是“后进先出”(LIFO),即最后进入栈的元素最先被弹出。栈的操作主要包括: 1. 入栈(push(obj)):将数据元素obj插入到栈顶。 2. 出栈(pop()):从栈顶删除一个元素,并将其作为结果返回。 3. 取栈顶元素(peek()):查看但不删除栈顶元素,返回其值。 4. 判断栈是否为空(isEmpty()):如果栈为空,则返回true,否则返回false。 顺序堆栈是使用数组来实现的栈,数组的最后一个元素通常不使用,而是用栈顶指针(top)来指示实际栈顶元素的下一个空位置。栈空时,top等于0;栈满时,top等于数组的最大存储单元个数减1(maxsize-1)。入栈操作会使top加1,出栈操作会使top减1,当top超出数组范围时,会出现下溢(满栈时尝试出栈)或上溢(空栈时尝试入栈)的情况。 队列与栈不同,它有两个端点:队头(front)用于删除元素,队尾(rear)用于添加元素。队列的操作包括: 1. 入队(enqueue(obj)):在队尾添加元素obj。 2. 出队(dequeue()):从队头移除元素并返回。 3. 检查队头元素:查看但不删除队头元素。 4. 队列是否为空的检查。 优先级队列是另一种特殊类型的队列,其中元素的出队顺序不是根据它们进入队列的顺序,而是根据它们的优先级。高优先级的元素会优先于低优先级的元素出队。优先级队列常用于调度任务、事件处理等场景。 总结来说,顺序循环队列是线性数据结构的一种高效实现,而栈和队列是基础的抽象数据类型,广泛应用于算法和程序设计中。理解它们的基本原理和操作对于学习和解决计算机科学问题至关重要。