408数据结构与算法—栈和队列

Posted 2023-02-01 王同学要努力

【408数据结构与算法】—栈和队列（七）

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一、栈和队列的特点

🎈栈—先进后出

🎈🎈栈和队列是限定插入和删除只能在表的端点进行的线性表；栈和队列是线性表的子集（是插入和删除位置受限的线性表）

🎈🎈🎈队列的特点：先进先出

二、栈的应用

由于栈的操作具有先进后出的特性，使得栈成为程序设计中的有用工具，另外，如果问题求解的过程中具有先进后出的天然特性的话，则求解的算法中也必然需要利用栈。例如：

• 数制转换
• 括号匹配的检验
• 行编辑程序
• 迷宫求解
• 表达式求值
• 八皇后问题
• 函数调用
• 递归调用的实现

三、队列的应用

由于队列的操作具有先进先出的特性，使得队列成为程序设计中掘金类似排队问题的有用工具。列如：

• 脱机打印输出：按申请的先后顺序依次输出
• 多用户系统中，多个用户排成队，分时地循环使用CPU和主存
• 按用户的优先级排成多个队，每个优先级一个队列
• 实时控制系统中，信号按接收的先后顺序依次处理
• 网络电文传输，按到达的时间先后顺序依次进行

四、栈的定义和特点

• 栈是一个特殊的线性表，是限定仅在一端（通常是表尾）进行插入和删除操作的线性表。又称为后进先出的线性表，简称LIFO结构。
• 栈是仅在表尾进行插入、删除操作的线性表。
• 表尾即an端称为栈顶Top，表头(a1)端称为栈底Base。
  
  插入元素到栈顶即表尾称为入栈
  从栈顶级表尾删除最后一个元素的操作称为出栈。
  
  
  
  ✳️思考：假设有3个元素a、b、c入栈的顺序是a、b、c则他们的出栈的顺序有几种可能？**
  
  

五、 栈的相关概念

• 定义：限定只能在表的一端进行插入和删除运算的线性表（只能在栈顶操作）
• 逻辑结构：与线性表相同，仍然为一对一的关系
• 存储结构：用顺序栈或链栈存储均可，但以顺序栈更常见
• 运算规则：只能在栈顶运算，且访问结点时依照后进先出LIOF的原则
• 实现方式：关键是编写入栈和出栈函数，具体实现依顺序栈或链栈的不同而不同。

栈与一般的线性表有什么区别

栈与一般线性表的区别：仅在于运算规则不同

六、队列的定义和特点

队列是一种先进先出的线性表，在表的一端插入（表尾），在另一端（表头）删除。

队列的相关概念

1. 定义：只能在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性表（头删尾插）。
2. 逻辑结构：与线性表相同，仍然为一对一的关系。
3. 存储结构：顺序队或链队，以循环顺序队列更常见。
4. 运算规则：只能在队首和队尾运算，且访问结点时依照先进先出的原则。
5. 实现方式:关键是掌握入队和出队操作，具体实现依顺序队或链队的不同而不同。