栈与队列的异同点

栈与队列是计算机中常用的两种数据结构，它们可以用于解决各种问题，但它们也有一些不同之处。在本文中，我们将从多个角度分析栈和队列的异同点。

一、定义和特点：

栈是一种基于后进先出 (Last In First Out, LIFO) 序列访问的 ADT (抽象数据类型)。其操作包括进栈(push)和出栈(pop)，现在栈还具有许多其他的扩展操作，例如用于查看栈元素的栈顶操作。栈的内存空间是连续的一块区域。

队列是一种基于先进先出 (First In First Out, FIFO) 序列访问的 ADT。 它的操作包括插入元素（Enqueue）和弹出元素（Dequeue），现在队列还有很多其他的扩展操作，如获取队列头部元素操作等。队列的内存空间也是连续的一块区域。

二、插入和删除操作：

栈的进栈和出栈操作非常快，因为栈只能在一端进行添加和删除操作。这种特性使得栈比队列更适合实现一些特殊用途的算法，比如逆波兰表达式求值和括号匹配等问题。

队列的插入和删除操作需要两端进行操作，相对来说速度会慢一些。但是，基于先进先出的原则，队列可以很方便地实现一些算法，比如广度优先搜索和打印任务等问题。

三、存储结构：

除了内存空间连续与否的区别外，栈和队列可以用数组和链表两种不同的存储结构来实现。如果使用数组来实现栈或队列，我们必须维护一个顶部指针来跟踪栈的顶部或队列的头部。或者，我们可以使用链表来实现它们。

在使用数组来实现栈的时候，我们需要事先确定数组的长度，如果数组的空间不足，我们必须重新分配空间。而对于使用链表来实现栈，队列则不需要担心空间不足的问题。

四、应用场景：

栈和队列都有广泛的应用场景。 例如，操作系统中堆栈被用来存储函数调用和返回地址，而消息队列则被用来实现异步通信。其他应用包括计算机网络、操作系统、图形学、计算机科学教育等。另外，这些数据结构还是算法中的核心。