数据结构复习：栈与队列详解

"本资料详细介绍了数据结构中的栈和队列概念，包括栈的基本操作、队列的定义、循环队列的处理、队列的存储结构表示以及队列的基本操作。此外，还提及了链队的实现和循环双链表的特点。" 在计算机科学中，数据结构是组织和管理数据的重要工具，而栈和队列是两种基本的数据结构。本章主要探讨这两个主题，以帮助读者理解和应用它们。 栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，即最后存入的数据最先被取出。栈的主要操作有压栈（push）和弹栈（pop）。压栈是指将元素添加到栈顶，而弹栈则是从栈顶移除元素。栈常用于函数调用、表达式求值、内存管理等领域。 队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，意味着元素的添加（入队）和移除（出队）分别在两端进行。在实际应用中，如任务调度、打印机队列等，队列扮演着关键角色。 循环队列是为了解决普通队列在处理满队列时可能出现的“假溢出”问题而设计的。在循环队列中，当队列满时，通过取模运算可以使得队尾回到队首，从而避免了溢出。例如，当队列满时，如果J7想要入队，可以使用Q.rear=(Q.rear++)%6来找到新的队尾位置。同样，当判断队列是否满时，可以检查Q.front是否等于(Q.rear+1)%maxsize。 队列的存储结构通常有两种：数组和链表。对于数组实现的队列，初始化时需创建数组，并将头尾指针设置为0。队列的长度可以通过(L=Q.rear-Q.front+maxsize)%maxsize计算得到，这里的maxsize是数组的大小。入队操作是在确保队列未满的情况下进行，出队操作则需要检查队列是否为空。 链队是使用链表实现的队列，其优点在于动态扩展。链队的初始化需要创建一个新节点作为头结点，头尾指针都指向这个新节点，且next属性设为null。入队操作涉及创建新节点，插入到链表末尾，而出队操作则需要更新头指针并释放被移除节点的内存。特别地，在出队时要注意判断是否出队的是最后一个元素，如果是，需要将队尾指针重新指向头结点。 此外，习题中提到的循环双链表是一种特殊形式的链表，它的特点是头结点和尾结点相互连接，形成一个闭合的环，这使得从尾结点可以直接访问头结点，反之亦然。这种结构在某些操作中，如双向遍历，提供了便利。 总结来说，本章内容涵盖了栈和队列的基础知识，包括它们的概念、操作、存储结构及特殊情况的处理，这些知识是理解更复杂数据结构和算法的基础。学习和掌握这些内容，对提升编程能力和解决实际问题的能力至关重要。