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。
数据结构(C语言)第3章 栈和队列
Data Structure
2013-8-6
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栈的顺序存储(顺序栈)
利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数 据元素。 结构定义: #define STACK_INIT_SIZE 100; // 存储空间初始分配量 #define STACKINCREMENT 10; // 存储空间分配增量 typedef struct { SElemType *base; // 存储空间基址 SElemType *top; // 栈顶指针 int stacksize; // 当前已分配的存储空间,以元素位单位 } SqStack;
解决方案2:
顺序栈单向延伸——使用一个数组来存储两个栈
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两栈共享空间 两栈共享空间:使用一个数组来存储两个栈,让一个 栈的栈底为该数组的始端,另一个栈的栈底为该数组 的末端,两个栈从各自的端点向中间延伸。
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链栈需要加头结点吗? 链栈不需要附设头结点。
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栈的链接存储结构及实现
Data Structure
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GetTop(S, &e) 初始条件:栈 S 已存在且非空。 操作结果:用 e 返回S的栈顶元素。 Push(&S, e) 初始条件:栈 S 已存在。 操作结果:插入元素 e 为新的栈顶元素。 Pop(&S, &e) 初始条件:栈 S 已存在且非空。 操作结果:删除 S 的栈顶元素,并用 e 返回其值。
Data Structure
数据结构--栈和队列基础知识
数据结构--栈和队列基础知识⼀概述栈和队列,严格意义上来说,也属于线性表,因为它们也都⽤于存储逻辑关系为 "⼀对⼀" 的数据,但由于它们⽐较特殊,因此将其单独作为⼀篇⽂章,做重点讲解。
既然栈和队列都属于线性表,根据线性表分为顺序表和链表的特点,栈也可分为顺序栈和链表,队列也分为顺序队列和链队列,这些内容都会在本章做详细讲解。
使⽤栈结构存储数据,讲究“先进后出”,即最先进栈的数据,最后出栈;使⽤队列存储数据,讲究 "先进先出",即最先进队列的数据,也最先出队列。
⼆栈2.1 栈的基本概念同顺序表和链表⼀样,栈也是⽤来存储逻辑关系为 "⼀对⼀" 数据的线性存储结构,如下图所⽰。
从上图我们看到,栈存储结构与之前所了解的线性存储结构有所差异,这缘于栈对数据 "存" 和 "取" 的过程有特殊的要求:1. 栈只能从表的⼀端存取数据,另⼀端是封闭的;2. 在栈中,⽆论是存数据还是取数据,都必须遵循"先进后出"的原则,即最先进栈的元素最后出栈。
拿图 1 的栈来说,从图中数据的存储状态可判断出,元素 1 是最先进的栈。
因此,当需要从栈中取出元素 1 时,根据"先进后出"的原则,需提前将元素 3 和元素 2 从栈中取出,然后才能成功取出元素 1。
因此,我们可以给栈下⼀个定义,即栈是⼀种只能从表的⼀端存取数据且遵循 "先进后出" 原则的线性存储结构。
通常,栈的开⼝端被称为栈顶;相应地,封⼝端被称为栈底。
因此,栈顶元素指的就是距离栈顶最近的元素,拿下图中的栈顶元素为元素 4;同理,栈底元素指的是位于栈最底部的元素,下中的栈底元素为元素 1。
2.2 进栈和出栈基于栈结构的特点,在实际应⽤中,通常只会对栈执⾏以下两种操作:向栈中添加元素,此过程被称为"进栈"(⼊栈或压栈);从栈中提取出指定元素,此过程被称为"出栈"(或弹栈);2.3 栈的具体实现栈是⼀种 "特殊" 的线性存储结构,因此栈的具体实现有以下两种⽅式:1. 顺序栈:采⽤顺序存储结构可以模拟栈存储数据的特点,从⽽实现栈存储结构。
