数据结构学习，详解数据结构与算法分析(三)

本期继续学习数据结构与算法分析

栈的基本概念

栈(英语：stack)又称为堆栈或堆叠，栈作为一种数据结构，是一种只能在一端进行插入和删除操作的特殊线性表。它按照先进后出的原则存储数据，先进入的数据被压入栈底，最后的数据在栈顶，需要读数据的时候从栈顶开始弹出数据(最后一个数据被第一个读出来)。栈具有记忆作用，对栈的插入与删除操作中，不需要改变栈底指针。

栈是允许在同一端进行插入和删除操作的特殊线性表。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶(top)，另一端为栈底(bottom);栈底固定，而栈顶浮动;栈中元素个数为零时称为空栈。插入一般称为进栈(PUSH)，删除则称为退栈(POP)。

由于堆叠数据结构只允许在一端进行操作，因而按照后进先出(LIFO, Last In First Out)的原理运作。栈也称为后进先出表。

队列：

队列(queue)是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作，而在表的后端(rear)进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头。队列中没有元素时，称为空队列。

队列的数据元素又称为队列元素。在队列中插入一个队列元素称为入队，从队列中删除一个队列元素称为出队。因为队列只允许在一端插入，在另一端删除，所以只有最早进入队列的元素才能最先从队列中删除，故队列又称为先进先出(FIFO—first in first out)线性表。

队列分为：

1、单向队列(Queue)：只能在一端插入数据，另一端删除数据。

与栈不同的是，队列中的数据不总是从数组的0下标开始的，移除一些队头front的数据后，队头指针会指向一个较高的下标位置

队列中新增一个数据时，队尾的指针rear 会向上移动，也就是向下标大的方向。移除数据项时，队头指针 front 向上移动。

在计算机中也可以在队列中删除一个数之后，队列整体向前移动，但是这样做效率很差。我们选择的做法是移动队头和队尾的指针。

为了避免队列不满却不能插入新的数据，我们可以让队尾指针绕回到数组开始的位置，这也称为“循环队列”。

2.双向队列(Deque)：每一端都可以进行插入数据和删除数据操作。

双端队列就是一个两端都是结尾或者开头的队列， 队列的每一端都可以进行插入数据项和移除数据项，这些方法可以叫做：

insertRight()、insertLeft()、removeLeft()、removeRight()

如果严格禁止调用insertLeft()和removeLeft()(或禁用右端操作)，那么双端队列的功能就和前面讲的栈功能一样。

如果严格禁止调用insertLeft()和removeRight(或相反的另一对方法)，那么双端队列的功能就和单向队列一样了。