《棧和隊列》ppt課件目錄CONTENTS棧的定義與特性隊列的定義與特性棧與隊列的區(qū)別與聯(lián)系棧和隊列的實現(xiàn)方式棧和隊列的算法實現(xiàn)總結與思考01棧的定義與特性CHAPTER棧是一種特殊的線性數(shù)據結構，遵循后進先出（LIFO）原則。它只允許在固定的一端進行插入和刪除操作，通常被稱為棧頂。棧中的元素按照后進先出的順序排列，最新加入的元素總是位于棧頂。棧的定義

棧的特性先進后出（FILO）棧中的元素只能從一端（稱為棧頂）進出，遵循后進先出的原則。限定性操作棧只允許在棧頂進行插入（push）和刪除（pop）操作。動態(tài)性棧的大小不是固定的，可以根據需要進行增長或縮小。在多任務處理中，可以使用棧來保存任務狀態(tài)，以便在適當?shù)臅r候恢復執(zhí)行。后臺處理括號匹配表達式求值檢查輸入的括號是否匹配，可以使用棧來輔助實現(xiàn)。將中綴表達式轉換為后綴表達式（逆波蘭表示法）時，需要使用棧來輔助處理運算符和操作數(shù)。030201棧的應用場景02隊列的定義與特性CHAPTER0102隊列的定義隊列遵循先進先出（FIFO）的原則，最早進入隊列的元素將最先出隊。隊列是一種特殊的線性表，只允許在表的前端進行刪除操作，在表的后端進行插入操作。有界性先進先出封閉性確定性隊列的特性01020304隊列的大小是有限的，有一定的容量限制。隊列遵循先進先出的原則，最早進入隊列的元素將最先出隊。隊列的頭部和尾部是封閉的，不允許在隊列中間插入或刪除元素。隊列的出隊和入隊操作是確定性的，遵循一定的規(guī)則和順序。在任務調度中，可以將任務按照優(yōu)先級放入隊列中，按照先進先出的原則進行調度。任務調度在網絡通信中，可以將數(shù)據包放入隊列中，按照先進先出的原則進行發(fā)送和接收。網絡通信在事件處理中，可以將事件放入隊列中，按照先進先出的原則進行處理。事件處理隊列的應用場景03棧與隊列的區(qū)別與聯(lián)系CHAPTER數(shù)據存儲方式棧是后進先出（LastInFirstOut,LIFO）的數(shù)據結構，新元素總是被添加到棧頂，移除元素時也是從棧頂開始。而隊列是先進先出（FirstInFirstOut,FIFO）的數(shù)據結構，新元素被添加到隊列的尾部，移除元素時從隊列的頭部開始。操作方式棧的主要操作有push（添加元素）和pop（移除元素），而隊列的主要操作有enqueue（添加元素）和dequeue（移除元素）。應用場景棧常用于實現(xiàn)深度復制、函數(shù)調用堆棧、括號匹配等場景，而隊列常用于實現(xiàn)任務調度、緩沖處理、數(shù)據流處理等場景。棧與隊列的區(qū)別都屬于線性數(shù)據結構棧和隊列都是線性數(shù)據結構，它們都維護了一系列的元素，并且都允許對元素進行添加和移除操作?？梢韵嗷マD換通過特定的操作，可以將一個棧轉換為隊列，或者將一個隊列轉換為棧。例如，可以將一個棧的元素依次取出并重新放入隊列，從而將棧轉換為隊列；反之，也可以將一個隊列的元素依次取出并放入棧，從而將隊列轉換為棧。棧與隊列的聯(lián)系操作系統(tǒng)01在操作系統(tǒng)的任務調度中，通常使用隊列來管理待處理的任務。而在函數(shù)調用中，則使用棧來保存函數(shù)的參數(shù)和局部變量。編譯原理02在編譯器的設計中，棧和隊列都發(fā)揮著重要的作用。例如，在詞法分析階段，可以使用棧來保存單詞的token；在語法分析階段，可以使用隊列來保存待處理的語法符號。數(shù)據結構與算法03在解決一些經典問題時，如括號匹配、拓撲排序、二叉樹的層序遍歷等，都需要使用到棧或隊列。棧和隊列在計算機科學中的應用04棧和隊列的實現(xiàn)方式CHAPTER使用數(shù)組實現(xiàn)棧時，通常會將數(shù)組的起始位置作為棧底，將數(shù)組的結束位置作為棧頂。當元素入棧時，將其添加到數(shù)組的起始位置；當元素出棧時，從數(shù)組的起始位置移除。數(shù)組實現(xiàn)棧使用數(shù)組實現(xiàn)隊列時，通常會將數(shù)組的起始位置作為隊尾，將數(shù)組的結束位置作為隊頭。