数据结构与算法-栈

数据结构-栈与队列

栈 1.6栈的应用
运算符的优先级关系表在运算过程中非常重要，它是判定进栈、出栈的重要依据。
θ1
θ2
+
-
+
>
>
-
>
>
*
>
>
/
>
>
(
<
<
)
>
>
#
<
<
*
/
(
)
#
<
<
<
>
>
<
<
<
>
>
>
>
<
>
>
>
>
<
>
>
<
<
<
=
>
>
>
>
<
<
<
=
栈
1.6栈的应用
下面以分析表达式 4+2*3-12/(7-5)为例来说明求解过程，从而总结出表达式求值的算法。求解中设置两个栈：操作数栈和运算符栈。从左至右扫描表达式：# 4+2*3-12/(7-5) #，最左边是开始符，最右边是结束符。表达式求值的过程如下表所示：
1.4栈的顺序存储结构
设计进栈算法——Push 函数。首先，判断栈是否已满，如果栈已满，就运用 realloc 函数重新开辟更大的栈空间。如果 realloc 函数返回值为空，提示溢出，则更新栈的地址以及栈的当前空间大小。最终，新元素入栈，栈顶标识 top 加 1。

栈和队列数据结构的特点

栈和队列数据结构的特点栈和队列是常用的数据结构，它们在程序设计和算法实现中有着重要的作用。

下面将分别介绍栈和队列的特点。

一、栈（Stack）的特点：1.先进后出（FILO）：栈是一种只允许在栈顶进行插入和删除操作的线性数据结构。

元素的插入和删除都只能在栈顶进行，最后插入的元素是第一个被删除的元素。

2.后进先出（LIFO）：栈中最后一个进栈的元素是第一个出栈的元素。

3.只能在栈顶进行操作：栈的操作局限于栈顶，在栈顶可以执行的操作有入栈和出栈操作，其他位置的元素无法直接访问和操作。

4.压入和弹出操作：在栈中，我们只能在栈的一端（通常是栈顶）进行数据的插入和删除操作，分别称为“压入”和“弹出”。

5.递归的应用：栈的结构特点使得它在递归算法的实现中非常有用。

递归函数调用时，每次进入一层递归都需要保存当前的状态，包括参数、局部变量等信息，在递归返回时再恢复状态。

6.存储空间的限制：栈的存储空间是有限的，当栈的元素数量超过了栈的容量时，就会发生栈溢出错误。

7.实现方式：栈可以使用数组或链表来实现。

栈的典型应用场景包括函数调用、表达式求值、括号匹配、迷宫求解等。

二、队列（Queue）的特点：1.先进先出（FIFO）：队列是一种只允许在队尾插入操作，在队头删除操作的线性数据结构。

最先插入的元素是第一个被删除的元素，最后插入的元素是最后被删除的元素。

2.队头和队尾操作：队列的操作局限于队头和队尾，在队头可以执行的操作有删除，称为“出队”操作；在队尾可以执行的操作有插入，称为“入队”操作。

3.可用空间有限：队列的存储空间是有限的，当队列的元素数量超过了队列的容量时，就会无法再插入新的元素，即发生队列溢出错误。

4.实现方式：队列可以使用数组或链表来实现。

若使用链表实现的队列，可实现动态调整队列的大小。

队列的典型应用场景包括多线程任务调度、缓冲队列、消息队列等。

栈和队列都是特殊的线性数据结构，它们各自的特点使它们在不同的应用场景下得到广泛的应用。

c语言数据结构与算法pdf

c语言数据结构与算法C语言是计算机编程的一种语言，广泛用于数据结构与算法的实现和分析。

数据结构是组织和存储数据的方式，而算法是一系列解决问题的步骤。

在C语言中，常见的数据结构包括数组、链表、栈、队列、树、图等，算法则包括排序、搜索、动态规划、贪心算法等。

以下是C语言中一些基本数据结构和算法的简要介绍：1. 数组：数组是连续存储的一组元素，可以通过索引来访问。

数组的大小在编译时确定，因此动态扩展能力有限。

2. 链表：链表是由一系列节点组成的数据结构，每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。

链表的大小在运行时可以动态变化。

3. 栈：栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构，主要操作包括压栈（push）和出栈（pop）。

