"数据结构(C语言版)朱昌杰"
数据结构是计算机科学中的核心概念,它涉及到如何高效地组织和存储数据以便于执行各种操作。本书“数据结构(C语言版)朱昌杰”深入讲解了这个主题,特别是关于栈和队列的基础知识。
栈是一种特殊的线性表,其主要特点是“后进先出”(LIFO)或“先进后出”(FILO)。这意味着最后被添加到栈中的元素(栈顶元素)最先被移除。在栈中,插入(入栈)和删除(出栈)操作只能在一端进行,这一端被称为栈顶。栈底则是另一端,元素在此处添加后不会被立即移除。栈顶通常由一个栈顶指针来指示,其位置随操作动态变化。当栈中无元素时,我们称之为空栈。
栈的抽象数据类型(ADT)定义了一组基本操作,包括:
1. InitStack(S):初始化栈S,创建一个空栈。
2. StackEmpty(S):检查栈S是否为空,若为空则返回TRUE,否则返回FALSE。
3. StackFull(S):检查栈S是否已满,若满则返回TRUE,否则返回FALSE。
4. GetTop(S, e):在栈S非空的情况下,返回栈顶元素并将该元素赋值给e。
5. Push(S, e):在栈S未满的情况下,将元素e插入栈顶。
6. Pop(S, e):在栈S非空的情况下,移除栈顶元素并将其值赋给e。
栈在很多算法和程序设计中都有广泛应用,例如:
- 表达式求值:用于处理括号匹配和计算表达式。
- 深度优先搜索(DFS):在图或树的遍历中,用于回溯。
- 函数调用堆栈:在程序执行过程中,每个函数调用都会形成一个新的栈帧,用于存储局部变量和返回地址。
- 浏览器历史记录:用户访问过的网页URL可以用栈来实现,最近访问的页面总是位于栈顶。
队列是另一种线性数据结构,其特点是“先进先出”(FIFO)。与栈不同,元素在队列的一端(队尾)加入,而在另一端(队头)移除。这就像现实生活中排队等待的队伍,最早到达的人最先离开。队列的ADT通常包括:
1. EnQueue(Q, e):在队列Q非满的情况下,将元素e添加到队尾。
2. DeQueue(Q, e):在队列Q非空的情况下,移除队头元素并将其值赋给e。
3. Front(Q):返回队头元素,但不移除。
4. IsEmpty(Q):检查队列Q是否为空,若为空则返回TRUE,否则返回FALSE。
队列在操作系统、任务调度、缓冲区管理等领域有着广泛的应用,例如:
- 打印作业队列:打印机处理打印任务的顺序就是先进入队列的任务先被处理。
- 网络数据包传输:网络协议使用队列来存储待发送的数据包,先到达的包先发送。
- 资源分配:在多任务系统中,新请求通常被添加到等待资源的队列中,按顺序分配。
“数据结构(C语言版)朱昌杰”这本书详细介绍了栈和队列这两种重要的数据结构,以及它们在实际问题中的应用,是学习数据结构和算法的宝贵教材。