棧和佇列的應用

　　在日常生活中，很多問題可以歸結到棧和佇列的應用問題。例如，排隊購物的現象就可以看做是佇列。在計算機學科的應用中，棧和佇列的應用就更多了，例如，編譯系統、訊息佇列等。

 棧的應用

　　棧具有相當廣泛的實際應用，例如，可以顛倒資料串的次序、為回溯演算法提供支援、實現自動機等。
　　1．編譯應用
　　棧可以應用於括號匹配、行編輯器、表示式求值、演算法優先文法等編譯程式中。例如，在表示式中，一般存在大、中、小三種括號，分別定義為“{}”、“[]”和“()”，要求其只能自我匹配，不能互動匹配，比如“{[()]}”、“[()()()]”等均為正確匹配，而“({]”、“(])[”、“)(]}”等均為錯誤匹配。使用棧檢測括號是否匹配的演算法描述如下：

　　2．轉置應用
　　一串資料全部進入棧後再全部出棧，將得到一個次序完全相反的資料串，這是棧的特性之一。因此，棧可以應用於轉置操作，例如，數的進位制轉換等。
　　例子：已知線性連結串列L，請按從表尾到表頭的順序輸出元素。
　　【解析】從頭到尾遍歷連結串列，同時將連結串列元素入棧，再依次出棧，並列印元素資訊即可。其演算法描述如下：

　　3．迷宮問題
　　迷宮問題是指在迷宮中從入口尋找出口的問題。此類問題的本質是將迷宮建模成圖，將迷宮中的點建模為圖中的點，將迷宮中相連並且相通的兩點建模為圖中的一條邊，一般採用矩陣方式儲存圖，這樣迷宮求解就轉化為圖的遍歷，採用回溯法窮舉所有從入口點到出口點之間的路徑即可。
　　迷宮問題求解演算法中一般使用一個棧來儲存訪問過的頂點資訊，棧中元素（即頂點資訊）由頂點位置和搜尋方向兩部分組成，前者記載該頂點在迷宮中的位置，後者記載下一個頂點的訪問方向，例如，右、下、左、上四個相連的方向，程式設計時可分別使用列舉型別enum表示。

 佇列的應用

　　佇列是一種相當實用的資料結構，可應用於生產、生活的各個方面，例如，共享印表機、訊息佇列和廣度優先搜尋等。
　　1．共享印表機
　　目前，印表機提供的網路共享列印功能採用了緩衝池技術，佇列就是實現這個緩衝技術的資料結構支援。每臺印表機具有一個佇列（緩衝池），使用者提交列印請求被寫入到佇列尾，當印表機空閒時，系統讀取佇列中第一個請求，列印並刪除之。這樣，利用佇列的先進先出特性，就可完成印表機網路共享的先來先服務功能。
　　2．訊息佇列
　　作業系統中的訊息佇列也是佇列的應用之一，訊息佇列遵循先進先出的原則，如圖2-5所示，傳送程序將訊息寫入佇列尾，接收程序則從佇列頭讀取訊息。