栈和队列的初步认识

一、栈的定义和特点

1、定义：栈(stack) 是一个特殊的线性表，是限定仅在一端(通常是表尾)进行插入和删除操作的线性表。又称为后进先出的线性表，简称LIFO结构。

2、栈的相关概念：

①栈是仅在表尾进行插入、删除操作的线性表

②表尾称为栈顶Top，表头称为栈底Base。

③插入元素到栈顶(即表尾)的操作，称为入栈。

④从栈顶(即表尾)删除最后个元素的操作， 称为出栈。

3、栈的常见应用：由于栈的操作具有后进先出的固有特性，使得栈成为程序设计中的有用工具。另外，如果问题求解的过程具有"后进先出”的天然特性的话，则求解的算法中也必然需要利用"栈”。如下列问题中都有可能涉及到：数制转换、表达式求值、括号匹配的检验、八皇后问题、行编辑程序、函数调用、迷宫求解、递归调用的实现。

4、栈的基本操作如下图所示：

二、队列的定义和特点

1、定义：队列是一个特殊的线性表，只能在表的一端进行插入运算，在表的另一端进行删除运算的线性表(头删尾插)。只能在队首和队尾运算，且访问结点时依照先进先出(FIFO) 的原则。

2、队列的应用：由于队列的操作具有先进先出的特性，使得队列成为程序设计中解决类似排队问题的有用工具。下列为队列应用的例子：

①脱机打印输出:按申请的先后顺序依次输出。

②多用户系统中，多个用户排成队，分时地循环使用CPU和主存。

③按用户的优先级排成多个队，每个优先级一个队列。

④实时控制系统中，信号按接收的先后顺序依次处理。

⑤网络电文传输，按到达的时间先后顺序依次进行。

3、队列的相关术语：①表尾称为队尾，表头称为队头。

                                  ②插入元素称为入队，删除元素称为出队。

                                  ③队列的存储结构为链队或顺序队(常用循环顺序队)。

4、队列常见的基本操作如下图所示：

 三、线性表、栈和队列的比较

1、栈和队列是两种常用的、重要的数据结构，栈和队列是限定插入和删除只能在表的"端点"进行的线性表。因此可以理解为栈和队列都是线性表的一种特殊情况。

2、如下图所示为三者的比较：