栈通常用于解决递归、括号匹配等问题。

4. 队列：队列是一种先进先出（FIFO）的数据结构，主要操作包括入队（enqueue）和出队（dequeue）。

队列常用于任务调度、缓冲处理等问题。

5. 树：树是由节点组成的数据结构，每个节点包含数据部分和指向子节点的指针。

树的结构可以是二叉树、平衡树（如AVL树）、红黑树等。

树常用于表示层次关系、索引等。

6. 图：图是由节点和边组成的数据结构。

节点表示实体，边表示节点之间的关系。

图的表示方法有邻接矩阵和邻接表等。

图的应用包括最短路径、拓扑排序等。

在C语言中实现数据结构和算法，可以提高编程能力，更好地理解和解决复杂问题。

常见的算法包括冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等排序算法，以及二分搜索、深度优先搜索、广度优先搜索等搜索算法。

此外，动态规划、贪心算法等高级算法也在C语言中得到广泛应用。

学习和掌握C语言的数据结构和算法，有助于提高编程水平，为解决实际问题奠定基础。

数据结构课件第3章栈

实用数据结构基础
第3章栈
第 3 章栈
知
识点
栈的定义和特点栈的基本运算和算法栈的典型应用
难
点
后缀表达式的算法数制的换算利用本章的基本知识设计相关的应用问题
要
求
掌握栈的特点掌握栈的基本运算熟悉栈的各种实际应用能设计栈应用的典型算法了解栈的运算时间复杂度分析
第3章目录

2．顺序栈运算的基本算法（1）置空栈首先建立栈空间，然后初始化栈顶指针。 SeqStack *Snull( ) { SeqStack *s； s=new (SeqStack)；
// 在C语言中用s=malloc（sizeof（SeqStack））；
s->top= –1； return s； }
3-1 栈的定义与运算 3-2 栈的存储和实现 3-3 栈的应用举例小结验证性实验3: 栈子系统自主设计实验3：后缀表达式求值单元练习3
3-1 栈的定义和运算
3-1-1 栈（Stack）的定义
1. 栈的定义栈是限制在表尾进行插入和删除的线性表。进栈出栈
an …… a3 a2 a1
图3-1栈的示意图
3-3.
3-3-1 数制转换
栈的应用举例
数值进位制的换算是计算机实现计算和处理的基本问题。比如将十进制数N转换为j进制的数，其解决的方法很多，其中一个常用的算法是除j取余法。将十进制数每次除以j，所得的余数依次入栈，然后按“后进先出”的次序出栈便得到转换的结果。其算法原理是： N =（N / j）* j + N % j
由于栈的操作只能在栈顶进行的，所以用链表的头部做
栈顶是最合适的。链栈结构如图3-4所示。

数据结构实验三栈和队列的应用

数据结构实验三栈和队列的应用数据结构实验三：栈和队列的应用在计算机科学领域中，数据结构是组织和存储数据的重要方式，而栈和队列作为两种常见的数据结构，具有广泛的应用场景。

