先入后出隊列

先入后出隊列

堆棧是一個在計算機科學中經常使用的抽象數據類型。堆棧中的物體具有一個特性:最後一個放入堆棧中的物體總是被最先拿出來,這個特性通常稱為後進先出(LIFO)隊列,即先入后出隊列。堆棧中定義了一些操作。兩個最重要的是PUSH和POP。 PUSH操作在堆棧的頂部加入一個元素。POP操作相反,在堆棧頂部移去一個元素,並將堆棧的大小減一。

定義


棧(Stack)是限定僅在表尾進行插入或刪除操作的線性表。即棧的修改是按照後進先出的原則進行的,故棧又成為後進先出(Last In First Out)的線性表或先入后出隊列。

基本演演算法


進棧演演算法

①若TOP≥n時,則給出溢出信息,作出錯處理(進棧前首先檢查棧是否已滿,滿則溢出;不滿則作②);
②置T徠OP=TOP+1(棧指針加1,指向進棧地址);
③S(TOP)=X,結束(X為新進棧的元素);

退棧演演算法

①若TOP≤0,則給出下溢信息,作出錯處理(退棧前先檢查是否已為空棧,空則下溢;不空則作②);
②X=S(TOP),(退棧后的元素賦給X);
③TOP=TOP-1,結束(棧指針減1,指向棧頂)。

代碼實現


C/C++

C語言或C++語言實現先進後出隊列(可不加鎖),舉例代碼如下:

Python

Queue是python標準庫中的線程安全的隊列實現,提供了一個適用於多線程編程的先進先出的數據結構,即隊列,用來在生產者和消費者線程之間的信息傳遞。Python內置四種隊列:LILO隊列,LIFO隊列,優先隊列和雙端隊列。LIFO隊列,即先入后出隊列,舉例代碼如下:

應用舉例


數制轉換

十進位數N和其他d進位數的轉換是計算機實現計算的基本問題,基本演演算法基於下列原理:
先入后出隊列
先入后出隊列
其中,div為整除運算,mod為求余運算。下面舉例實現將輸入的十進位數轉換成對應的八進位數:

括弧匹配的檢驗

在演演算法中設置一個棧,每讀入一個括弧,若是右括弧,那麼有兩種結果:①使置於棧頂的最急迫的期待得以消除;②不合法。若為左括弧,則作為一個新的更急迫的期待壓入棧中,使得原有的在棧中的所以未消除的期待的急迫性下降一級。另外,在演演算法開始和結束時,棧都應該是空棧。下面舉例實現括弧匹配的檢測: