第二十八课：数据结构深入 - 栈和队列
学习目标：
- 理解栈（Stack）的基本概念和特性。
- 掌握队列（Queue）的基本概念和特性。
- 学会在C++中使用栈和队列。
- 了解栈和队列的典型应用场景。
学习内容：
-
栈（Stack）
- 概念：栈是一种后进先出（LIFO, Last In First Out）的数据结构，元素被添加到栈的顶部，并从栈顶部移除。
- 栈的操作：
-
push：将一个元素放入栈顶。 -
pop：移除栈顶元素。 -
top：访问栈顶元素。 -
empty：检查栈是否为空。
-
- 代码示例：
#include <iostream> #include <stack> using namespace std; int main() { stack<int> stk; // 入栈 stk.push(10); stk.push(20); stk.push(30); // 访问栈顶元素 cout << "Top element: " << stk.top() << endl; // 出栈 cout << "Elements: "; while (!stk.empty()) { cout << stk.top() << " "; stk.pop(); } cout << endl; return 0; } - 预计输出效果：
Top element: 30 Elements: 30 20 10 - 使用场景：栈用于解决像浏览器前进后退、函数调用、括号匹配等问题。
-
队列（Queue）
- 概念：队列是一种先进先出（FIFO, First In First Out）的数据结构，元素被添加到队列的末尾，并从队列的前端移除。
- 队列的操作：
-
enqueue或push：将一个元素添加到队列末尾。 -
dequeue或pop：移除队列前端的元素。 -
front：访问队列前端的元素。 -
empty：检查队列是否为空。
-
- 代码示例：
#include <iostream> #include <queue> using namespace std; int main() { queue<int> q; // 入队 q.push(10); q.push(20); q.push(30); // 访问队首元素 cout << "Front element: " << q.front() << endl; // 出队 cout << "Elements: "; while (!q.empty()) { cout << q.front() << " "; q.pop(); } cout << endl; return 0; } - 预计输出效果：
Front element: 10 Elements: 10 20 30 - 使用场景：队列用于任务排队、缓冲处理、打印队列等场景。
练习题：
编写一个C++程序，创建一个栈和一个队列。首先向栈中压入三个整数：1，2，3，然后依次弹出并打印。接着向队列中加入同样的三个整数，并依次从队列中移除并打印。
答案：
#include <iostream>
#include <stack>
#include <queue>
using namespace std;
int main() {
stack<int> s; // 创建栈
queue<int> q; // 创建队列
// 栈操作
s.push(1);
s.push(2);
s.push(3);
cout << "Stack elements (LIFO order): ";
while (!s.empty()) {
cout << s.top() << " ";
s.pop();
}
cout << endl;
// 队列操作
q.push(1);
q.push(2);
q.push(3);
cout << "Queue elements (FIFO order): ";
while (!q.empty()) {
cout << q.front() << " ";
q.pop();
}
cout << endl;
return 0;
}
预计输出效果：
Stack elements (LIFO order): 3 2 1
Queue elements (FIFO order): 1 2 3
以上示例和练习涉及到栈和队列的基本操作，通过实际的代码演示帮助你理解这些结构的工作原理。在实际应用中，栈和队列是非常有用的数据结构，对于理解更复杂的数据结构和算法也是非常重要的基础。文章来源：https://www.toymoban.com/news/detail-817867.html
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