计算机专业面试常见基础什么是栈和队列？

什么是栈？

栈（Stack）是一种后进先出（Last In First Out, LIFO）的数据结构。在栈中，所有的插入和删除操作都在栈顶进行。我们可以把栈想象成一个垂直放置的桶，每次物品只能从桶的顶部放入或取出。

栈的基本操作包括：

–

push

：将一个元素压入栈顶。

–

pop

：从栈顶移除一个元素。

–

peek

或

top

：查看栈顶元素，但不移除它。

–

isEmpty

：检查栈是否为空。

–

size

：获取栈中的元素数量。

栈在计算机科学中有很多应用，函数调用、表达式求值、递归算法的实现等。

什么是队列？

队列（Queue）是一种先进先出（First In First Out, FIFO）的数据结构。在队列中，所有的新元素都添加到队列的尾部，而移除元素总是从队列的前端开始。

队列的基本操作包括：

–

enqueue

：将一个元素添加到队列的尾部。

–

dequeue

或

remove

：从队列的前端移除一个元素。

–

peek

或

front

：查看队列前端元素，但不移除它。

–

isEmpty

：检查队列是否为空。

–

size

：获取队列中的元素数量。

队列在现实生活中有很多应用，如打印队列、任务调度、消息队列等。

栈和队列的区别

尽管栈和队列都是线性数据结构，但它们在操作和用途上存在一些关键区别：

– 操作顺序：栈是后进先出，而队列是先进先出。

– 插入和删除的位置：栈只允许在顶部插入和删除元素，而队列允许在尾部添加元素并在前端移除元素。

– 用途：栈常用于递归算法、函数调用堆栈等，而队列则常用于任务调度、缓冲区管理等。

实际应用示例

是一些使用栈和队列的实际应用示例：

– 栈：

– 函数调用堆栈：在程序执行过程中，每次函数调用都会将当前状态压入堆栈，函数返回时从堆栈中弹出。

– 表达式求值：使用栈来处理数学表达式的运算符优先级，如计算逆波兰表达式。

– 括号匹配：检查数学表达式中的括号是否正确匹配。

– 队列：

– 打印队列：在操作系统中，打印作业按照提交的顺序进入队列，依次打印。

– 任务调度：操作系统使用队列来管理后台任务，确保任务按优先级和到达时间顺序执行。

– 消息队列：在分布式系统中，消息队列用于在多个服务之间异步通信。

理解栈和队列是计算机专业的基础，它们在编程中扮演着重要角色。通过掌握这些数据结构，可以更好地解决实际提高代码的效率和可读性。在面试中，了解栈和队列的基本概念及其应用场景，将有助于展示你对计算机科学基础知识的掌握程度。