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C程序中的数据结构:栈与队列

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  •      文件类型:CPP


简介:
本文章详细介绍了C语言编程中常用的两种数据结构——栈和队列。通过实例解析了它们的工作原理及其在实际应用中的优势。适合初学者入门学习。 某商场有一个100个车位的停车场。当车位未满时,等待的车辆可以进入并计时;如果车位已满,则必须有车辆离开后,等待的车辆才能进入。每当车辆离开时,会计算其停留时间,并按照每小时1元的标准收费。 汽车进出的信息格式为“进入/离开、车牌号、具体的时间”。系统需要能够随时显示停车场内的当前车辆信息以及详细的收费历史记录。

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客服
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  • C
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    本文章详细介绍了C语言编程中常用的两种数据结构——栈和队列。通过实例解析了它们的工作原理及其在实际应用中的优势。适合初学者入门学习。 某商场有一个100个车位的停车场。当车位未满时,等待的车辆可以进入并计时;如果车位已满,则必须有车辆离开后,等待的车辆才能进入。每当车辆离开时,会计算其停留时间,并按照每小时1元的标准收费。 汽车进出的信息格式为“进入/离开、车牌号、具体的时间”。系统需要能够随时显示停车场内的当前车辆信息以及详细的收费历史记录。
  • C#算法__DataAndAlgorithm
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    本课程专注于C#编程语言中的数据结构与算法,重点讲解栈和队列的基本概念、实现方式及其应用场景。适合初学者深入学习。 在IT领域,数据结构与算法是编程基础的重要组成部分,它们直接影响到程序的效率和性能。本资源专注于探讨栈和队列这两种基本而关键的数据组织方式以及其在C#语言中的实现。 栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,常被比喻为“堆叠的盘子”。新元素总是添加到栈顶,删除操作也从顶部开始执行。这种特性使得栈适用于处理逆序操作、回溯问题、表达式求值和深度优先搜索等场景。例如,在网页浏览的历史记录功能中,浏览器利用栈来追踪用户访问过的页面,每次点击“后退”按钮时就从前一个页面(即当前的栈顶)返回。 队列则是一种先进先出(FIFO)的数据结构,像排队等待服务的人群一样,最先加入队列中的元素会首先被处理。这种特性适用于任务调度、消息传递和打印队列等场景。在C#中可以使用`System.Collections.Generic`命名空间下的`Queue`类来创建并操作队列。 线性表是一种由相同类型元素构成的有限序列,可以通过索引访问每个元素的数据结构。它可以是顺序存储(如数组)或链式存储(如链表),各有优缺点和适用场景。在C#中,常用的实现方式为`List`类,该类提供了丰富的操作方法。 串,或者叫字符串,则是一种特殊的线性表,专门用于存放字符序列的数据结构。在C#中,不可变的`string`类型提供了一系列方便的方法来处理文本数据,如连接、查找和替换等。 本资源可能包含了这些概念的相关代码示例,学习者可以通过阅读与实践这些代码加深对栈、队列、线性表及串的理解。这有助于提升编程技能,并在解决复杂问题时能够有效地设计和优化算法。掌握上述基础知识还将为后续深入研究更高级的数据结构(如树、图、哈希表等)以及相应的算法奠定坚实的基础。通过实际编写与调试代码,可以进一步加深对这些概念的认知并提高自身的编程能力。
  • 上溢下溢——
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    本文探讨了数据结构中栈和队列的概念,并重点分析了栈操作过程中可能出现的上溢与下溢现象及其解决方法。 3.1.2 栈上溢和下溢 上溢:当栈满时进行进栈操作必定会导致空间溢出,简称“上溢”。这是一种错误状态,应尽量避免。 下溢:当栈为空时执行退栈操作也会产生溢出现象,简称“下溢”。然而,这种现象可能是正常的流程控制部分。因为在一个程序的运行过程中,栈的状态可能会从空开始或结束于空,在此情况下使用“下溢”作为条件进行状态转移是合理的。
  • 1.zip