本次实验旨在深入探讨栈和队列在实际问题中的应用，加深对它们特性和操作的理解。

一、栈的应用栈是一种“后进先出”（Last In First Out，LIFO）的数据结构。

这意味着最后进入栈的元素将首先被取出。

1、表达式求值在算术表达式的求值过程中，栈发挥着重要作用。

例如，对于表达式“2 ＋ 3 4”，我们可以通过将操作数压入栈，操作符按照优先级进行处理，实现表达式的正确求值。

当遇到数字时，将其压入操作数栈；遇到操作符时，从操作数栈中弹出相应数量的操作数进行计算，将结果压回操作数栈。

最终，操作数栈中的唯一值就是表达式的结果。

2、括号匹配在程序代码中，检查括号是否匹配是常见的任务。

可以使用栈来实现。

遍历输入的字符串，当遇到左括号时，将其压入栈；当遇到右括号时，弹出栈顶元素，如果弹出的左括号与当前右括号类型匹配，则继续，否则表示括号不匹配。

3、函数调用和递归在程序执行过程中，函数的调用和递归都依赖于栈。

当调用一个函数时，当前的执行环境（包括局部变量、返回地址等）被压入栈中。

当函数返回时，从栈中弹出之前保存的环境，继续之前的执行。

递归函数的执行也是通过栈来实现的，每次递归调用都会在栈中保存当前的状态，直到递归结束，依次从栈中恢复状态。

二、队列的应用队列是一种“先进先出”（First In First Out，FIFO）的数据结构。

1、排队系统在现实生活中的各种排队场景，如银行排队、餐厅叫号等，可以用队列来模拟。

新到达的顾客加入队列尾部，服务完成的顾客从队列头部离开。

通过这种方式，保证了先来的顾客先得到服务，体现了公平性。

2、广度优先搜索在图的遍历算法中，广度优先搜索（BreadthFirst Search，BFS）常使用队列。

从起始节点开始，将其放入队列。

第3章栈和队列-数据结构与算法(第2版)-汪沁-清华大学出版社

an
队头
队尾
队列示意图
入队
13
2、队列的基本运算
初始化队列 INIQUEUE(&Q)
将队列Q设置成一个空队列。
入队列
ENQUEUE(&Q,X)
将元素X插入到队尾中，也称“进队” ，“插入”。
出队列
DLQUEUE(&Q)
将队列Q的队头元素删除，也称“退队”、“删除”。
取队头元素 GETHEAD(Q)
也就是说，栈是一种后进先出(Last In First Out)的线性表，简称为LIFO表。
3
2、栈的运算
初始化栈：INISTACK(&S)
将栈S置为一个空栈(不含任何元素)。
进栈：PUSH(&S,X)
将元素X插入到栈S中，也称为 “入栈”、 “插入”、 “压入”。
出栈： POP(&S)
删除栈S中的栈顶元素，也称为”退栈”、 “删除”、 “弹出”。
9
三、链栈
typedef struct Lsnode { ElemType data;
struct Lsnode *next; } Lsnode *top;
一个链表栈由ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ顶指针top唯一确定。
10
1、链栈的主要运算
进栈操作 void Push(Lsnode *top; ElemType x)
{ p=(Lsnode *)malloc(sizeof(Lsnode)); p->data=x; p->next=top->next; top->next=p; }/*Push*/
第3章栈和队列
1
栈和队列是二种特殊的线性表。是操作受限的线性表。一、栈

《数据结构(C语言)》第3章栈和队列

Data structures
栈
❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(1) 栈的静态分配顺序存储结构描述 ② top为整数且指向栈顶元素当top为整数且指向栈顶元素时，栈空、入栈、栈满及出栈的情况如图3.2所示。初始化条件为 S.top=-1。
(a) 栈空S.top==-1 (b) 元素入栈S.stack[++S.top]=e (c) 栈满S.top>=StackSize-1 (d) 元素出栈e=S.stack[S.top--]
/*栈顶指针，可以指向栈顶
元素的下一个位置或者指向栈顶元素*/
int StackSize; /*当前分配的栈可使用的以元素为单位的最大存储容量*/
}SqStack;
/*顺序栈*/
Data structures
栈
❖ 栈的顺序存储与操作 ❖ 1.顺序栈的定义
(2) 栈的动态分配顺序存储结构描述 ① top为指针且指向栈顶元素的下一个位置当top为指针且指向栈顶元素的下一个位置时，栈空、入栈、栈满及出栈的情况如图3.3所示。初始化条件为S.top=S.base。
…，n-1，n≥0} 数据关系：R={< ai-1，ai>| ai-1，ai∈D，i=1，2
，…，n-1 } 约定an-1端为栈顶，a0端为栈底基本操作：
(1) 初始化操作：InitStack(&S) 需要条件：栈S没有被创建过操作结果：构建一个空的栈S (2) 销毁栈：DestroyStack(&S) 需要条件：栈S已经被创建操作结果：清空栈S的所有值，释放栈S占用的内存空间
return 1;
}
Data structures
栈

