C语言实现数据结构：栈与队列详解及操作

"本资源是关于数据结构课程的C语言版PPT，主要讲解了第三章的内容，包括栈和队列的概念、特性以及操作。同时，还涉及到了递归（选讲）的内容，并提供了部分代码段和分析。" 在数据结构的学习中，栈和队列是非常基础且重要的概念。栈，常被称为“后进先出”（LIFO，Last In First Out）的数据结构，其特点是元素的插入和删除只能在表的一端进行，这一端被称为栈顶。栈的其他一端称为栈底。在实际操作中，新元素总是被添加到栈顶，而删除操作则总是从栈顶开始。例如，当我们在浏览器中点击“后退”按钮时，这个操作就模拟了栈的出栈过程，即最后访问的页面会被首先移除。 栈的抽象数据类型（ADT）通常包括以下操作： 1. `Push()`: 进栈，将一个元素添加到栈顶。 2. `Pop()`: 出栈，移除并返回栈顶的元素。 3. `GetTop()`: 获取栈顶元素，但不删除。 4. `InitStack()`: 初始化栈，创建一个空栈。 5. `StackEmpty()`: 判断栈是否为空，为空则返回1，否则返回0。 6. `StackFull()`: 判断栈是否已满，已满则返回1，否则返回0。 在C语言中，栈可以使用顺序存储结构来实现，即顺序栈。顺序栈通常使用数组来存储元素，数组的起始位置为栈底，数组末尾为栈顶。数组的大小可以通过预先设定的栈容量来调整。例如，可以定义一个结构体来表示顺序栈，包括栈底指针`base`、栈顶指针`top`和当前已分配的存储空间`stacksize`。 在判断栈空和栈满时，可以通过比较栈顶指针和栈底指针来实现。当栈顶指针等于栈底指针时，栈为空；当栈顶指针与栈底指针之间的距离达到最大容量时，栈为满。 顺序栈的操作还包括： 1. 初始化：分配一个初始大小的数组，并将栈顶指针设置为数组起始位置，表示栈为空。 2. 扩容和缩容：当栈满时，可能需要动态增加数组大小以容纳更多元素；反之，当栈空且数组较大时，可以考虑释放一部分空间以节省内存。 队列是另一种线性数据结构，遵循“先进先出”（FIFO，First In First Out）原则。队列的插入操作发生在队尾（enqueue），删除操作发生在队头（dequeue）。队列在操作系统、任务调度等领域有广泛应用。 在本PPT中，虽然未详细展开，但可以预期队列的讲解会包括循环队列、链式队列等实现方式，以及相关操作如入队、出队、获取队头元素等。 此外，递归是计算机科学中的一个重要概念，它指的是函数调用自身的过程，通常用于解决具有自相似性质的问题。递归在数据结构中尤其有用，例如在树的遍历、图的搜索等问题中。 本PPT涵盖了数据结构中的基础内容，通过学习这些知识，读者将能够理解和实现基本的栈和队列操作，为后续更复杂的数据结构和算法打下坚实的基础。