栈与队列:核心差异与应用场景
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栈的基本概念
队列的基本概念
栈与队列的主要区别
代码示例(Python)
栈的基本概念
栈是一种遵循**后进先出(LIFO)**原则的线性数据结构。所有操作(如插入、删除)仅在栈的同一端(称为栈顶)进行。典型操作包括:
- Push:将元素压入栈顶。
- Pop:移除并返回栈顶元素。
- Peek:查看栈顶元素但不移除。
应用场景包括函数调用栈、表达式求值、括号匹配等。
队列的基本概念
队列是一种遵循**先进先出(FIFO)**原则的线性数据结构。元素从队尾插入(入队),从队首删除(出队)。典型操作包括:
- Enqueue:在队尾添加元素。
- Dequeue:移除并返回队首元素。
- Front:查看队首元素但不移除。
应用场景包括任务调度、消息队列、广度优先搜索(BFS)等。
栈与队列的主要区别
操作顺序
- 栈:后进先出(LIFO),最后插入的元素最先被访问。
- 队列:先进先出(FIFO),最早插入的元素最先被访问。
操作端点
- 栈:所有操作(Push/Pop)仅在栈顶进行。
- 队列:插入(Enqueue)在队尾,删除(Dequeue)在队首。
典型应用
- 栈:递归调用、撤销操作(如编辑器中的Ctrl+Z)。
- 队列:多线程任务排队、打印机任务管理。
代码示例(Python)
栈的实现:
stack = []
stack.append(1) # Push
top_element = stack.pop() # Pop
队列的实现(使用collections.deque
):
from collections import deque
queue = deque()
queue.append(1) # Enqueue
front_element = queue.popleft() # Dequeue