當元素入隊時，將其添加到數(shù)組的末尾；當元素出隊時，從數(shù)組的頭部移除。數(shù)組實現(xiàn)隊列數(shù)組實現(xiàn)棧和隊列鏈表實現(xiàn)棧使用鏈表實現(xiàn)棧時，通常會將鏈表的頭部作為棧底，將鏈表的尾部作為棧頂。當元素入棧時，將其添加到鏈表的頭部；當元素出棧時，從鏈表的頭部移除。鏈表實現(xiàn)隊列使用鏈表實現(xiàn)隊列時，通常會將鏈表的頭部作為隊尾，將鏈表的尾部作為隊頭。當元素入隊時，將其添加到鏈表的尾部；當元素出隊時，從鏈表的頭部移除。鏈表實現(xiàn)棧和隊列循環(huán)鏈表實現(xiàn)棧和隊列使用循環(huán)鏈表實現(xiàn)棧時，通常會將循環(huán)鏈表的頭部作為棧底，將循環(huán)鏈表的尾部作為棧頂。當元素入棧時，將其添加到循環(huán)鏈表的頭部；當元素出棧時，從循環(huán)鏈表的頭部移除。循環(huán)鏈表實現(xiàn)棧使用循環(huán)鏈表實現(xiàn)隊列時，通常會將循環(huán)鏈表的頭部作為隊尾，將循環(huán)鏈表的尾部作為隊頭。當元素入隊時，將其添加到循環(huán)鏈表的尾部；當元素出隊時，從循環(huán)鏈表的頭部移除。循環(huán)鏈表實現(xiàn)隊列05棧和隊列的算法實現(xiàn)CHAPTER總結詞：后進先詳細描述：入棧算法遵循后進先出的原則，新元素總是被添加到棧頂。當一個元素被壓入棧時，它覆蓋了棧頂元素，成為新的棧頂元素?？偨Y詞：順序存儲詳細描述：在順序存儲結構中，入棧操作通常通過在數(shù)組的末尾添加新元素來實現(xiàn)。如果棧已滿，可能需要重新分配更大的存儲空間?？偨Y詞：鏈式存儲詳細描述：在鏈式存儲結構中，入棧操作通常通過在鏈表的頭部添加新元素來實現(xiàn)。新節(jié)點被添加到鏈表頭部，覆蓋了頭節(jié)點。入棧算法實現(xiàn)總結詞：先進后詳細描述：出棧算法遵循先進后出的原則，棧頂元素總是最后被移除。當一個元素從棧頂彈出時，它成為新的棧底元素。總結詞：順序存儲詳細描述：在順序存儲結構中，出棧操作通常通過移除數(shù)組的第一個元素來實現(xiàn)。如果棧為空，需要檢查并處理空棧異常。總結詞：鏈式存儲詳細描述：在鏈式存儲結構中，出棧操作通常通過移除鏈表的頭部節(jié)點來實現(xiàn)。頭節(jié)點被移除后，鏈表中的下一個節(jié)點成為新的頭節(jié)點。出棧算法實現(xiàn)總結詞：先進先詳細描述：入隊算法遵循先進先出的原則，新元素總是被添加到隊尾。當一個元素被加入隊列時，它成為隊列的最后一個元素?？偨Y詞：順序存儲詳細描述：在順序存儲結構中，入隊操作通常通過在數(shù)組的末尾添加新元素來實現(xiàn)。如果隊列已滿，可能需要重新分配更大的存儲空間?？偨Y詞：鏈式存儲詳細描述：在鏈式存儲結構中，入隊操作通常通過在鏈表的尾部添加新元素來實現(xiàn)。新節(jié)點被添加到鏈表尾部，成為新的隊尾元素。入隊算法實現(xiàn)總結詞：先進先詳細描述：出隊算法遵循先進先出的原則，隊首元素總是最先被移除。當一個元素從隊列頭部移除時，它成為隊列的第一個元素?？偨Y詞：順序存儲詳細描述：在順序存儲結構中，出隊操作通常通過移除數(shù)組的第一個元素來實現(xiàn)。如果隊列為空，需要檢查并處理空隊列異常?？偨Y詞：鏈式存儲詳細描述：在鏈式存儲結構中，出隊操作通常通過移除鏈表的頭部節(jié)點來實現(xiàn)。頭節(jié)點被移除后，鏈表中的下一個節(jié)點成為新的頭節(jié)點。出隊算法實現(xiàn)06總結與思考CHAPTER棧和隊列是兩種常見的數(shù)據結構，它們在數(shù)據存儲和操作方面有各自的特點和用途。棧是一種后進先出（LIFO）的數(shù)據結構，主要用于保存按照后進先出順序操作的元素。隊列是一種先進先出（FIFO）的數(shù)據結構，主要用于保存按照先進先出順序操作的元素。在實際應用中，棧和隊列可以用于解決各種問題，如表達式求值、括號匹配、深度優(yōu)先搜索等。0102