栈和队列是两种基本的数据结构,栈是限制在表的一端进行插入和删除操作的线性表,队列是运算受限的线性表,两者都是重要的数据结构概念。
栈的基本概念:
栈是一种限制在表的一端进行插入和删除操作的线性表,又称为后进先出(Last In First Out)或先进后出(First In Last Out)线性表。栈顶(Top)是允许进行插入、删除操作的一端,又称为表尾。用栈顶指针(top)来指示栈顶元素。栈底(Bottom)是固定端,又称为表头。空栈是指表中没有元素时的状态。
栈的顺序存储结构简称为顺序栈,用一维数组来存储栈。根据数组是否可以根据需要增大,又可分为静态顺序栈和动态顺序栈。静态顺序栈实现简单,但不能根据需要增大栈的存储空间;动态顺序栈可以根据需要增大栈的存储空间,但实现稍为复杂。
栈的顺序存储表示:采用动态一维数组来存储栈。用 bottom 表示栈底指针,栈底固定不变的;栈顶则随着进栈和退栈操作而变化。用 top(称为栈顶指针)指示当前栈顶位置。用 top = bottom 作为栈空的标记,每次 top 指向栈顶数组中的下一个存储位置。
栈的操作:结点进栈:首先将数据元素保存到栈顶(top 所指的当前位置),然后执行 top 加 1,使 top 指向栈顶的下一个存储位置。结点出栈:首先执行 top 减 1,使 top 指向栈顶元素的存储位置,然后将栈顶元素取出。
队列的基本概念:
队列(Queue):也是运算受限的线性表。是一种先进先出(First In First Out,简称 FIFO)的线性表。只允许在表的一端进行插入,而在另一端进行删除。队首(front):允许进行删除的一端称为队首。队尾(rear):允许进行插入的一端称为队尾。
队列的顺序存储结构:利用一组连续的存储单元(一维数组)依次存放从队首到队尾的各个元素,称为顺序队列。设立一个队首指针 front,一个队尾指针 rear,
队列的操作:入队:首先执行 rear 加 1,使 rear 指向队尾的下一个存储位置,然后将数据元素保存到队尾(rear 所指的当前位置)。出队:首先执行 front 加 1,使 front 指向队首元素的存储位置,然后将队首元素取出。
栈和队列都是基本的数据结构概念,栈是一种限制在表的一端进行插入和删除操作的线性表,队列是一种先进先出的线性表。两者都是重要的数据结构概念,广泛应用于软件开发和计算机科学领域。