大学数据结构课件--第3章 栈和队列
栈满 top-base=stacksize
top
F
E
D C B
top top top top top top base
入栈PUSH(s,x):s[top++]=x; top 出栈 POP(s,x):x=s[--top]; top
base
4
A
3.1 栈
例1:一个栈的输入序列为1,2,3,若在入栈的过程中 允许出栈,则可能得到的出栈序列是什么? 答: 可以通过穷举所有可能性来求解:
3.2 栈的应用举例
二、表达式求值
“算符优先法”
一个表达式由操作数、运算符和界限符组成。 # 例如:3*(7-2*3) (1)要正确求值,首先了解算术四则运算的规则 a.从左算到右 b.先乘除后加减 c.先括号内,后括号外 所以,3*(7-2*3)=3*(7-6)=3*1=3
9
3.2 栈的应用举例
InitStack(S); while (!QueueEmpty(Q))
{DeQueue(Q,d);push(S,d);}
while (!StackEmpty(S)) {pop(S,d);EnQueue(Q,d);} }
第3章 栈和队列
教学要求:
1、掌握栈和队列的定义、特性,并能正确应用它们解决实 际问题;
用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素, 设指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素的位置。
Q.rear 5 4 Q.rear 3 2 3 2 5 4 Q.rear 3 3 5 4 5 4
F E D C
C B A
Q.front
2 1 0
C B
Q.front 2 1 0
《数据结构及其应用》笔记含答案 第三章_栈和队列
第3章栈和队列一、填空题1、栈是限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表。
2、栈的修改是按照后进先出的原则进行的。
3、队是一种先进先出的线性表。
4、把队列头尾相接的顺序存储结构称为循环队列。
5、队列也是一种操作受限的线性表,允许插入的一端叫做__队尾___,允许删除的一端叫做__队头__。
二、判断题1、栈和队列的存储,既可以采用顺序存储结构,又可以采用链式存储结构。
(√)2、任何一个递归过程都可以转换成非递归过程。
(√)3、若输入序列为1,2,3,4,5,6,则通过一个栈可以输出序列3,2,5,6,4,1。
(√)4、通常使用队列来处理函数的调用。
(╳)5、循环队列通常用指针来实现队列的头尾相接。
(╳)三、单项选择题1、若让元素1,2,3,4,5依次进栈,则出栈次序不可能出现在(C)种情况。
A.5,4,3,2,1 B.2,1,5,4,3 C.4,3,1,2,5 D.2,3,5,4,1解释:栈是后进先出的线性表,不难发现C选项中元素1比元素2先出栈,违背了栈的后进先出原则,所以不可能出现C选项所示的情况。
2、若已知一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,其输出序列为p1,p2,p3,…,pn,若p1=n,则pi为(C)。
A.i B.n-i C.n-i+1 D.不确定解释:栈是后进先出的线性表,一个栈的入栈序列是1,2,3,…,n,而输出序列的第一个元素为n,说明1,2,3,…,n一次性全部进栈,再进行输出,所以p1=n,p2=n-1,…,pi=n-i+1。
3、数组Q[n]用来表示一个循环队列,f为当前队列头元素的前一位置,r为队尾元素的位置,假定队列中元素的个数小于n,计算队列中元素个数的公式为(D)。
A.r-f B.(n+f-r)%n C.n+r-f D.(n+r-f)%n解释:对于非循环队列,尾指针和头指针的差值便是队列的长度,而对于循环队列,差值可能为负数,所以需要将差值加上MAXSIZE(本题为n),然后与MAXSIZE(本题为n)求余,即(n+r-f)%n。
《数据结构(C语言)》第3章 栈和队列
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
信息学奥赛知识点(十二)—栈和队列
栈和队列是信息学竞赛中经常涉及的数据结构,它们在算法和程序设计中有着广泛的应用。
