棧與隊(duì)列也是線性表VIP

棧與隊(duì)列也是線性表引言棧隊(duì)列棧與隊(duì)列的特性比較棧與隊(duì)列的應(yīng)用場景總結(jié)引言01線性表的概念線性表是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中元素按線性的方式排列，即每個元素有且只有一個前驅(qū)和一個后繼。線性表通常用一維數(shù)組來表示，其中每個元素都有一個唯一的索引。123線性表具有有序性，即元素之間的相對順序是確定的。線性表具有唯一性，即每個元素在表中只有一個實(shí)例。線性表具有連續(xù)性，即元素在存儲空間上是連續(xù)的。線性表的特性棧02棧是一種特殊的線性表，它只允許在表的一端（稱為棧頂）進(jìn)行插入和刪除操作。棧遵循后進(jìn)先出（LIFO）原則，即最后進(jìn)入棧的元素將最先被刪除。棧的定義棧的性質(zhì)01棧具有后進(jìn)先出（LIFO）的特性，即最后進(jìn)入棧的元素將最先被刪除。02棧是線性表的一個子集，因此它也具有線性表的特性，如有序性和可索引性。棧的大小是有限的，其容量取決于實(shí)現(xiàn)方式和存儲介質(zhì)。03使用數(shù)組作為存儲結(jié)構(gòu)，通過數(shù)組的索引來操作棧頂元素。數(shù)組實(shí)現(xiàn)鏈表實(shí)現(xiàn)動態(tài)內(nèi)存分配使用鏈表作為存儲結(jié)構(gòu)，通過鏈表的頭部來操作棧頂元素。根據(jù)需要動態(tài)分配內(nèi)存空間，以實(shí)現(xiàn)棧的動態(tài)增長和收縮。030201棧的實(shí)現(xiàn)方式隊(duì)列03隊(duì)列是一種特殊的線性表，它只允許在表的前端（front）進(jìn)行刪除操作，在表的后端（rear）進(jìn)行插入操作。隊(duì)列具有先進(jìn)先出（FIFO）的特性，最早進(jìn)入隊(duì)列的元素將最先被刪除。隊(duì)列的定義隊(duì)列是一種線性表，具有線性表的特性，如有序性和可索引性。隊(duì)列只允許在表的前端和后端進(jìn)行操作，具有特定的操作順序和規(guī)則。隊(duì)列中的元素遵循先進(jìn)先出的原則，最先進(jìn)入隊(duì)列的元素將最先被刪除。隊(duì)列的性質(zhì)鏈表實(shí)現(xiàn)使用鏈表來實(shí)現(xiàn)隊(duì)列，可以通過在鏈表頭部進(jìn)行刪除操作，在鏈表尾部進(jìn)行插入操作來模擬隊(duì)列的行為。數(shù)組實(shí)現(xiàn)使用數(shù)組來實(shí)現(xiàn)隊(duì)列，可以在數(shù)組的頭部進(jìn)行刪除操作，在數(shù)組的尾部進(jìn)行插入操作。為了實(shí)現(xiàn)隊(duì)列的特性，需要在插入和刪除操作時進(jìn)行數(shù)組的移動和填充。隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)方式棧與隊(duì)列的特性比較04后進(jìn)先出（LastInFirstOut,LIFO）的線性表，只允許在表的一端（稱為棧頂）進(jìn)行插入和刪除操作。先進(jìn)先出（FirstInFirstOut,FIFO）的線性表，只允許在表的一端（稱為隊(duì)尾）進(jìn)行插入操作，在另一端（稱為隊(duì)頭）進(jìn)行刪除操作。入/出元素的方式隊(duì)列棧元素按照后進(jìn)先出的順序排列，即最后進(jìn)入棧的元素將最先被彈出。棧元素按照先進(jìn)先出的順序排列，即最先進(jìn)入隊(duì)列的元素將最先被彈出。隊(duì)列元素的排列順序元素的動態(tài)變化棧元素的動態(tài)變化表現(xiàn)為壓棧（push）和彈棧（pop）操作，壓棧操作將元素添加到棧頂，彈棧操作將棧頂元素刪除。隊(duì)列元素的動態(tài)變化表現(xiàn)為入隊(duì)（enqueue）和出隊(duì)（dequeue）操作，入隊(duì)操作將元素添加到隊(duì)尾，出隊(duì)操作將隊(duì)頭元素刪除。