数据结构:限定表尾操作的栈与队列

需积分: 3 2 下载量 180 浏览量 更新于2024-08-21 收藏 879KB PPT 举报
本资料主要讲解了数据结构中的栈和队列,特别是强调了在表尾进行插入或删除操作的特性。内容涵盖了栈的抽象数据类型定义、顺序存储表示,以及队列的顺序和链接存储表示,并通过实例展示了栈和队列的应用。 在数据结构中,栈和队列是两种基础且重要的线性数据结构。栈被称为后进先出(Last In, First Out,简称LIFO)结构,因为元素的添加(称为进栈或压栈)和移除(称为出栈)都发生在表的一端,即栈顶。栈底元素是最早进入栈的,只有当所有其他元素都出栈后,它才能被移除。栈常用于实现递归、表达式求解、内存管理等场景。 栈的抽象数据类型ADTStack定义了一组基本操作,包括初始化栈(InitStack)、销毁栈(DestroyStack)、获取栈顶元素(GetTop)、检查栈是否为空(StackEmpty)、获取栈的长度(StackLength)、清除栈(ClearStack)、压栈(Push)和弹栈(Pop)。这些操作确保了对栈的正确操作和管理。 顺序栈是栈的一种具体实现方式,它使用一组连续的存储单元来存储元素,栈顶由一个指针top指示。顺序栈在实现时需要注意“上溢”和“下溢”的问题。当栈满时,再尝试压栈会导致上溢,而当栈空时,如果尝试弹栈则会产生下溢。 队列则是先进先出(First In, First Out,简称FIFO)的数据结构,元素在表的一端(称为队尾)加入,而在另一端(称为队头)移除。队列的应用广泛,例如在任务调度、打印机队列和缓冲区管理等。 队列的顺序存储表示通常使用数组实现,当队列满时,可以通过动态扩展数组来避免上溢。链接存储表示则使用链表,每个节点包含数据元素和指向下一个节点的指针,这样可以灵活地增加和删除元素,而无需预先知道所需空间大小。 在实际应用中,栈和队列可以结合其他数据结构,如树、图等,解决更复杂的问题。例如,深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)分别用到了栈和队列。理解并熟练掌握这两种数据结构及其操作对于编程和算法设计至关重要。