掌握栈和队列的基本原理和操作方法,对于参加信息学竞赛的同学来说是非常重要的。
本文将深入探讨栈和队列的相关知识点,帮助大家更好地理解和掌握这两种数据结构。
一、栈的定义与特点栈是一种先进后出(LIFO)的数据结构,它的特点是只允许在栈顶进行插入和删除操作。
栈可以用数组或链表来实现,常见的操作包括压栈(push)、出栈(pop)、获取栈顶元素(top)等。
栈的应用非常广泛,比如在计算机程序中,函数的调用和返回值的存储就是通过栈来实现的。
二、栈的基本操作1. 压栈(push):将元素压入栈顶2. 出栈(pop):将栈顶元素弹出3. 获取栈顶元素(top):返回栈顶元素的值,但不把它从栈中移除4. 判空:判断栈是否为空5. 获取栈的大小:返回栈中元素的个数三、栈的应用1. 括号匹配:利用栈来检查表达式中的括号是否匹配2. 表达式求值:利用栈来实现中缀表达式转换为后缀表达式,并进行求值3. 迷宫求解:利用栈来实现迷宫的路径搜索4. 回溯算法:在深度优先搜索和递归算法中,通常会用到栈来保存状态信息四、队列的定义与特点队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,它的特点是只允许在队尾进行插入操作,在队首进行删除操作。
队列同样可以用数组或链表来实现,常见的操作包括入队(enqueue)、出队(dequeue)、获取队首元素(front)、获取队尾元素(rear)等。
队列在计算机领域也有着广泛的应用,比如线程池、消息队列等都可以用队列来实现。
五、队列的基本操作1. 入队(enqueue):将元素插入到队列的末尾2. 出队(dequeue):从队列的头部删除一个元素3. 获取队首元素(front):返回队列的头部元素的值4. 获取队尾元素(rear):返回队列的尾部元素的值5. 判空:判断队列是否为空6. 获取队列的大小:返回队列中元素的个数六、队列的应用1. 广度优先搜索算法(BFS):在图的搜索中,通常会用队列来实现BFS算法2. 线程池:利用队列来实现任务的调度3. 消息队列:在分布式系统中,常常会用队列来进行消息的传递4. 最近最少使用(LRU)缓存算法:利用队列实现LRU缓存淘汰在信息学竞赛中,栈和队列的相关题目经常出现,并且有一定的难度。
计算机二级c语言数据结构部分
数据结构:考点1:栈和队列的特点典型题例:(1)栈和队列的共同特点是(栈和队列的特点)A)都是先进先出B)都是先进后出C)只允许在端点处插入和删除元素D)没有共同点解析:栈和队列都是一种特殊的操作受限的线性表,只允许在端点处进行插入和删除.二者的区别是:栈只允许在表的一端进行插入或删除操作,是一种"后进先出"的线性表;而队列只允许在表的一端进行插入操作,在另一端进行删除操作,是一种"先进先出"的线性表.所以没有共同点(2)下列关于栈叙述正确的是(栈)(11.3)A)栈顶元素最先能被删除B)栈顶元素最后才能被删除C)栈底元素永远不能被删除D)以上三种说法都不对(3)下列叙述中正确的是(栈)(10.9)A)在栈中,栈中元素随栈底指针与栈顶指针的变化而动态变化B)在栈中,栈顶指针不变,栈中元素随栈底指针的变化而动态变化C)在栈中,栈底指针不变,栈中元素随栈顶指针的变化而动态变化D)上述三种说法都不对(4)如果进栈序列为e1,e2,e3,e4,则可能的出栈序列是(栈进出顺序)A)e3,e1,e4,e2 B)e2,e4,e3,e1C)e3,e4,e1,e2 D)任意顺序解析:由栈"后进先出"的特点可知:A)中e1不可能比e2先出,C)中e3不可能比e4先出,且e1不可能比e2先出,D)中栈是先进后出的,所以不可能是任意顺序.B)中出栈过程如图所示: (5)一个栈的初始状态为空。
首先将元素5,4,3,2,1依次入栈,然后退栈一次,再将元素A,B,C,D依次入栈,之后将所有元素全部退栈,则所有元素退栈(包括中间退栈的元素)的顺序为【1】(栈)(10.9)(6) (1)一个队列的初始状态为空,先将元素A,B,C,D,E,F,5,4,3,2,1依次入队,然后再依次退队,则元素退队的顺序为。
(队列)(10.3)(7)设某循环列队的容量为50,如果头指针front=45(指向队头元素的前一位置),尾指针rear=10(指向队尾元素),则该循环队列中共有_____个元素。
