第3章_栈和队列v2.0[149页]

第三章栈和队列1．何为栈和队列？简述两者的区别和联系。

栈：是一种只允许在一端进行插入和删除的线性表，它是一种操作受限的线性表。

在表中只允许进行插入和删除的一端称为栈顶（top），另一端称为栈底(bottom)。

栈顶元素总是最后入栈的，因而是最先出栈；栈底元素总是最先入栈的，因而也是最后出栈。

因此，栈也被称为“后进先出”的线性表。

队列：队列（queue）是一种只允许在一端进行插入，而在另一端进行删除的线性表，它是一种操作受限的线性表。

在表中只允许进行插入的一端称为队尾（rear），只允许进行删除的一端称为队头(front)。

队头元素总是最先进队列的，也总是最先出队列；队尾元素总是最后进队列，因而也是最后出队列。

因此，队列也被称为“先进先出”表。

区别和联系：从数据结构上看，栈和队列也是线性表，不过是两种特殊的线性表。

栈只允许在表的一端进行插入或删除操作，队列只允许在表的一端进行插入操作、而在另一端进行删除操作。

因而，栈和队列也可以被称作为操作受限的线性表。

2．若依次读入数据元素序列{a,b,c,d}进栈，进栈过程中允许出栈,试写出各种可能的出栈元素序列。

可能的出栈序列：a,b,c,d b,c,d,a b,a,c,d a,b,d,c a,d,c,b a,c,b,d a,c,d,b b,d,c,a b,a,d,c c,d,b,a c,b,d,a c,b,a,d d,c,b,a 等3．试写一个算法，识别依次读入的一个以@为结束符的字符序列是否为形如‘序列1—序列2’模式的字符序列。

其中序列1和序列2中都不含字符‘&’，且序列2是序列1的逆序列。

例如，‘a+b&b+a’是属该模式的字符序列，而’1+3&3-1’则不是。

Status Model(){//识别依次读入的一个以@为结束符的字符序列是否为形如‘序列1&序列2’模式的字符序列//序列1和序列2中不包含字符‘&’，序列1是序列2的逆序列InitStack(s); c=getchar();while (c!='&') {Push(s,c); c=getchar();}c=getchar();while (c!='@'&&!StackEmpty(s)) {Pop(s,x);if (c==x) c=getchar();else return FALSE;}if (c=='@' && StackEmpty(s)) return TRUE;else return FALSE;}4．试写一个判别表达式中开、闭括号是否配对出现的算法。

数据结构第三章数据结构堆栈和队列在计算机科学中，数据结构是组织和存储数据的方式，以便能够高效地访问和操作这些数据。

在数据结构的众多类型中，堆栈和队列是两种非常重要且常用的结构。

首先，让我们来了解一下堆栈。

堆栈就像是一个垂直堆放的容器，遵循着“后进先出”（Last In First Out，简称LIFO）的原则。

想象一下，你有一堆盘子，每次你把新盘子放在最上面，而当你要取盘子时，也只能从最上面拿。

这就是堆栈的工作方式。

在编程中，堆栈有着广泛的应用。

比如，函数调用就是一个典型的例子。

当一个函数调用另一个函数时，新函数的信息被压入堆栈。

当被调用的函数执行完毕后，其信息从堆栈中弹出，程序回到原来的函数继续执行。

此外，表达式求值也常常会用到堆栈。

例如，计算一个复杂的算术表达式时，可以将操作数和运算符依次压入堆栈，然后按照特定的规则进行计算。

堆栈的实现可以通过数组或者链表来完成。

如果使用数组实现，需要注意堆栈的大小可能会有限制。

而链表实现则相对灵活，但其操作的复杂度可能会略高一些。

接下来，我们再看看队列。

队列则像是一条排队的队伍，遵循“先进先出”（First In First Out，简称 FIFO）的原则。

就好比在银行排队办理业务，先来的人先得到服务并离开队伍。

在实际应用中，队列也非常有用。

例如，打印机的打印任务队列就是一个典型的例子。

新的打印任务被添加到队列的末尾，而打印机按照任务进入队列的顺序依次处理。

还有操作系统中的任务调度，也常常会用到队列来管理等待执行的任务。

队列同样可以通过数组或者链表来实现。

使用数组实现时，可能会面临队列前端元素删除后空间浪费的问题。

而链表实现虽然可以避免这个问题，但需要额外的指针操作。

那么，堆栈和队列在操作上有哪些不同呢？对于堆栈，主要的操作是入栈（push）和出栈（pop）。

入栈就是将元素添加到堆栈的顶部，出栈则是从堆栈的顶部取出元素。

而对于队列，主要的操作是入队（enqueue）和出队（dequeue）。

第3章数据结构栈和队列数据结构是计算机科学中重要的基础知识之一，它是用于组织和管理数据的方法。

栈和队列是其中两种常见的数据结构，它们分别以后进先出（Last In First Out，LIFO）和先进先出（First In First Out，FIFO）的方式操作数据。

本文将详细介绍栈和队列的概念、特点以及应用。

一、栈栈是一种限制仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。

插入和删除操作称为入栈和出栈，即数据项的入栈相当于把数据项放入栈顶，而数据项的出栈相当于从栈顶移除数据项。

栈具有后进先出的特点，即后入栈的数据项先出栈，而最先入栈的数据项最后出栈。

类比现实生活中的例子就是一叠盘子，我们只能从最上面取盘子或放盘子。

栈的实现方式有两种：基于数组和基于链表。

基于数组的栈实现相对简单，通过一个数组和一个指向栈顶的指针来完成栈的操作。

基于链表的栈实现则需要定义一个节点结构，每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针，通过头指针来操作栈。

栈的应用非常广泛，比如浏览器中的返回功能就是通过栈来实现的。

当我们点击浏览器的返回按钮时，当前页面会入栈，点击前进按钮时，当前页面会出栈。

在编程中，栈也被广泛应用，比如函数调用栈用于存储函数调用的上下文信息。

二、队列队列是一种限制仅在表头删除和在表尾插入的线性表。

表头删除操作称为出队列，表尾插入操作称为入队列。

和栈不同，队列采用先进先出的原则，即最先入队列的元素最先出队列。

队列的实现方式也有两种：基于数组和基于链表。

基于数组的队列实现和栈类似，通过一个数组和两个指针（一个指向队头，一个指向队尾）来完成队列的操作。

基于链表的队列实现则需要定义一个节点结构，每个节点包含一个数据域和一个指向下一个节点的指针，通过头指针和尾指针来操作队列。

队列同样具有广泛的应用，比如操作系统中的进程调度就是通过队列来实现的。

CPU会按照进程到达的顺序，依次从队列中取出进程进行执行。

在编程中，队列也常用于解决一些需要按顺序处理数据的问题。