棧和隊列的定義
- 棧和隊列是兩種常用的、重要的數據結構
- 棧和隊列是限定插入和刪除只能在表的 “端點” 進行的 線性表
- 棧和隊列是線性表的子集（是插入和刪除位置受限的線性表）
棧的定義和特點
棧(stack) 是一個特殊的線性表，是限定僅在一端（通常是表尾）進行插入和刪除操作的線性表。表尾的一端有其特殊含義，稱爲 棧頂(top) ，相應地，表頭稱爲 棧底(bottom) 。
棧的特點就是 後進先出（LIFO, Last In First Out）。
爲了更好的理解，我們可以把棧想象成 手電筒、子彈夾。像手電筒裝電池，後進去的電池先拿出來。
子彈夾也是，最後填充的子彈在子彈夾的頂端，最先填充的子彈在尾端。
棧的相關概念
- 插入元素到 棧頂 的操作，稱爲 入棧(Push) 。
- 從 棧頂 刪除最後一個元素的操作，稱爲 出棧(Pop) 。
棧的示意圖
棧的應用
由於棧的操作具有 後進先出 的固有特性，使得棧成爲程序設計中的有用工具。另外，如果問題解的過程具有 後進先出 的天然特性話，則求解的算法中也必然需要利用 棧。例如：
| 數制轉換 | 表達式求值 |
|---|---|
| 括號匹配的檢驗 | 八皇后問題 |
| 行編輯程序 | 函數調用 |
| 迷宮求解 | 遞歸調用的實現 |
隊列的定義和特點
在隊列中，只允許在一端進行插入，而在另一端刪除元素。允許插入的一端叫做 隊尾(rear) ，允許刪除的一端則稱爲 隊頭(front) 。
隊列的特點就是 先進先出（FIFO, First In First Out）。
隊列的示意圖
隊列的常見應用
由於隊列的操作具有 先進先出 的特性，使得隊列成爲程序設計中解決突似 排隊問題 的有用工具。
例如：
- 脫機打印輸出:按申請的先後順序依次輸出。
- 多用戶系統中，多個用戶排成隊，分時地循環使用CPU和主存。
- 按用戶的優先級排成多個隊，每個優先級一個隊列。
- 實時控制系統中，信號按接收的先後順序依次處理。
- 網絡電文傳輸，按到達的時間先後順序依次進行。