数据结构C语言版部分习题及答案[2]
第二章习题与解答一判断题1.线性表的逻辑顺序与存储顺序总是一致的。
2.顺序存储的线性表可以按序号随机存取。
3.顺序表的插入和删除操作不需要付出很大的时间代价,因为每次操作平均只有近一半的元素需要移动。
4.线性表中的元素可以是各种各样的,但同一线性表中的数据元素具有相同的特性,因此是属于同一数据对象。
5.在线性表的顺序存储结构中,逻辑上相邻的两个元素在物理位置上并不一定紧邻。
6.在线性表的链式存储结构中,逻辑上相邻的元素在物理位置上不一定相邻。
7.线性表的链式存储结构优于顺序存储结构。
8.在线性表的顺序存储结构中,插入和删除时,移动元素的个数与该元素的位置有关。
9.线性表的链式存储结构是用一组任意的存储单元来存储线性表中数据元素的。
10.在单链表中,要取得某个元素,只要知道该元素的指针即可,因此,单链表是随机存取的存储结构。
二单选题 (请从下列A,B,C,D选项中选择一项)1.线性表是( ) 。
(A) 一个有限序列,可以为空;(B) 一个有限序列,不能为空;(C) 一个无限序列,可以为空;(D) 一个无序序列,不能为空。
2.对顺序存储的线性表,设其长度为n,在任何位置上插入或删除操作都是等概率的。
插入一个元素时平均要移动表中的()个元素。
(A) n/2 (B) n+1/2 (C) n -1/2 (D) n3.线性表采用链式存储时,其地址( ) 。
(A) 必须是连续的;(B) 部分地址必须是连续的;(C) 一定是不连续的;(D) 连续与否均可以。
4.用链表表示线性表的优点是()。
(A)便于随机存取(B)花费的存储空间较顺序存储少(C)便于插入和删除(D)数据元素的物理顺序与逻辑顺序相同5.某链表中最常用的操作是在最后一个元素之后插入一个元素和删除最后一个元素,则采用( )存储方式最节省运算时间。
(A)单链表(B)双链表(C)单循环链表(D)带头结点的双循环链表6.循环链表的主要优点是( )。
(A)不在需要头指针了(B)已知某个结点的位置后,能够容易找到他的直接前趋(C)在进行插入、删除运算时,能更好的保证链表不断开(D)从表中的任意结点出发都能扫描到整个链表7.下面关于线性表的叙述错误的是( )。
数据结构 3.1栈和队列(顺序及链栈定义和应用)
假设从终端接受了这样两行字符: whli##ilr#e(s#*s) outcha@putchar(*s=#++);
则实际有效的是下列两行: while (*s) putchar(*s++);
例4:迷宫求解
通常用 “回溯 试探方 法”求 解
##########
# Q # $ $ $ #
#
# #$ $ $ # #
3.1 栈的类型定义
实例引进 考虑问题:一个死胡同,宽度只能够一辆车进 出,现有三辆汽车依次进入胡同停车,后A车 要离开,如何处理? 用计算机模拟以上问题
小花车
小明家 小花家 能能家 点点家 强强家
小花车
点点车 强强车
基本概念
栈(STACK) ——一种限定性的 数据结构,限定只能在表的一端 进行插入和删除的线性表。
# $ $ # #
#
## ##
##
# #
##
# # #
#
## # ## # # #
#
Q #
##########
求迷宫路径算法的基本思想
若当前位置“可通”,则纳入路径,继续( 向东)前进; 若当前位置“不可通”,则后退,换方向 继续探索; 若四周“均无通路”,则将当前位置从路 径中删除出去。
一 顺序栈
顺序栈存储的特点 顺序栈各个基本操作顺序实现 完整的顺序栈c语言程序 模拟停车场
一 顺序栈
存储特点
利用一组地址连续的存储单元依次存放 自栈底到栈顶的数据元素
c语言中可用数组来实现顺序栈
设置栈顶指针Top
elem[arrmax]
a1 a2 a3 a4
Top
top的值
elem[arrmax]
北邮计算机统考试题及答案
北邮计算机统考试题及答案1. 数据结构与算法1.1 简述栈和队列的定义及其主要特点。
栈是一种数据结构,遵循后进先出(LIFO)的原则。
其主要特点是只能在栈顶进行插入和删除操作。
栈的插入操作称为入栈(push),删除操作称为出栈(pop)。
例如,在程序执行中,函数调用和递归调用的栈帧可以通过栈的方式实现。