数据结构与算法分析c语言描述中文答案

数据结构与算法分析c语言描述中文答案一、引言数据结构与算法是计算机科学中非常重要的基础知识，它们为解决实际问题提供了有效的工具和方法。

本文将以C语言描述中文的方式，介绍数据结构与算法分析的基本概念和原理。

二、数据结构1. 数组数组是在内存中连续存储相同类型的数据元素的集合。

在C语言中，可以通过定义数组类型、声明数组变量以及对数组进行操作来实现。

2. 链表链表是一种动态数据结构，它由一系列的节点组成，每个节点包含了数据和一个指向下一个节点的指针。

链表可以是单链表、双链表或循环链表等多种形式。

3. 栈栈是一种遵循“先进后出”（Last-In-First-Out，LIFO）原则的数据结构。

在C语言中，可以通过数组或链表实现栈，同时实现入栈和出栈操作。

4. 队列队列是一种遵循“先进先出”（First-In-First-Out，FIFO）原则的数据结构。

在C语言中，可以通过数组或链表实现队列，同时实现入队和出队操作。

5. 树树是一种非线性的数据结构，它由节点和边组成。

每个节点可以有多个子节点，其中一个节点被称为根节点。

在C语言中，可以通过定义结构体和指针的方式来实现树的表示和操作。

6. 图图是由顶点和边组成的数据结构，它可以用来表示各种实际问题，如社交网络、路网等。

在C语言中，可以通过邻接矩阵或邻接表的方式来表示图，并实现图的遍历和查找等操作。

三、算法分析1. 时间复杂度时间复杂度是用来衡量算法的执行时间随着问题规模增长的趋势。

常见的时间复杂度有O(1)、O(log n)、O(n)、O(n^2)等，其中O表示“量级”。

2. 空间复杂度空间复杂度是用来衡量算法的执行所需的额外内存空间随着问题规模增长的趋势。

常见的空间复杂度有O(1)、O(n)等。

3. 排序算法排序算法是对一组数据按照特定规则进行排序的算法。

常见的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等，它们的时间复杂度和空间复杂度各不相同。

数据结构与算法试题

数据结构与算法试题题目一：栈与队列1.1 栈的定义和基本操作栈是一种先进后出的数据结构，可以通过push操作将元素入栈，通过pop操作将栈顶元素出栈。

请问如何实现一个栈，并给出相关的操作函数和实例演示。

1.2 队列的定义和基本操作队列是一种先进先出的数据结构，可以通过enqueue操作将元素入队，通过dequeue操作将队首元素出队。

请问如何实现一个队列，并给出相关的操作函数和实例演示。

题目二：排序算法2.1 冒泡排序冒泡排序是一种简单的排序算法，它重复地遍历要排序的元素，依次比较相邻的两个元素，并按照大小进行交换。

请问如何实现冒泡排序，给出时间复杂度和空间复杂度。

2.2 快速排序快速排序是一种常用的排序算法，它采用分治的思想，将数组分割成两个子数组，然后递归地对子数组进行排序。

请问如何实现快速排序，给出时间复杂度和空间复杂度。

题目三：查找算法3.1 二分查找二分查找是一种常见的查找算法，它要求查找的序列是有序的。

请问如何实现二分查找，给出时间复杂度和空间复杂度。

3.2 哈希表查找哈希表是一种高效的查找数据结构，通过将关键字映射到特定的位置来进行查找。

请问如何实现哈希表查找，给出时间复杂度和空间复杂度。

题目四：图算法4.1 图的定义和表示图是由节点和边构成的一种数据结构，可以用邻接矩阵或邻接表来表示。

请问如何定义和表示一个图，给出相关的数据结构和实例演示。

4.2 深度优先搜索和广度优先搜索深度优先搜索和广度优先搜索是常用的图算法，用于遍历图中的所有节点。

请问如何实现深度优先搜索和广度优先搜索，给出相应的算法和实例演示。

总结：在本文中，我们介绍了数据结构与算法中的一些常见题目，包括栈与队列、排序算法、查找算法以及图算法。

我们讨论了它们的定义、基本操作、实现方法以及相应的时间复杂度和空间复杂度。

这些内容对于理解和掌握数据结构与算法有着重要的意义，希望能够对读者有所帮助。

《数据结构与算法》习题与答案

《数据结构与算法》习题与答案（解答仅供参考）一、名词解释：1. 数据结构：数据结构是计算机存储、组织数据的方式，它不仅包括数据的逻辑结构（如线性结构、树形结构、图状结构等），还包括物理结构（如顺序存储、链式存储等）。