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    本资料为《堆栈与队列数据结构教程》,内含详细讲解和示例代码,帮助初学者掌握这两种重要的线性数据结构及其应用。 数据结构是计算机科学中的核心概念之一,它涉及到如何有效地组织和管理数据以实现高效存储、检索及处理的目的。在这份教程里,我们将深入探讨两种基础且重要的数据结构——堆栈(Stack)与队列(Queue),它们在算法设计、操作系统、编译原理以及数据库管理等领域有着广泛的应用。 ### 堆栈(Stack) 堆栈是一种遵循后进先出原则的数据结构,即最后放入的元素最先被移除。可以想象成生活中叠放盘子的情形:最上面的那个会第一个被取下。在编程中,这种数据结构常用于实现递归调用、表达式求值和函数调用记录等功能。 **基本操作包括:** 1. **压栈(Push)**: 将元素添加到堆栈顶部。 2. **弹栈(Pop)**: 移除并返回堆栈顶部的元素。 3. **查看顶部元素(Peek或Top)**: 在不移除的情况下查看最上层的元素。 4. **检查是否为空(IsEmpty)**: 判断当前堆栈是否有任何元素。 ### 队列(Queue) 队列是一种遵循先进先出原则的数据结构,即最先加入的元素会首先被处理。这种特性类似于银行排队系统:最早到达的人优先服务。在多任务调度、内存管理及网络数据包处理等场景中,队列发挥着重要作用。 **基本操作包括:** 1. **入队(Enqueue)**: 在队尾添加新的元素。 2. **出队(Dequeue)**: 移除并返回队首的元素。 3. **查看头部元素(Front或Head)**: 不移除的情况下查看最前面的元素。 4. **查看尾部元素(Rear或Tail)**: 同样不移除,而是检查最后面的那个元素。 5. **判断是否为空(IsEmpty)**: 判断当前队列是否有任何未处理的任务。 ### 堆栈和队列的实现 堆栈与队列可以通过数组、链表或者双端队列来构建。使用数组虽然简单直接,但可能会遇到容量限制的问题;而采用链表则可以提供更好的动态扩展性,尽管访问速度稍慢一些;至于双端队列,则可以在两端高效地进行插入和删除操作,非常适合用来实现高效的堆栈与队列。 ### 应用场景 - **递归**: 每次函数调用都会在当前的堆栈中创建一个新的记录,并且直到满足基线条件才会逐层返回。 - **表达式求值**: 利用逆波兰表示法,通过使用堆栈来计算数学表达式的值。 - **网页浏览历史**: 浏览器中的“后退”功能就是利用了堆栈的特性来保存用户访问过的页面记录。 - **打印任务管理**: 打印机的任务队列会根据任务到达的时间顺序进行处理。 - **操作系统调度**: 在多任务环境里,进程和线程通常通过维护一个等待执行的任务列表(即队列)来进行有效调度。 通过对堆栈与队列的学习理解,你将能够更好地设计并实现高效的算法来解决实际问题。在后续的课程内容中,还将有机会深入实践这些基础数据结构的应用技巧。
  • 讲义-Lesson4-.pdf
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    本讲义为《数据结构》课程第四课内容,专注于讲解栈和队列的基本概念、操作及应用场景,帮助学生掌握这两种重要数据结构。 比特数据结构课件涵盖了数据结构的基本概念、数组、链表、栈、队列、树以及图等内容,旨在帮助学生深入理解各种基本的数据组织方式及其操作方法,并通过实例讲解如何在实际编程中应用这些知识来解决问题。此外,课程还包括了复杂度分析以评估不同算法的效率和性能。 请注意,这里没有包含任何联系方式或网址信息。
  • C++实验:实现共享、链、循环和链
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    本课程通过C++语言实践,教授如何设计并实现共享栈、链栈及循环队列与链队列等经典数据结构,强化编程技能。 根据栈和队列的抽象数据类型定义,按要求实现以下内容: 1. 实现一个共享栈。 2. 实现一个链栈。 3. 实现一个循环队列。 4. 实现一个链队列。
  • 停车场管理-
    优质
    本文章探讨了在停车场管理系统中如何有效地运用数据结构——栈与队列来优化车辆进出流程,提高效率。通过具体实例分析其应用价值及实现方法。 数据结构栈与队列专题:停车场管理问题 假设有一个可停放n辆汽车的狭长通道作为停车场,并且只有一个大门供汽车进出。车辆在场内按到达时间顺序,从北向南排列(即最先进来的车停放在最北端),如果停车位已满,则后来进入的车辆需要在外围便道上等待;一旦有车位空出,便道上的第一辆车即可驶入停车场。 当某辆汽车准备离开时,在它之后进来的所有车辆必须先依次退出以为空出道路。待该车开出大门后,其它等候中的车辆再按原顺序进入停车场。每辆停放在场内的车辆在离场前需根据其停留时间缴纳费用(便道上的等待不收费)。 程序应模拟处理从终端输入的数据序列:包括汽车的“到达”或“离去信息”,车牌号码及具体时刻等三类数据项,对每一组数据进行操作后输出相关信息。若为车辆进入,则显示停放位置;若是车辆离开,则列出其在停车场内的停留时间以及相应的费用。 以上内容根据提供的描述进行了简化和重组以提高可读性,并未改变原始意图或添加任何额外信息如联系方式等。
  • C语言版):在迷宫问题应用
    优质
    本文章介绍了如何使用C语言实现的数据结构——栈和队列解决经典的迷宫路径寻找问题。通过实例演示了广度优先搜索和深度优先搜索算法的应用,为读者提供了理解和掌握数据结构的实用案例。 《数据结构》(C语言版)一书的第三章介绍了栈与队列,并且提到了一个迷宫问题的相关内容。