队列也是一种数据结构,遵循先进先出(FIFO)的原则。
它的主要特点是只能在队尾进行插入操作,在队头进行删除操作。
队列的插入操作称为入队(enqueue),删除操作称为出队(dequeue)。
例如,在操作系统的进程调度中,可以使用队列来实现进程的排队执行。
1.2 常见的排序算法有哪些?简单描述它们的实现原理。
常见的排序算法有冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序。
冒泡排序是通过相邻元素的比较和交换来实现的,每次循环找出当前未排序部分的最大值,并将其放置在已排序部分的末尾。
选择排序通过在未排序部分选择最小(或最大)的元素,将其与未排序部分的第一个元素交换位置,实现逐渐将未排序部分的最小(或最大)元素放置到已排序部分的末尾。
插入排序通过将未排序部分的元素逐个插入到已排序部分的适当位置来实现排序。
可以将未排序部分的元素与已排序部分的元素逐个比较并移动,直到找到合适的位置。
快速排序通过选择一个基准元素,将数组分成两个子数组,其中一个子数组的所有元素都小于基准元素,另一个子数组的所有元素都大于基准元素。
然后递归地对两个子数组进行快速排序。
归并排序是将两个有序子数组合并成一个有序数组的过程。
通过不断地将数组进行二分,直到只剩下一个元素。
然后将两个只有一个元素的子数组进行合并,直到最终完成整个数组的排序。
1.3 列举几种常用的查找算法,并简述它们的实现原理。
常用的查找算法有线性查找、二分查找、哈希查找和二叉查找树。
线性查找是从列表的开头开始,逐个比较每个元素,直到找到目标元素或遍历完整个列表。
二分查找是在有序数组中通过比较目标值和数组中间元素的大小来实现的。
数据结构第三章:栈和队列
栈和队列是两种特殊的线性表,是操作受限的线性 表,称限定性DS
3.1 栈(stack,也叫堆栈)
栈的定义和特点
定义:限定仅在表尾进行插入或删除操作的线性表,表
尾—栈顶,表头—栈底,不含元素的空表称空栈 特点:先进后出(FILO)或后进先出(LIFO)
进栈 栈 顶 出栈
a2 栈底 a1
算法描述: ENTER
注意:
①S->top<0表示空栈 ②“下溢”现象——当栈空时,做退栈运算产生的溢出现 象。下溢是正常现象,常用作程序控制转移的条件。
在一个程序中同时使用两个栈
0 栈1底 栈1顶 栈2顶 M-1 栈2底
两个栈共享一段向量空间
链栈
栈顶
top data link
结点定义
A
B
C
1 C A B 8 2 A C B 6 0 3 A B C
A
B 6 0
C
2 A C B 3 A B C
3 A B C
0
main() 3 A B C 0 { int m; printf("Input the number of disks scanf("%d",&m); printf("The steps to moving %3d hanoi(m,'A','B','C'); (0) } void hanoi(int n,char x,char y,char z) (1) { (2) if(n==1) (3) move(1,x,z); (4) else{ (5) hanoi(n-1,x,z,y); (6) move(n,x,z); (7) hanoi(n-1,y,x,z); (8) } (9) }
常用的序列结构
常用的序列结构
序列结构是程序设计中常用的一种数据结构,它是由一系列元素组成的有序集合。
常见的序列结构包括数组、链表、栈和队列等。
下面分别介绍它们的特点和使用。
1. 数组
数组是一种线性数据结构,它可以容纳固定数量的元素。
数组中的元素可以通过下标进行访问,下标从0开始计数。
数组的操作包括插入、删除、查找、排序等。
数组的优点是支持随机访问,但是插入和删除操作比较费时,因为需要移动其他元素。
2. 链表
链表是一种动态数据结构,它可以容纳任意数量的元素。
链表中的元素称为节点,每个节点包含一个数据项和一个指向下一个节点的指针。
链表的操作包括插入、删除、查找等。
链表的优点是插入和删除操作比较快,但是访问元素比较慢,因为需要遍历链表。
3. 栈
栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,栈顶元素是最后一个插入的元素。
