数据结构（二） 栈和队列

 二、栈和队列

　　1、栈的表示与实现

　　2、栈的应用

　　3、队列的表示和实现

　　　　链队列

　　　　循环队列

栈和队列

         栈和队列都是特殊的线性表，它们的基本操作是线性表操作的子集，是操作受限的线性表。

 

栈

         特点：只在表头进行插入与删除操作。表头端成为栈顶，表尾称栈底。

         LIFO：后进先出。

 

栈的实现

         栈的实现有两种方法：顺序栈和链栈。

         顺序栈利用一组地址连续最大长度为MAX_STACK_SIZE的存储单元依次存放从栈底到栈顶的数据元素。

         在程序中同时使用多个栈的情形下，使用链式栈不但可以提高存储效率，同时还可达到共享存储的目的。链式栈一般不使用头节点。

队列（queue）

         FIFO:先进先出，只允许在一端插入，在另一端删除。

         队列的两种存储结构：顺序存储、链式存储。

 

　　1、  链队列

　　链队列应有2个分别指示队头队尾的指针，即头指针与尾指针。

　　如果从队列中退出一个元素，必须从单链表的第一个节点中取出队头元素，并删除此节点，而入队的新元素是存放在队尾处的，也就是单链表的最后一个元素的后面，并且此结点会成为新的队尾。

　　Ps：队列适合于数据元素变动比较大的情形，一般不存在溢出的问题，如果程序中要使用多个队列，最好使用链队列，这样将不会出现存储分配问题，也不必进行数据元素的移动。

 

　　2、  循环队列

　　队列的顺序存储结构，实际是利用一个容量是maxSize的一维数组elem作为队列的元素的存储结构，并设立的两个front和rear分别表示队头和队尾。

　　当队列的实际可用空间还没有使用完却不能再插入新元素，这种情形继续插入会产生溢出叫做“假溢出”。

　　为了解决假溢出，我们把顺序队列从逻辑上看成一个环，成为循环队列，循环队列首尾相接。

　　循环队列中，从front=rear无法判断是队空还是队满，有3中处理办法：

　　A、 另设一个标志符区别队列是空还是队满。

　　B、  用一个数据成员存储元素的个数。

　　C、  少用一个元素空间，约定在队尾指针的下一位置作为队满的标志。