它是算法设计与分析的基础，对程序的效率和功能实现有直接影响。

2. 栈：栈是一种特殊的线性表，其操作遵循“后进先出”（Last In First Out, LIFO）原则。

在栈中，允许进行的操作主要有两种：压栈（Push），将元素添加到栈顶；弹栈（Pop），将栈顶元素移除。

3. 队列：队列是一种先进先出（First In First Out, FIFO）的数据结构，允许在其一端插入元素（称为入队），而在另一端删除元素（称为出队）。

常见的实现方式有顺序队列和循环队列。

4. 二叉排序树（又称二叉查找树）：二叉排序树是一种二叉树，其每个节点的左子树中的所有节点的值都小于该节点的值，而右子树中的所有节点的值都大于该节点的值。

这种特性使得能在O(log n)的时间复杂度内完成搜索、插入和删除操作。

5. 图：图是一种非线性数据结构，由顶点（Vertex）和边（Edge）组成，用于表示对象之间的多种关系。

根据边是否有方向，可分为有向图和无向图；根据是否存在环路，又可分为有环图和无环图。

二、填空题：1. 在一个长度为n的顺序表中，插入一个新元素平均需要移动______个元素。

答案：(n/2)2. 哈希表利用______函数来确定元素的存储位置，通过解决哈希冲突以达到快速查找的目的。

答案：哈希（Hash）3. ______是最小生成树的一种算法，采用贪心策略，每次都选择当前未加入生成树且连接两个未连通集合的最小权重边。

答案：Prim算法4. 在深度优先搜索（DFS）过程中，使用______数据结构来记录已经被访问过的顶点，防止重复访问。

答案：栈或标记数组5. 快速排序算法在最坏情况下的时间复杂度为______。

数据结构说课稿--栈

（学生预先分组。３）６说教学过程．６１．课堂教学过程时间安排：课时。３６１１．．新课导人栈与前一章线性表有相同的逻辑结构，以在任意位置进行插入和删除的线性 “ 结构，是实际接触的线性结构中不都是这样的，但比如一叠碗碟，铁路调度站等。通过生活中这些实例来对栈有一个初步的感性认识。 ”
的理解，提高动手能力，培养学习的兴趣，增强学习的自信心。（）２观察法。学生在操作的过程中对发现的问题要不断地观察及总
结。
所谓厚基础，是掌握深厚的理论基础，就包括栈的定义和特点，栈的两种实现方式，栈与递归的关系。强调厚基础，使学生具备一定的可持续发展能力是笔者在教学中追求的最重要的目标之一。（）２培养分析问题和解决问题的能力通过对栈的应用实例的讲解和实践，培养学生计算机程序设计的基本思想，以及使用栈这种基本数据结构来解决实际问题的能力，从而培养学生的专业兴趣，树立创新意识。１４．教学重点与难点（）１教学重点学生只有在掌握栈的基本理论和基本技术后，才能使用栈解决实际问题。因此，逻辑结构的特点以及栈的两种存储结构及实现是本栈节的教学重点。（）２教学难点栈的应用涉及使用栈解决实际问题，这是本节的教学难点。２说学情．（数据结构课程的教学对象是高职二年级的学生，生已学习过１）学ｃ语言程序设计，能够编写简单的程序。（）２学生已学习过线性表，能理解线性结构的特点，掌握了线性表的两种存储结构的表示和实现，并通过上机实践能编写出对线性表进行操作的程序。（《３数据结构》）课程中涉及大量的概念、数据模型及算法，理论性较强，高度抽象，且学生学习起来较难掌握。ｆ）４部分学生学习主动性不强，学习兴趣不浓厚。

数据结构算法项目

数据结构算法项目数据结构和算法项目是一个广泛的领域，有许多不同的项目可供选择。

以下是一些可能的数据结构和算法项目的示例：1.实现一个栈（Stack）：栈是一种抽象数据类型，它遵循后进先出（LIFO）原则。

你可以使用Python、Java、C++等编程语言来实现一个栈。

2.实现一个队列（Queue）：队列是一种抽象数据类型，它遵循先进先出（FIFO）原则。

你可以使用Python、Java、C++等编程语言来实现一个队列。

3.实现一个链表（Linked List）：链表是一种线性数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。