栈的操作包括压栈(push)和弹栈(pop)等。
栈的优点是实现简单,但是只能访问栈顶元素,不能访问其他元素。
4. 队列
队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,队列头元素是最先插入的元素。
队列的操作包括入队(enqueue)和出队(dequeue)等。
队列的优点是实现简单,但是不能访问中间的元素,也不能随机访问元素。
以上是常用的序列结构,它们各有优缺点,根据不同的需求选择合适的数据结构可以提高程序的效率和可维护性。
简要说明线性表、栈和队列的异同点
简要说明线性表、栈和队列的异
同点
Stack和queue都是线性表,它们是特殊的线性表:特别的是插入点和删除点是有限的。
堆栈在线性表的固定端插入和删除,因此其特征是后进先出。
队列在线性表的一端插入,在另一端删除,所以特征是FIFO
堆栈和队列是操作位置有限的线性表,即插入和删除的位置是有限的。
Stack是一个线性表,只允许在表的一端插入和删除,所以它是一个后进先出表。
队列是一个线性表,只能在表的一端插入,在表的另一端删除,所以它是一个后进先出的表
共同点:两者都有顺序结构和链式结构,只能在线性表的一端插入和删除。
区别:不同的操作。
堆栈和队列是程序设计中广泛使用的两种线性数据结构。
其特点在于基本操作的特殊性。
堆栈必须按照“后进先出”的规则操作,队列必须按照“先进先出”的规则操作。
与线性表的关系:堆栈和队列是线性表,它们限制插入和删除点(或控制访问点)。
队列是一种特殊的线性表,它只允许在表的前面删除,在表的后面插入。
队列和堆栈一样,是一种操作受限的线性表。
插入的结束称为团队的尾部,删除的结束称为团队的头部。
当队列中没有元素时,称为空队列。
栈队列和线性表的异同栈和队列是线性结构吗栈和队列逻辑上都是线性表吗。
简述线性表、栈和队列的异同点。
简述线性表、栈和队列的异同点。
线性表、栈和队列是程序设计领域中最常见的数据结构,它们在一定条件下实
现数据的存储和管理,能够让计算机更高效的处理数据。
虽然它们有共性,但也有很大的不同。
首先,从数据存储的形式来看,线性表是一种顺序存储的数据结构,它的数据
元素之间的关系是有顺序的,可以提供快速顺序查询的能力;而栈和队列则是链式存储的数据结构,它们存储的数据是采用链表的形式,不存在顺序关系,但可以提供快速随机访问的能力。
其次,从数据进出的方式来看,线性表可以通过添加、删除等操作来对其存储
的数据进行处理;而栈是采用“先进后出”(First-In Last-Out,简称FILO)的
方式处理数据,数据进行添加或删除都是以栈顶位置为基准;而队列是采用“先进先出”(First-In First-Out,简称FIFO)的方式处理数据,数据进行添加或删
除都是以队列的头尾为基准。
此外,从数据元素类别来看,另外三者之间也有所不同,线性表可以存储任何
类型的数据元素;栈和队列只能存储特定类型的数据元素,比如栈只能存储字符串、数字等,而队列则可以存储任何类型的数据元素。
从上述,我们可以看出线性表、栈和队列在设计思想和实现过程上有着差异。
所以,不同的应用场景下,应该根据需求,采用不同的数据结构才能得到更加高效和实用的设计结果。
总之,线性表、栈和队列是程序设计领域中最常见的三种数据结构,它们都有
共性,同时也有自己的特殊功能和特性,可以根据应用场景选择合适的数据结构来满足应用需求。
它们都有其自身的优点和不足,在应用场景中可以组合使用来实现数据管理的更高效。
数据结构栈和队列实验报告
数据结构栈和队列实验报告实验目的:掌握数据结构栈和队列的基本概念和操作,通过实验加深对栈和队列的理解。
1.实验原理1.1 栈的原理栈是一种具有后进先出(LIFO)特点的数据结构。
在栈中,只允许在栈顶进行插入、删除和访问操作,并且这些操作仅限于栈顶元素。
1.2 队列的原理队列是一种具有先进先出(FIFO)特点的数据结构。
在队列中,元素的插入操作只能在队列的一端进行,称为队尾。
而元素的删除操作只能在队列的另一端进行,称为队头。
2.实验要求2.1 实现栈和队列的基本操作●栈的基本操作:压栈、弹栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空。
