数据结构第2章 栈和队列
名人说:莫听穿林打叶声,何妨吟啸且徐行。—— 苏轼《定风波·莫听穿林打叶声》
本篇笔记整理:Code_流苏(CSDN)(一个喜欢古诗词和编程的Coder😊)
目录
- 0、思维导图
- 栈和队列
- 1、栈
- 1)特点
- 2)分类
- 3)应用
- 2、队列
- 1)特点
- 2)分类
- 3)应用
0、思维导图
栈和队列
1、栈
栈是一种遵循后进先出(LIFO,Last In First Out)原则的数据结构。可以想象成一摞盘子,最后放上去的盘子会最先拿掉。
1)特点
“后进先出(LIFO)”
2)分类
①顺序栈
采用顺序存储的栈结构。
-
1️⃣入栈和出栈
-
2️⃣判断栈满空
说明:栈顶指针top表示当前栈顶元素的位置、MAXSIZE是数组容量大小。
-
a.满:top == MAXSIZE - 1
-
b.空:top == -1
-
②链栈
采用链式存储的栈结构
- a.入栈和出栈
-
b.判断栈满空
说明:top为栈顶指针
-
栈满:一般不存在此类情况
-
栈空:top == NULL
-
③共享栈
共享栈通常是指在程序设计中,多个线程共享同一个栈空间的概念,如下图,两个顺序栈共享内存空间。
判断栈空、栈满
- 栈空:top0=-l 时0号栈为空,topl=MaxSize时1号栈空;
- 栈满:两个栈顶指针相邻(topl-top0=l)。时
3)应用
①函数调用(一般递归较为常见)
②表达式求值
-
前缀表达式
- 运算符位于操作数之前
-
中缀表达式
- 运算符位于操作数之间
-
后缀表达式
- 运算符位于操作数之后
-
前中后缀转换
-
1️⃣中缀转前缀
-
转换步骤
-
1、加括号
-
2、前移运算符
-
3、去括号
-
-
举例
-
-
2️⃣中缀转后缀
-
转换步骤
-
1、加括号
-
2、后移运算符
-
3、去括号
-
-
-
举例
-
③括号匹配
④深度优先搜索
2、队列
队列是一种遵循先进先出(FIFO,First In First Out)原则的数据结构。可以想象成排队买票,最先排队的人最先买到票。
1)特点
“ 先进先出(FIFO)”
2)分类
①顺序队列
使用顺序存储的队列结构
-
入队和出队
-
判断满与空
-
队头指针front和队尾指针rear分别指示当前队头元素和队尾元素的位置
-
满:rear == MAXSIZE - 1
-
空:front == rear
-
②循环队列
队列的头尾相接的顺序队列结构
-
判断满与空
-
队头指针front和队尾指针rear分别指示当前队头元素和队尾元素的位置。Maxsize指队列的数组大小。
-
满:(rear + 1) % Maxsize == front,其中%表示取模运算。
-
空:front == rear。
-
元素个数:(rear - front + Maxsize) % Maxsize
-
③链式队列
使用链式存储的队列结构
-
判断满与空
说明:头指针front和尾指针rear分别指向当前队头元素和队尾元素。
- 满:一般不存在此类情况
- 空:front == NULL且rear == NULL。
④双端队列
两端都可以进行入队和出队操作的队列
-
输出受限的双端队列
- 一端可插入和删除,另一端只允许插入
- 一端可插入和删除,另一端只允许插入
-
输入受限的双端队列
- 一端可进行插入和删除,另一端只允许删除
- 一端可进行插入和删除,另一端只允许删除
3)应用
①层次遍历
②计算机系统
-
资源管理
-
消息缓冲
-
页面替换算法
③广度优先搜索
上述内容笔记部分图片来源网络,侵删。
参考内容:
1.《王道数据结构》
2.【LeetCode】括号匹配问题
3.数据结构电子讲义
4.数据结构共享栈Code_流苏(CSDN)(一个喜欢古诗词和编程的Coder)
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