你可以使用Python、Java、C++等编程语言来实现一个链表。

4.实现一个二叉搜索树（Binary Search Tree）：二叉搜索树是一种树形数据结构，其中每个节点都有一个键值和两个子节点。

你可以使用Python、Java、C++等编程语言来实现一个二叉搜索树。

5.实现一个图（Graph）：图是由节点和边组成的数据结构，其中节点表示对象，边表示对象之间的关系。

你可以使用Python、Java、C++等编程语言来实现一个图。

6.实现一个散列表（Hash Table）：散列表是一种基于哈希函数的数据结构，它可以用于存储键值对，并能够通过键来快速访问值。

你可以使用Python、Java、C++等编程语言来实现一个散列表。

7.实现一种排序算法（Sorting Algorithm）：排序算法是一种将一组数据按照特定顺序排列的算法。

你可以实现冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序等算法。

8.实现一种搜索算法（Searching Algorithm）：搜索算法是一种在数据结构中查找特定元素的方法。

你可以实现线性搜索、二分搜索等算法。

这些项目可以帮助你深入了解数据结构和算法的工作原理，提高你的编程技能和解决问题的能力。

你可以根据自己的兴趣和需求选择适合自己的项目，并尝试使用不同的编程语言和工具来实现它们。

数据结构与算法：Python语言描述栈和队列 ppt课件

裘宗燕，2019/12/22-/10/
栈的应用
栈是算法和程序里最常用的辅助结构，基本用途基于两方面：用栈可以很方便地保存和取用信息，因此常作为算法或程序里的辅助存储结构，临时保存信息，供后面的操作使用利用栈后进先出的特点，可以得到特定的存储和取用顺序许多实际运用结合了这两方面的特性
配对的原则
遇到的闭括号应该匹配此前遇到的最近的尚未匹配的对应开括号
由于多种/多次/可能嵌套，为检查配对，遇到的开括号必须保存
由于括号可能嵌套，需要逐对匹配，闭括号应与前面最近的尚未有匹配的开括号匹配，后面括号应与更前面次近的括号匹配
可以删除匹配的括号，为后面的匹配做好准备
后遇到并保存的开括号应该先删除，这就是后进先出，而且要按照出现顺序，显然应该/可以用一个栈保存开括号
概述
栈和队列保证元素存取之间的时间关系，特点是：
栈是保证缓存元素后进先出（Last In First Out，LIFO）的结构
队列是保证缓存元素的先进先出（先存者先用，First In First Out， FIFO）关系的结构
对于栈和队列，任何时候，下次访问或删除的元素都默认地唯一确定。只有新的存入或删除（弹出）操作可能改变下次的默认元素
self._elems = [] # 所有栈操作都映射到list操作
def is_empty(self):
return self._elems == []
def top(self):
if self._elems == []:
raise StackUnderflow("in SStack.top()")
return self._elems[-1]

数据结构与算法实验内容

数据结构与算法实验内容数据结构与算法是计算机科学的重要基础学科，它涵盖了许多相关的知识和技能。

实验作为教学的一种重要形式，可以帮助学生更好地理解和掌握数据结构与算法的概念、原理和应用。

下面将介绍一些常见的数据结构与算法实验内容。

一、线性表实验线性表是最基本也是最常用的数据结构之一，在实验中通常会涉及到顺序存储和链式存储两种实现方式。

实验内容包括：1.顺序存储线性表的实现与应用：包括插入、删除、查找等操作的实现，并应用到具体问题中，比如统计学生的成绩排名等。

2.链式存储线性表的实现与应用：使用指针构建链表，实现插入、删除、查找等操作，并将其应用到具体问题中，比如实现一个简单的个人通讯录。

二、栈和队列实验栈和队列是常用的数据结构，它们的实现和应用在算法中有着广泛的应用。

实验内容包括：1.栈的实现与应用：使用数组或链表实现栈，实现入栈、出栈等操作，并应用到具体问题中，比如计算中缀表达式的值。

2.队列的实现与应用：使用数组或链表实现队列，实现入队、出队等操作，并将其应用到具体问题中，比如模拟排队等待。

3.实现简单的计算器：使用栈实现一个简单的计算器，可以进行加减乘除等基本运算。

三、树和图实验树和图是一种重要的非线性数据结构，其实现和应用在许多算法中扮演了重要的角色。

实验内容包括：1.二叉树的实现与应用：使用数组或链表实现二叉树，并实现遍历、查找等操作，比如实现一个简单的二叉树。

2.图的实现与应用：使用邻接矩阵或邻接表实现图，并实现深度优先、广度优先等操作，比如求解迷宫问题。

3.哈夫曼树的构造与应用：使用优先队列和贪心算法构造哈夫曼树，并将其应用于数据压缩等问题中。

四、排序和查找实验排序和查找是算法中的经典问题，涵盖的算法十分丰富，并有许多经典的算法可以进行实现和比较。

1.基本排序算法的实现与比较：包括冒泡排序、插入排序、选择排序等算法的实现和性能比较。

2.高级排序算法的实现与比较：包括快速排序、归并排序、堆排序等算法的实现和性能比较。

C++数据结构第1章栈(C++版)

case '-':number[p]-=number[p + 1];break; case '*':number[p]*=number[p + 1];break; case '/':number[p]/=number[p + 1];break; } } bool can() //判断运算符的优先级别,建立标志函数 { if ((s[i]=='+'||s[i]=='-')&&symbol[p]!='(') return 1; if ((s[i]=='*'||s[i]=='/')&&(symbol[p]=='*'||symbol[p]=='/'))return 1; return 0; } main() { printf("String :");gets(s); s[strlen(s)]=')';symbol[p]='('; while (i<strlen(s))
main() { ("input a string(@_over):"); gets(s); printf("result=%d",comp(s)); system("pause"); return 0; }
栈的用途极为广泛，在源程序编译中表达式的计算、过程的嵌套调用和递归调用等都要用到栈，下面以表达式计算为例子加以说明。源程序编译中，若要把一个含有表达式的赋值语句翻译成正确求值的机器语言，首先应正确地解释表达式。例如，对赋值语句 X＝4＋8×2－3; (式 11.1) 其正确的计算结果应该是１７，但若在编译程序中简单地按自左向右扫描的原则进行计算，则为：X＝12×2－3＝24－3＝21 这结果显然是错误的。因此，为了使编译程序能够正确地求值，必须事先规定求值的顺序和规则。通常采用运算符优先数法。一般表达式中会遇到操作数、运算符和语句结束符等，以算术运算符为例，对每种运算赋予一个优先数，如：运算符：× ÷ ＋－优先数：２２１１（语句结束符“；”的优先数为零）在运算过程中，优先数高的运算符应先进行运算（但遇到括号时，应另作处理）。按这样的规定，对式（11.1）自左向右进行运算时，其计算顺序就被唯一地确定下来了。计算顺序确定后，在对表达式进行编译时，一般设立两个栈，一个称为运算符栈（OPS），另一个称为操作数栈（OVS），以便分别存放表达式中的运算符和操作数。编译程序自左向右扫描表达式直至语句结束，其处理原则是： ①凡遇到操作数，一律进入操作数栈； ②当遇到运算符时，则将运算符的优先数与运算符栈中的栈顶元素的优先

