安徽工大数据结构PPT：栈与队列基础V1.0

第3章的PPT主要介绍了栈和队列这两个重要的数据结构，它们在计算机科学中有着广泛的应用。栈是一种特殊的线性表，其特点是后进先出（LIFO），意味着最后放入栈的元素会最先被取出。栈的主要操作包括： 1. **栈的定义**： - 栈是一种只允许在一端（栈顶）进行插入（进栈或压栈）和删除（出栈或弹栈）的线性数据结构。栈底固定不变，栈顶指针top指示当前栈顶的位置。 2. **栈的存储结构**： - 顺序栈是基于数组实现的，用连续的存储单元存储元素，栈顶指针top动态变化。例如，C语言中可以使用一维数组，并将栈底设为下标-1，当top为-1时表示栈为空。 3. **栈的基本操作**： - 初始化栈（Init_Stack）：创建一个空栈。 - 销毁栈（Destroy_Stack）：释放已存在的栈的内存。 - 判栈空（Empty_Stack）：检查栈是否为空，非空返回0，空栈返回1。 - 入栈（Push_Stack）：在栈顶插入一个新元素。 - 出栈（Pop_Stack）：删除并返回栈顶元素，使栈变小。 - 取栈顶元素（GetTop_Stack）：查看但不删除栈顶元素。 4. **顺序栈的实现**： - 定义了SeqStack结构体，包含数据数组和top指针，使用MAXSIZE来限制栈的大小。 - 实例化顺序栈时，首先动态分配内存，然后设置栈顶指针top为-1表示空栈。 5. **栈的扩展问题**： - 当栈满（top接近MAXSIZE）时，继续入栈可能导致栈溢出；而栈空时出栈过多可能引发下溢问题。 6. **应用示例**： - 栈在编程中有多种用途，如函数调用的堆栈、表达式求值中的逆波兰表示法、括号匹配等。 7. **递归与栈**： - 递归算法通常使用隐含的栈来保存中间状态，每次函数调用都在栈上增加一层，直到基本情况（或递归结束）才逐层返回。 队列则是另一种线性数据结构，特点是先进先出（FIFO），适用于需要按顺序处理任务的情况。与栈不同的是，队列允许在两端进行插入和删除操作，一端为队尾（ rear ），另一端为队头（ front ）。队列的基本操作包括入队（Enqueue）、出队（Dequeue）等，它们与栈的操作有明显区别。 通过学习第3章的PPT，学生将深入理解栈和队列这两种基础数据结构的工作原理，以及如何在实际编程中有效地利用它们。掌握这些概念对于理解递归、操作系统、计算机网络和算法设计等领域至关重要。