CQU计算机科学学院：数据结构-栈ADT与实现详解

本份数据结构英文教学课件名为"08_Stack_01.pdf"，主要针对数据结构中的栈（Stack）进行深入讲解。栈是一种基本的数据结构，它在计算机科学中有着广泛的应用，尤其在算法设计、程序设计语言以及数据分析等领域发挥着重要作用。 课程大纲首先定义了栈（Stack）的概念，作为一种抽象数据类型（ADT），栈的特点是遵循后进先出（Last In, First Out, LIFO）的原则。这意味着元素只能在栈顶进行插入（PUSH）或删除（POP），最近插入的元素总是最先被访问。栈的另一特性是其具有有限的容量，可以是基于数组实现（Array-Based Stack）或链接列表（Linked Stack）。 数组实现的栈通常使用数组作为底层存储，插入和删除操作受限于数组的大小，效率可能会受到限制。相比之下，链表实现的栈则提供了更好的动态扩展能力，但查找元素可能需要遍历整个链表，效率较低。课程内容对比了这两种栈实现方式的优缺点，强调了它们在不同场景下的适用性。 课程还通过具体的例子来演示栈的使用，例如一个字符栈，展示了如何进行一系列的push和pop操作，以及如何根据栈的特性处理数据。通过这个例子，学生能够直观地理解栈的操作过程和实际应用，如函数调用堆栈、表达式求值等。 栈的应用场景非常广泛，例如在编译器中用于解析程序的语法，浏览器的回退历史管理，以及深度优先搜索算法中的路径记录等。在大数据分析和数据挖掘中，栈也有其独特的优势，如在排序算法（如快速排序的辅助数据结构）和哈希表的实现中起到关键作用。 这门课程帮助学生掌握了栈的基本概念、实现方式和操作方法，同时强调了栈在实际问题中的运用，是学习数据结构入门的重要资料，对于理解计算机科学中的核心概念至关重要。通过深入研究和实践，学生能够更好地利用栈这一工具解决复杂的问题，并在IT行业中提升解决问题的能力。