数据结构与算法第3章课后答案

第 3 章特殊线性表——栈、队列和串(2005-07-14) -第 3 章特殊线性表——栈、队列和串课后习题讲解1. 填空⑴设有一个空栈，栈顶指针为1000H，现有输入序列为1、2、3、4、5，经过push，push，pop，push，pop，push，push后，输出序列是（），栈顶指针为（）。

【解答】23，1003H⑵栈通常采用的两种存储结构是（）；其判定栈空的条件分别是（），判定栈满的条件分别是（）。

【解答】顺序存储结构和链接存储结构（或顺序栈和链栈），栈顶指针top= -1和top=NULL，栈顶指针top等于数组的长度和内存无可用空间⑶（）可作为实现递归函数调用的一种数据结构。

【解答】栈【分析】递归函数的调用和返回正好符合后进先出性。

⑷表达式a*(b+c)-d的后缀表达式是（）。

【解答】abc+*d-【分析】将中缀表达式变为后缀表达式有一个技巧：将操作数依次写下来，再将算符插在它的两个操作数的后面。

⑸栈和队列是两种特殊的线性表，栈的操作特性是（），队列的操作特性是（），栈和队列的主要区别在于（）。

【解答】后进先出，先进先出，对插入和删除操作限定的位置不同⑹循环队列的引入是为了克服（）。

【解答】假溢出⑺数组Q[n]用来表示一个循环队列，front为队头元素的前一个位置，rear为队尾元素的位置，计算队列中元素个数的公式为（）。

page: 2The Home of jetmambo - 第 3 章特殊线性表——栈、队列和串【解答】（rear-front+n）% n【分析】也可以是（rear-front）% n，但rear-front的结果可能是负整数，而对一个负整数求模，其结果在不同的编译器环境下可能会有所不同。

⑻用循环链表表示的队列长度为n，若只设头指针，则出队和入队的时间复杂度分别是（）和（）。

【解答】Ｏ(1)，Ｏ(n)【分析】在带头指针的循环链表中，出队即是删除开始结点，这只需修改相应指针；入队即是在终端结点的后面插入一个结点，这需要从头指针开始查找终端结点的地址。

