《線性表?xiàng)ｊ?duì)列》課件

THEFIRSTLESSONOFTHESCHOOLYEAR《線性表?xiàng)ｊ?duì)列》ppt課件目CONTENTS線性表?xiàng)ｊ?duì)列線性表、棧、隊(duì)列的比較錄01線性表線性表是一種具有固定數(shù)量元素的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，元素之間存在一對(duì)一的線性關(guān)系。線性表的定義線性表的特性線性表的分類線性表中的元素具有排列性，即元素在表中的位置是確定的，可以通過(guò)下標(biāo)進(jìn)行訪問(wèn)。根據(jù)元素之間的關(guān)系，線性表可以分為順序存儲(chǔ)和鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)兩種類型。030201線性表的定義線性表的基本操作在指定位置插入一個(gè)新元素，保持線性表的順序性。刪除指定位置的元素，保持線性表的順序性。根據(jù)元素的值查找其在表中的位置。修改指定位置的元素的值。插入操作刪除操作查找操作修改操作使用數(shù)組實(shí)現(xiàn)線性表，通過(guò)下標(biāo)訪問(wèn)元素，具有訪問(wèn)速度快、空間利用率高等優(yōu)點(diǎn)。順序存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)使用鏈表實(shí)現(xiàn)線性表，通過(guò)指針訪問(wèn)元素，具有動(dòng)態(tài)分配空間、便于插入和刪除等優(yōu)點(diǎn)。鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)實(shí)現(xiàn)線性表在實(shí)際應(yīng)用中非常廣泛，如數(shù)組、鏈表、隊(duì)列、棧等都是基于線性表實(shí)現(xiàn)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。線性表的應(yīng)用線性表的實(shí)現(xiàn)01棧棧是一種具有后進(jìn)先出（LIFO）特性的線性表，只允許在表的一端進(jìn)行插入和刪除操作。棧的定義棧具有后進(jìn)先出的特性，即最后進(jìn)入棧的元素將最先被刪除，而最早進(jìn)入棧的元素將最后被刪除。棧的特點(diǎn)棧在計(jì)算機(jī)科學(xué)中有著廣泛的應(yīng)用，如括號(hào)匹配、函數(shù)調(diào)用堆棧、深度優(yōu)先搜索等。棧的應(yīng)用棧的定義將一個(gè)元素添加到棧頂。壓棧（push）刪除棧頂元素并返回其值。彈棧（pop）返回棧頂元素的值，但不刪除它。查看棧頂（peek）檢查棧是否為空，如果為空則返回true，否則返回false。判斷棧是否為空（isEmpty）棧的基本操作順序棧使用數(shù)組來(lái)實(shí)現(xiàn)棧，通過(guò)維護(hù)兩個(gè)指針，一個(gè)指向棧頂元素，另一個(gè)指向棧底元素。順序棧具有空間利用率高的優(yōu)點(diǎn)，但在某些情況下可能會(huì)導(dǎo)致空間浪費(fèi)。鏈?zhǔn)綏Ｊ褂面湵韥?lái)實(shí)現(xiàn)棧，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)域和指針域。鏈?zhǔn)綏？梢詣?dòng)態(tài)地分配和回收空間，但需要額外的指針操作。棧的實(shí)現(xiàn)01隊(duì)列0102隊(duì)列的定義隊(duì)列具有先進(jìn)先出（FIFO）的特性，最早進(jìn)入隊(duì)列的元素將最先出隊(duì)。隊(duì)列是一種特殊的線性表，只允許在表的前端（front）進(jìn)行刪除操作，在表的后端（rear）進(jìn)行插入操作。010204隊(duì)列的基本操作入隊(duì)操作（Enqueue）：在隊(duì)列的尾部添加一個(gè)元素。出隊(duì)操作（Dequeue）：刪除隊(duì)列頭部的元素并返回。判斷隊(duì)列是否為空：檢查隊(duì)列是否為空，如果為空則返回true，否則返回false。獲取隊(duì)頭元素：返回隊(duì)列頭部的元素，但不刪除。03鏈表實(shí)現(xiàn)01使用鏈表作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)隊(duì)列，每個(gè)節(jié)點(diǎn)包含數(shù)據(jù)和指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針。鏈表實(shí)現(xiàn)允許動(dòng)態(tài)調(diào)整隊(duì)列的大小。數(shù)組實(shí)現(xiàn)02使用數(shù)組作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)隊(duì)列，數(shù)組的每個(gè)元素表示一個(gè)節(jié)點(diǎn)。數(shù)組實(shí)現(xiàn)具有較好的隨機(jī)訪問(wèn)性能，但插入和刪除操作可能需要移動(dòng)大量元素。雙端隊(duì)列實(shí)現(xiàn)03使用雙端隊(duì)列（deque）作為底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)隊(duì)列，雙端隊(duì)列允許在兩端進(jìn)行插入和刪除操作。雙端隊(duì)列實(shí)現(xiàn)可以同時(shí)利用兩個(gè)端點(diǎn)進(jìn)行操作，提高效率。隊(duì)列的實(shí)現(xiàn)01線性表、棧、隊(duì)列的比較

操作的比較線性表線性表是一種一維的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的操作有插入、刪除、查找等。棧棧是一種后進(jìn)先出（LIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的操作有壓棧、彈棧、查看棧頂元素等。隊(duì)列隊(duì)列是一種先進(jìn)先出（FIFO）的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，常見(jiàn)的操作有入隊(duì)、出隊(duì)、查看隊(duì)首元素等。棧適用于需要后進(jìn)先出處理數(shù)據(jù)的情況，如括號(hào)匹配、函數(shù)調(diào)用等。線性表適用于需要按順序存儲(chǔ)和訪問(wèn)數(shù)據(jù)的情況，如學(xué)生成績(jī)單的存儲(chǔ)和排序。隊(duì)列適用于需要先進(jìn)先出處理數(shù)據(jù)的情況，如打印機(jī)的打印任務(wù)隊(duì)列、操作系統(tǒng)中的任務(wù)調(diào)度等。應(yīng)用場(chǎng)景的比較棧優(yōu)點(diǎn)是后進(jìn)先出的處理方式簡(jiǎn)單直觀；缺點(diǎn)是只能在一端進(jìn)行插入和刪除操作，限制了其應(yīng)用場(chǎng)景。隊(duì)列優(yōu)點(diǎn)是先進(jìn)先出的處理方式符合大多數(shù)實(shí)際需求；缺點(diǎn)是只能在一端插入和另一端刪除，限制了其應(yīng)用場(chǎng)景。線性表優(yōu)點(diǎn)