●队列的基本操作:入队、出队、获取队头元素和判断队列是否为空。
2.2 进行相应操作的测试●对栈进行插入、删除、访问等操作的测试,并输出测试结果。
●对队列进行插入、删除、访问等操作的测试,并输出测试结果。
3.实验环境●操作系统:Windows 10●开发工具:C++编译器4.实验步骤4.1 栈的实现步骤1:定义栈的结构体,包含栈的容量和栈顶指针。
步骤2:根据栈的容量动态分配内存。
步骤3:实现栈的基本操作函数:压栈、弹栈、获取栈顶元素和判断栈是否为空。
步骤4:进行栈的相关测试。
4.2 队列的实现步骤1:定义队列的结构体,包含队列的容量、队头和队尾指针。
步骤2:根据队列的容量动态分配内存。
步骤3:实现队列的基本操作函数:入队、出队、获取队头元素和判断队列是否为空。
步骤4:进行队列的相关测试。
5.实验结果与分析5.1 栈的测试结果●压栈操作测试:将若干元素压入栈中。
●弹栈操作测试:依次弹出栈中的元素。
●获取栈顶元素测试:输出栈顶元素。
●判断栈是否为空测试:输出栈是否为空的结果。
5.2 队列的测试结果●入队操作测试:将若干元素入队。
●出队操作测试:依次出队元素。
●获取队头元素测试:输出队头元素。
●判断队列是否为空测试:输出队列是否为空的结果。
6.结论通过本次实验,我们掌握了栈和队列的基本概念和操作。
十大经典数据结构总结与比较
十大经典数据结构总结与比较数据结构是计算机科学中的重要基础概念,它是一种组织和存储数据的方式,使得数据可以高效地被操作和访问。
在计算机算法和程序设计中,选择合适的数据结构对程序的性能和效率有着重要的影响。
本文将总结并比较十大经典数据结构,包括数组、链表、栈、队列、树、图、堆、散列表、字符串和向量。
1. 数组(Array)数组是一种线性数据结构,它以连续的内存空间来存储相同类型的元素。
数组具有快速访问元素的特点,但插入和删除操作的效率较低。
2. 链表(LinkedList)链表是一种由节点组成的数据结构,每个节点存储数据和指向下一个节点的指针,链表可以分为单向链表和双向链表。
链表具有高效的插入和删除操作,但访问元素的效率相对较低。
3. 栈(Stack)栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,只能通过栈顶进行插入和删除操作。
栈的应用包括函数调用、表达式求值等。
4. 队列(Queue)队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,可以在队尾插入元素,在队头删除元素。
队列的应用包括广度优先搜索、缓冲区处理等。
5. 树(Tree)树是一种非线性数据结构,由节点和边组成,节点之间具有层级关系。
树的应用包括二叉搜索树、平衡二叉树等。
6. 图(Graph)图是一种由节点和边组成的非线性数据结构,节点之间的关系可以是任意的。
图的应用包括网络路由、社交网络分析等。
7. 堆(Heap)堆是一种特殊的树形数据结构,具有最大堆和最小堆两种形式。
堆常用于优先队列和排序算法中。
8. 散列表(Hash Table)散列表是一种根据关键字直接访问数据的数据结构,通过哈希函数将关键字映射为散列地址。
散列表的查询和插入操作具有常数时间复杂度。
9. 字符串(String)字符串是由字符组成的数据结构,常用于存储和处理文本信息。
字符串的操作包括匹配、查找、替换等。
10. 向量(Vector)向量是一种动态数组,与数组类似,但可以自动调整大小。
数据结构名词解释考研题库答案
数据结构名词解释考研题库答案数据结构是计算机科学中的重要概念,它涉及到存储和组织数据的方式和方法。
在考研中,数据结构是一个重要的考点,因此掌握数据结构的相关名词解释是非常有必要的。
下面将对一些常见的数据结构名词进行解释,并给出相应的考研题库答案。
一、栈(Stack)栈是一种具有特定操作限制的线性数据结构。
它的特点是先进后出(Last InFirst Out,LIFO),即最后进入栈的元素最先被访问。
栈有两个基本操作:入栈(Push)和出栈(Pop)。
考研题库答案:1. 下面哪个选项不是栈的特点?A. 先进后出B. 后进先出C. 入栈操作D. 出栈操作答案:B二、队列(Queue)队列是一种具有特定操作限制的线性数据结构。