数据结构与算法笔试题及答案

数据结构与算法笔试题及答案1. 问题：什么是栈？请列举栈的应用场景，并举例说明。

答案：栈是一种具有特定插入和删除操作限制的线性数据结构。

栈遵循先入后出（LIFO）原则，即最后插入的元素最先删除。

栈的应用场景包括：- 表达式求值示例：对于表达式"3 + 5 * 2"，可以将每个运算符和操作数都压入栈中，按照运算符的优先级进行计算。

- 函数调用示例：函数调用时，每个函数的局部变量和返回地址都可以存储在栈中，在函数返回时再依次弹出。

- 撤销操作示例：在图像编辑软件中，每次对图像进行修改时，可以将修改前的图像状态存储在栈中，撤销操作时便可以弹出最近的状态。

- 括号匹配示例：可以使用栈来判断表达式中的括号是否匹配，每次遇到左括号时压入栈中，遇到右括号时弹出栈顶元素并进行匹配。

2. 问题：请简述二叉树的定义，并介绍二叉树的遍历方式。

答案：二叉树是一种特殊的树型结构，其中每个节点最多有两个子节点。

二叉树的遍历方式包括：- 前序遍历（pre-order traversal）：首先访问根节点，然后递归地遍历左子树，最后递归地遍历右子树。

- 中序遍历（in-order traversal）：首先递归地遍历左子树，然后访问根节点，最后递归地遍历右子树。

- 后序遍历（post-order traversal）：首先递归地遍历左子树，然后递归地遍历右子树，最后访问根节点。

- 层序遍历（level-order traversal）：从上到下逐层访问二叉树的节点，同一层的节点按照从左到右的顺序访问。

3. 问题：请说明堆排序的基本思想及实现步骤。

答案：堆排序是一种基于比较的排序算法，其基本思想是通过构建二叉堆（大顶堆或小顶堆），然后依次将堆顶元素与最后一个元素交换，并进行调整，使得剩余元素满足堆的性质。

实现步骤如下：1. 构建堆：从最后一个非叶子节点开始，依次向上调整每个子树，使得每个子树都满足堆的性质。

2. 排序：将堆顶元素与最后一个元素交换，然后对剩余元素进行调整，重复此过程直到排序完成。

前端数据结构与算法

前端数据结构与算法前端开发中常用的数据结构和算法有如下几种：1. 数组(Array)：顾名思义，数组是一组有序的数据集合。

在前端开发中，我们常使用数组来储存列表形式的数据，如表格、下拉框、选项卡等。

2. 链表(Linked List)：链表是一种数据结构，每个节点包含了储存的数据和指向下一个节点的引用。

在前端开发中常用于实现动态增删的数据结构，如红包雨、网格视图等。

3. 栈(Stack)：栈是一种只允许在栈顶进行插入和删除操作的数据结构，遵循后进先出(LIFO)的原则。

在前端开发中，可以用栈来管理浏览器的历史记录，实现“后退”、“前进”等功能。

4. 队列(Queue)：与栈相反，队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构。

在前端开发中，常用于模拟异步操作，比如 Promise 处理异步任务的队列。

5. 树(Tree)：树是一种非常常见的数据结构，可以用来表示一些层级或关系结构。

在前端开发中，比如常见的分类导航、菜单等就是基于树的数据结构实现的。

6. 图(Graph)：图是由节点和边组成的集合，可以用来表示复杂的关系结构。

在前端开发中，可以用图来实现社交网络、地图等功能。

7. 搜索算法(Search Algorithm)：前端开发中常用的搜索算法有两种：线性搜索和二分搜索。

线性搜索就是按照一定顺序遍历所有的元素逐一比对，直到找到目标元素，效率较低。

二分搜索则是将元素按照一定规则排序后，不断缩小查找范围以提高效率。

8. 排序算法(Sorting Algorithm)：前端开发中常用的排序算法有冒泡排序、插入排序、选择排序、快速排序、归并排序等。

它们都适用于对数组进行排序，不同的算法在时间和空间上有不同的优劣。

数据结构与算法竞赛准备算法竞赛中常见的数据结构题目与技巧

数据结构与算法竞赛准备算法竞赛中常见的数据结构题目与技巧数据结构与算法竞赛准备：算法竞赛中常见的数据结构题目与技巧算法竞赛是评测程序员在解决问题时的能力和速度的一种比赛形式。

在算法竞赛中，熟练掌握各种数据结构和相应的解题技巧是至关重要的。

本文将介绍一些常见的数据结构题目和解题技巧，帮助读者更好地准备算法竞赛。

一、栈和队列栈（Stack）和队列（Queue）是一种重要的线性数据结构，它们的特点分别是“后进先出”（LIFO）和“先进先出”（FIFO）。

在算法竞赛中，栈和队列经常被用来解决一些具有“最近相关性”的问题，比如括号匹配、表达式求值等。

在处理这类问题时，我们可以使用栈来记录操作符或括号等，利用其后进先出的特性进行匹配或计算。

此外，队列也常用来解决一些需要保持元素顺序不变的问题，比如广度优先搜索（BFS）等算法中，队列常被用来维护待处理的节点。

二、链表链表（Linked List）是一种常见的非线性数据结构，它由一系列节点按链式链接组成。

在算法竞赛中，链表常常被用来解决一些需要频繁插入和删除元素的问题。

与数组相比，链表的插入和删除操作效率更高。

此外，链表还常用于实现其他数据结构，比如栈和队列。

三、堆堆（Heap）是一种特殊的二叉树结构，它具有以下两个特点：1）完全二叉树；2）堆中的节点值满足堆的性质（最大堆或最小堆）。

在算法竞赛中，堆常被用来解决一些需要快速查找最值的问题。

比如，在求解Top K 问题（求解最大或最小的K个元素）时，可以使用堆来维护当前的最值。

四、哈希表哈希表（Hash Table）是一种根据键（Key）直接访问内存位置的数据结构，它通过哈希函数将键映射到一个固定大小的数组中。

在算法竞赛中，哈希表常常被用来解决一些需要快速查找、插入和删除元素的问题。

比如，在处理字符串相关的问题时，我们可以使用哈希表来统计字符出现的次数或判断两个字符串是否相等。

五、图图（Graph）是一种由顶点和边组成的数据结构，它常用来表示各种实际问题的关系和连接方式。