数据结构与算法-栈与队列

简介: 数据结构与算法-栈与队列

什么是栈

栈也是一种线性表,但它是受到限制的线性表。

栈只允许在一端进行操作。

(1)栈中允许执行插入和删除操作的一端称为栈顶,不允许执行插入和删除操作的一端称为栈底

.

(2)向一个栈中插入新元素又称为入栈、压栈。入栈之后该元素被放在栈顶元素的上面,成为新的栈顶元素;

.

(3)从一个栈中删除元素又称为出栈、弹栈,是把栈顶元素删除,使其相邻元素成为新的栈顶元素。

注意

若要从栈中获取元素,只能通过栈顶指针取到栈顶元素,无法取得其它元素。

栈的相关操作

可对栈进行的基本操作如下:

  • Create() (Init())︰创建栈(初始化栈);
  • lsEmpty():判断栈是否为空;
  • Push():进栈;
  • Pop():出栈;
  • getTop():获取栈顶元素。只读取栈顶元素,并不将元素弹出栈;
  • getSize():获取栈的长度;
  • Destory():销毁栈;

栈的实现

栈的顺序存储实现

栈的顺序存储也称为顺序栈,它利用一组 地址连续 的存储单元,依次存放 自栈底到栈顶 的元素,同时附设栈顶标识top来指示栈顶元素在顺序栈中的位置;

操作步骤:

顺序栈插入元素

顺序栈删除元素

栈的链式存储实现

栈的链式存储也称为链栈,它和链表的存储原理一样,都可以利用闲散空间来存储元素,用指针来建立各结点之间的逻辑关系。链栈也会设置一个栈顶元素的标识符top,称为栈顶指针。它和链表的区别是,只能在一端进行各种操作。

操作步骤:

栈的应用

用栈实现四则运算

1、中缀转后缀

  • 对于数字:直接输出;
  • 对于符号:
    左括号:进栈,不管栈中是否有元素。
    运算符:若此时栈为空,直接进栈。
    若栈中有元素,则与栈顶符号进行优先级比较:
    若新符号优先级高,则新符号进栈(默认左括号优先级最低,直接入栈)。
    若新符号优先级低,将栈顶符号弹出并输出,之后使新符号进栈。
    右括号:不断将栈顶符号弹出并输出,直到匹配到左括号,再接着读取下一个符号;须注意,左右括号匹配完成即可,并不将其输出。
  • 遍历结束:将栈中所有的符号弹出并输出。

2、后缀表达式的运算

  • 对于数字:进栈;
  • 对于符号:
    从栈中弹出右操作数;
    从栈中弹出左操作数;
    然后根据符号进行运算,将运算结果压入栈中。
  • 遍历结束:将栈中所有的符号弹出并输出。

栈的递归应用

所谓递归就是程序调用自身的过程,它可以把一个大型的、复杂的问题层层转化为一个与原问题相似的、规模较小的问题来求解,递归策略只需少量的代码就可描述出解题过程中所需要的多次重复计算,大大地减少了程序的代码量。

一般来说,递归需要有临界条件:递归前进和递归返回段。否则递归将无限调用,永远无法结束程序,最后会造成内存崩溃。

递归调用过程

----3.4

相关文章
|
16天前
|
C语言
【数据结构】栈和队列(c语言实现)(附源码)
本文介绍了栈和队列两种数据结构。栈是一种只能在一端进行插入和删除操作的线性表,遵循“先进后出”原则;队列则在一端插入、另一端删除,遵循“先进先出”原则。文章详细讲解了栈和队列的结构定义、方法声明及实现,并提供了完整的代码示例。栈和队列在实际应用中非常广泛,如二叉树的层序遍历和快速排序的非递归实现等。
90 9
|
7天前
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
15 1
|
10天前
|
存储 算法 Java
数据结构的栈
栈作为一种简单而高效的数据结构,在计算机科学和软件开发中有着广泛的应用。通过合理地使用栈,可以有效地解决许多与数据存储和操作相关的问题。
|
13天前
|
存储 JavaScript 前端开发
执行上下文和执行栈
执行上下文是JavaScript运行代码时的环境,每个执行上下文都有自己的变量对象、作用域链和this值。执行栈用于管理函数调用,每当调用一个函数,就会在栈中添加一个新的执行上下文。
|
14天前
|
存储
系统调用处理程序在内核栈中保存了哪些上下文信息?
【10月更文挑战第29天】系统调用处理程序在内核栈中保存的这些上下文信息对于保证系统调用的正确执行和用户程序的正常恢复至关重要。通过准确地保存和恢复这些信息,操作系统能够实现用户模式和内核模式之间的无缝切换,为用户程序提供稳定、可靠的系统服务。
42 4
|
19天前
|
算法 安全 NoSQL
2024重生之回溯数据结构与算法系列学习之栈和队列精题汇总(10)【无论是王道考研人还是IKUN都能包会的;不然别给我家鸽鸽丢脸好嘛?】
数据结构王道第3章之IKUN和I原达人之数据结构与算法系列学习栈与队列精题详解、数据结构、C++、排序算法、java、动态规划你个小黑子;这都学不会;能不能不要给我家鸽鸽丢脸啊~除了会黑我家鸽鸽还会干嘛?!!!
|
1月前
|
算法 程序员 索引
数据结构与算法学习七:栈、数组模拟栈、单链表模拟栈、栈应用实例 实现 综合计算器
栈的基本概念、应用场景以及如何使用数组和单链表模拟栈,并展示了如何利用栈和中缀表达式实现一个综合计算器。
30 1
数据结构与算法学习七:栈、数组模拟栈、单链表模拟栈、栈应用实例 实现 综合计算器
|
1月前
初步认识栈和队列
初步认识栈和队列
59 10
|
1月前
数据结构(栈与列队)
数据结构(栈与列队)
17 1
|
1月前
|
算法
数据结构与算法二:栈、前缀、中缀、后缀表达式、中缀表达式转换为后缀表达式
这篇文章讲解了栈的基本概念及其应用,并详细介绍了中缀表达式转换为后缀表达式的算法和实现步骤。
46 3