它的特点是先进先出(First In First Out,FIFO),即最先进入队列的元素最先被访问。
队列有两个基本操作:入队(Enqueue)和出队(Dequeue)。
考研题库答案:2. 下面哪个选项不是队列的特点?A. 先进先出B. 后进先出C. 入队操作D. 出队操作答案:B三、链表(Linked List)链表是一种非连续存储结构的数据结构。
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。
链表分为单向链表和双向链表两种类型。
考研题库答案:3. 下面哪个选项不是链表的特点?A. 非连续存储结构B. 节点包含数据和指针C. 单向链表和双向链表D. 每个节点包含指向上一个节点的指针答案:D四、树(Tree)树是一种非线性数据结构,它由节点和边组成。
树的每个节点可以有零个或多个子节点,除了根节点外,每个节点都有一个父节点。
树的常见应用包括二叉树、二叉搜索树和平衡二叉树等。
考研题库答案:4. 下面哪个选项不是树的特点?A. 非线性数据结构B. 节点和边组成C. 每个节点有零个或多个子节点D. 每个节点都有一个父节点答案:A五、图(Graph)图是一种非线性数据结构,它由节点和边组成。
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第三章习题
一、基本题
1.填空:线性表、栈和队列都是_____结构,可以在线性表的_____位置插入和删除元素,对于栈只能在_______位置插入和删除元素,对于队只能在______位置插入和______位置删除元素。
2. 栈和队列数据结构的特点,什么情况下用到栈,什么情况下用到队列?
3.设有编号为1,2,3,4的四辆车,顺序进入一个栈式结构的站台,试写出这四辆车开出车站的所有可能的顺序(每辆车可能入站,可能不入站,时间也可能不等)。
4.试证明:若借助栈由输入序列1,2,…,n得到输出序列为p1p2…p n (它是输入序列的一个排列),则在输出序列中不可能出现这样的情形:存在着i<j<k,使得p k<p i <p j。
二、设计算法题
1.假设称正读和反读都相同的字符序列为“回文”,例如,“abcddcba”、“qwerewq”
是回文,“ashgash”不是回文。
是写一个算法判断读入的一个以‘@’为结束符的字符序列是否为回文。
2.设以数组se[m]存放循环队列的元素,同时设变量rear 和front分别作为队头队尾指针,且队头指针指向队头前一个位置,写出这样设计的循环队列入队出队的算法。
3.假设以数组se[m]存放循环队列的元素,同时设变量rear 和num分别作为队尾指针和队中元素个数记录,试给出判别此循环队列的队满条件,并写出相应入队和出队的算法。
4.假设以带头结点的循环链表表示一个队列,并且只设一个队尾指针指向尾元素结点(注意不设头指针),试写出相应的置空队、入队、出队的算法。
5.设计一个算法判别一个算术表达式的圆括号是否正确配对。
6.写一个算法,借助于栈将一个单链表置逆。
7.两个栈共享向量空间v[m],它们的栈底分别设在向量的两端,每个元素占一个分量,试写出两个栈公用的栈操作算法:push(i,x)、pop(i)和top(i),i=0和1 ,用以指示栈号。
三、实验题目
1.背包问题的求解:
假设有一个能装入总体积为T的背包和n件体积分别为w1 , w2, … , w n 的物品,能否从n件物品中挑选若干件恰好装满背包,即使w1 +w2 + … + w n=T,要求找出所有满足上述条件的解。
例如:当T=10,各件物品的体积{1,8,4,3,5,2}时,可找到下列4组解:(1,4,3,2)
(1,4,5)
(8,2)
(3,5,2)。
提示:可利用回溯法的设计思想来解决背包问题。
首先将物品排成一列,然后顺序选取物品装入背包,假设已选取了前i 件物品之后背包还没有装满,则继续选取第i+1件物品,若该件物品“太大”不能装入,则弃之而继续选取下一件,直至背包装满为止。
但
如果在剩余的物品中找不到合适的物品以填满背包,则说明“刚刚”装入背包的那件物品“不合适”,应将它取出“弃之一边”,继续再从“它之后”的物品中选取,如此重复,,直至求得满足条件的解,或者无解。
由于回溯求解的规则规则是“后进先出”因此自然要用到栈。