数据结构与算法(4)-栈与队列

目录
一.栈的定义
    1.栈的定义
    2.进栈出栈变化形式
二.栈的抽象数据类型
三.栈的顺序存储结构及实现
    1.栈的顺序存储结构
    2.栈的顺序存储结构–进栈操作
    3.栈的顺序存储结构–出栈操作
四.两栈共享存储空间
五.栈的链式存储结构
    1.栈的链式存储结构
    2.栈的链式存储结构–进栈操作
    3.栈的链式存储结构–出栈操作
六.栈的应用–递归
    1.递归定义：
七.队列的定义
八.队列的抽象数据类型
九.循环队列
    1.循环队列的定义：
十.队列的链式存储结构
    1.含义
    2.队列的链式存储结构–入队操作
    3.队列的链式存储结构–出队操作
    4.链队列与循环队列的比较：

一.栈的定义：

1.栈的定义：

(1).栈(stack)是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表

(2).把允许插入和删除的一端称为栈顶(top)，另一端称为栈底(bottom)，不含任何数据元素的栈称为空栈。栈又称为后进先出(Last In First Out)的线性表，简称LIFO结构

2.进栈出栈变化形式

二.栈的抽象数据类型

三.栈的顺序存储结构及实现

1.栈的顺序存储结构

2.栈的顺序存储结构–进栈操作

3.栈的顺序存储结构–出栈操作

此时进栈出栈都没有涉及到任何循环语句，因此时间复杂度均是O(1)

四.两栈共享存储空间

五.栈的链式存储结构

1.栈的链式存储结构

(1)栈的链式存储结构，简称为链栈

(2)对于空栈来说，链表原定义是头指针指向空，那么链栈的空其实就是top=NULL的时候

2.栈的链式存储结构–进栈操作

3.栈的链式存储结构–出栈操作

(1)对比一下顺序栈与链栈，它们在时间复杂度上是一样的，均为O(1)

六.栈的应用–递归

1.递归定义：

(1)把一个直接调用自己或通过一系列的调用语句间接地调用自己的函数，称做递归函数

(2)迭代和递归的区别是：

迭代使用的是循环结构，递归使用的是选择结构。递归能使程序的结构更清晰、更简洁、更容易让人理解，从而减少读懂代码的时间。但是大量的递归调用会建立函数的副本，会耗费大量的时间和内存。迭代则不需要反复调用函数和占用额外的内存

七.队列的定义

(1)队列(queue)是只允许在一端进行插入操作，而在另一端进行删除操作的线性表

(2)队列是一种先进先出(First In First Out)的线性表，简称FIFO。允许插入的一端称为队尾，允许删除的一端称为队头

八.队列的抽象数据类型

九.循环队列

1.循环队列的定义：

把队列的这种头尾相接的顺序存储结构称为循环队列

十.队列的链式存储结构

1.含义

(1)队列的链式存储结构，其实就是线性表的单链表，只不过它只能尾进头出而已，我们把它简称为链队列

2.队列的链式存储结构–入队操作

3.队列的链式存储结构–出队操作

4.链队列与循环队列的比较：

(1)从时间上，其实它们的基本操作都是常数时间，即都为O(1)的，不过循环队列是事先申请好空间，使用期间不释放，而对于链队列，每次申请和释放结点也会存在一些时间开销