資訊專欄INFORMATION COLUMN
摘要：棧底是固定的，而棧頂浮動的如果棧中元素個數為零則被稱為空棧。入棧將數據保存到棧頂。鏈棧鏈棧是指棧的鏈式存儲結構，是沒有附加頭節點的運算受限的單鏈表，棧頂指針是鏈表的頭指針。
一、喜歡單挑線性表 1.線性表的特性
線性表是一個線性結構，它是一個含有n≥0個節點的有限序列。在節點中，有且僅有一個開始節點沒有前驅并有一個后繼節點，有且僅有一個終端節點沒有后繼并有一個前驅節點。其他的節點都有且僅有一個前驅和一個后繼節點。通?？梢园岩粋€線性表表示成一個線性序列：k1，k2，…，kn，其中k1是開始節點，kn是終端節點。
1.1 線性結構的特征在編程領域中，線性結構具有如下兩個基本特征。
（1）集合中必存在唯一的一個“第一元素”和唯一的一個“最后元素”；
（2）除最后一個元素之外，均有唯一的后繼(后件)和唯一的前驅(前件)；
由n(n≥0)個數據元素(節點)a1，a2，…，an組成的有限序列，數據元素的個數n定義為表的長度。當n=0時稱為空表，我們通常將非空的線性表(n>0)記作：
(a1，a2，…an)
數據元素ai(1≦i≦n)沒有特殊含義，大家不必去“剖根問底”的研究它，它只是一個抽象的符號，其具體含義在不同的情況下可以不同。
線性表雖然只是一對一的單挑，但是其操作功能非常強大，具備了很多操作技能。
1.3 線性表的結構特點均勻性：雖然不同數據表的數據元素是各種各樣的，但同一線性表的各數據元素必須有相同的類型和長度；
有序性：各數據元素在線性表中的位置只取決于它們的序。數據元素之前的相對位置是線性的，即存在唯一的“第一個”和“最后一個”的數據元素，除了第一個和最后一個外，其他元素前面只有一個數據元素直接前趨，后面只有一個直接后繼二、
在現實應用中，有兩種實現線性表數據元素存儲功能的方法，分別是順序存儲結構和鏈式存儲結構。順序表操作是最簡單的操作線性表的方法，此方式的主要操作功能如下所示。
（1）計算順序表的長度
（2）清空操作
（3）判斷線性表是否為空
（4）判斷順序表是否為滿
（5）附加操作
（6）插入操作
（7）刪除操作
（8）獲取表元
（9）按值進行查找
鏈比順序表要復雜一點，對于同一個數據，它可以和不相鄰的數據發生關系。例如農民通常將收獲的水果賣給商販，商販將收購的水果賣給加工廠。這是一條水果加工產業鏈，可以得出商販是農民的財神、加工廠是商販的財神這一論調。在那一年的某一天，老實的農民發現利潤較低，于是拉著自己的水果不遠萬里的親自賣給了加工廠。這樣農民伯伯獲得了更大的利潤，而商販也不能怎么著，這個產業鏈還得繼續下去。
由此可見，鏈式存儲結構不需要用地址連續的存儲單元來實現，而是通過“鏈”建立起數據元素之間的次序關系。所以它不要求邏輯上相鄰的兩個數據元素在物理結構上也相鄰，在插入和刪除時無需移動元素就而提高了運行效率。鏈式存儲結構主要有單鏈表、循環鏈表、雙向鏈表、靜態鏈表等幾種形式。
隊列和棧一樣，只允許在斷點處插入和刪除元素，循環隊的入隊算法如下所示。
（1）tail=tail+1；
（2）如果tail=n+1，則tail=1；
（3）如果head=tai，即尾指針與頭指針重合，則表示元素已裝滿隊列，會施行上溢出錯處理；否則Q(tail)=X，結束整個過程，其中X表示新入出元素。
使用C語言定義鏈隊列的格式如下所示。
typedef struct QNode{
ElemType data;
struct QNode *next;
}QNode, *QueuePtr;
typedef struct {
QueuePtr front; /* 隊頭指針，指向頭元素 */
QueuePtr rear; /* 隊尾指針，指向隊尾元素 */
}LinkQueue;
3.隊列的基本操作
（1）初始化隊列Q的目的是創建一個隊列
（2）入隊的目的是將一個新元素添加到隊尾，相當于到隊列最后排隊等候。
（3）出隊的目的是取出隊頭的元素，并同時刪除該元素，使后一個元素成為隊頭。
（4）獲取隊列第1個元素，即將隊頭的元素取出，不刪除該元素，隊頭仍然是該元素。
（5）判斷隊列Q是否為空
當使用鏈式存儲結構表示隊列時，需要設置隊頭指針和隊尾指針，這樣做的好處是可以設置隊頭指的針和隊尾的指針。在入隊時需要執行如下三條語句。
s->next=NULL; rear->next=s; rear=s;
在C語言中，實現隊列鏈式存儲結構類型的代碼如下所示。
type struct linklist { //鏈式隊列的節點結構
Elemtype Entry; //隊列的數據元素類型
struct linklist *next; //指向后繼節點的指針
}LINKLIST;
typedef struct queue{ //鏈式隊列
LINKLIST *front; //隊頭指針
LINKLIST *rear; //隊尾指針
}QUEUE;
三、后進先出的棧
1.什么是棧
棧允許在同一端進行插入和刪除操作，允許進行插入和刪除操作的一端稱為棧頂(top)，另一端稱為棧底(bottom)。棧底是固定的，而棧頂浮動的；如果棧中元素個數為零則被稱為空棧。插入操作一般被稱為進棧（PUSH），刪除操作一般被稱為退棧（POP）。
在棧中有兩種基本操作，分別是入棧和出棧。
（1）入棧（Push）
將數據保存到棧頂。在進行入棧操作前，先修改棧頂指針，使其向上移一個元素位置，然后將數據保存到棧頂指針所指的位置。入棧（Push）操作的算法如下：
①如果TOP≥ｎ，則給出溢出信息，作出錯處理。在進棧前首先檢查棧是否已滿，如果滿則溢出；不滿則進入下一步驟②；
②設置TOP=TOP+1，使棧指針加１，指向進棧地址；
③S(TOP)=X，結束操作，X為新進棧的元素。
（2）出棧（Pop）
將棧頂的數據彈出，然后修改棧頂指針，使其指向棧中的下一個元素。出棧（Pop）操作的算法如下：
①如果TOP≤0，則輸出下溢信息，并實現出錯處理。在退棧之前先檢查是否已為空棧，如果是空則下溢信息，如果不空則進入下一步驟②；
②X=S(TOP)，退棧后的元素賦給X；
③TOP=TOP-1，結束操作，棧指針減１，指向棧頂。
順序棧是棧的順序存儲結構的簡稱，它是一個運算受限的順序表。假設S是SeqStack類型的指針變量，如果棧底位置在向量的低端，則S-＞data[0]是棧底元素。
2.2鏈棧鏈棧是指棧的鏈式存儲結構，是沒有附加頭節點的、運算受限的單鏈表，棧頂指針是鏈表的頭指針。
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