棧與隊(duì)列的應(yīng)用場景05后進(jìn)先出（LIFO）的數(shù)據(jù)處理01棧在很多場景中用于實(shí)現(xiàn)后進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如括號匹配、HTML解析等。深度優(yōu)先搜索（DFS）02在圖和樹的遍歷中，棧常用于實(shí)現(xiàn)深度優(yōu)先搜索算法，通過不斷壓入節(jié)點(diǎn)，再從棧頂取出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷。函數(shù)調(diào)用棧03在計(jì)算機(jī)程序的執(zhí)行過程中，函數(shù)調(diào)用棧用于保存函數(shù)調(diào)用的上下文信息，包括參數(shù)、局部變量等。棧的應(yīng)用場景03操作系統(tǒng)中的進(jìn)程調(diào)度在操作系統(tǒng)中，進(jìn)程調(diào)度器使用隊(duì)列來保存待執(zhí)行的進(jìn)程，按照先進(jìn)先出的原則進(jìn)行調(diào)度。01先進(jìn)先出（FIFO）的數(shù)據(jù)處理隊(duì)列在很多場景中用于實(shí)現(xiàn)先進(jìn)先出的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如打印任務(wù)隊(duì)列、任務(wù)調(diào)度等。02廣度優(yōu)先搜索（BFS）在圖和樹的遍歷中，隊(duì)列常用于實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索算法，通過不斷從隊(duì)列頭部取出節(jié)點(diǎn)進(jìn)行遍歷。隊(duì)列的應(yīng)用場景數(shù)據(jù)存儲和檢索線性表是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中最基礎(chǔ)的一種，常用于存儲和檢索數(shù)據(jù)，如數(shù)組、鏈表等。排序和查找算法線性表是實(shí)現(xiàn)排序和查找算法的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，如冒泡排序、二分查找等。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)操作線性表是實(shí)現(xiàn)其他復(fù)雜數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)，如棧、隊(duì)列等。線性表的應(yīng)用場景總結(jié)06棧棧是一種特殊的線性表，只允許在表的一端進(jìn)行插入和刪除操作，通常稱為“后進(jìn)先出”（LIFO）結(jié)構(gòu)。線性表線性表是最基本的線性結(jié)構(gòu)，元素之間一對一的關(guān)系。隊(duì)列隊(duì)列也是一種特殊的線性表，只允許在表的一端進(jìn)行插入操作，在另一端進(jìn)行刪除操作，通常稱為“先進(jìn)先出”（FIFO）結(jié)構(gòu)。線性表、棧和隊(duì)列的關(guān)系VS棧在計(jì)算機(jī)科學(xué)中廣泛應(yīng)用于函數(shù)調(diào)用、遞歸、深度優(yōu)先搜索等領(lǐng)域。函數(shù)調(diào)用時，局部變量和返回地址被壓入棧中，執(zhí)行完函數(shù)后再從棧中彈出。遞歸中，函數(shù)調(diào)用自己時，將自身信息壓入棧中，以便于后續(xù)的遞歸調(diào)用。深度優(yōu)先搜索使用棧來保存待搜索的節(jié)點(diǎn)。隊(duì)列的應(yīng)用隊(duì)列在計(jì)算機(jī)科學(xué)中廣泛應(yīng)用于任務(wù)調(diào)度、緩沖區(qū)管理、網(wǎng)絡(luò)通信等領(lǐng)域。任務(wù)調(diào)度