数据结构:栈与队列的原理与应用
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更新于2024-08-02
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"该资源是一份关于栈和队列的PPT教程,涵盖了栈和队列的基本概念、存储方式及应用实例。由大连大学信息工程学院计算机系的张敏主讲,适合学习数据结构的学员。课程内容包括栈和队列的定义、顺序存储和链接存储的实现,以及如何解决实际问题。同时强调了掌握栈和队列的操作,如栈的入栈、出栈和队列的入队、出队,特别是循环队列中的队头和队尾指针管理。"
栈和队列是数据结构中的基础部分,它们都是线性表的特殊形式。栈(Stack)被称为后进先出(LIFO)的数据结构,即最后进入的元素最先被取出。在栈中,插入(进栈,Push)和删除(出栈,Pop)操作只允许在栈顶进行。当栈中没有元素时,称为空栈。
队列(Queue)则遵循先进先出(FIFO)原则,意味着最先加入队列的元素最先被移出。队列的插入(入队,Enqueue)发生在队尾,而删除(出队,Dequeue)则在队头。在实际应用中,队列常用于任务调度和资源分配等问题。
栈的主要操作包括:
1. 初始化栈(InitStack):创建一个新的空栈。
2. 销毁栈(DestroyStack):释放栈占用的内存资源。
3. 清空栈(ClearStack):清除栈内所有元素。
4. 检查栈是否为空(StackEmpty):返回栈是否为空的布尔值。
5. 获取栈的长度(StackLength):返回栈中元素的数量。
6. 查看栈顶元素(GetTop):不删除情况下查看栈顶元素的值。
7. 入栈(Push):将元素添加到栈顶。
8. 出栈(Pop):移除并返回栈顶元素。
队列的操作类似,但有其独特之处,如在循环队列中,队头和队尾的指针管理更为复杂,需要考虑队列满和队列空的情况。循环队列避免了数组大小限制导致的溢出问题,通过巧妙地处理队头和队尾指针,可以实现“环形”存储。
在程序设计中,栈和队列的应用广泛,例如括号匹配、表达式求值、深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)等。了解并熟练掌握这两种数据结构及其操作,对于解决算法问题和优化程序性能至关重要。
2021-10-06 上传
2022-06-28 上传
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gan_hui
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