Stack vs Queue: Rozdíl a srovnání

Zásobníky a fronty jsou funkce v programovacím jazyce, které pomáhají uživateli při řešení jakýchkoliv vzniklých problémů v programu.

Přestože zásobník i fronta jsou značně roztříděny do datových struktur, které nejsou primitivní, liší se od sebe v několika aspektech.

Key Takeaways

1. Zásobníky implementují datovou strukturu Last-In-First-Out (LIFO), kde je nejnovější prvek odstraněn jako první, zatímco fronty sledují strukturu First-In-First-Out (FIFO), přičemž nejstarší prvek je odstraněn jako první.
2. U stohů probíhají operace vkládání a odebírání nahoře, zatímco ve frontách vkládání probíhá vzadu a odebírání vpředu.
3. Zásobníky jsou vhodnější pro situace vyžadující obrácení nebo zpětné sledování, zatímco fronty jsou vhodnější pro scénáře zahrnující plánování nebo udržování pořadí prvků.

Zásobník vs fronta

Rozdíl mezi zásobníkem a frontou je v tom, že v případě zásobníku se mazání prvku provádí z jednoho konce a přidávání prvku probíhá v samotném uspořádaném seznamu, známém jako TOS. Na druhou stranu v případě fronty se prvky mažou a vkládají ze stejného konce.

Zásobník lze popsat jako lineární datovou strukturu, kterou lze označit za neprimitivní.

Na jednom konci je předem vytvořený prvek odstraněn a do tohoto uspořádaného seznamu, který je známý jako TOS nebo horní část zásobníku, jsou přidány nové funkce. Zásobník může vykazovat výkon základních operací, jako je PUSH a POP.

Fronta je také považována za neprimitivní typ lineární datové struktury. Je to shromáždění prvků, které jsou si navzájem podobné.

Má dva konce, vzácný a přední, kde jsou prvky vkládány nebo vymazány. Fronta může provádět základní operace, jako je zařazení do fronty a vyřazení z fronty.

Srovnávací tabulka

Parametry pro srovnání	Stoh	Fronta
Pracovní princip	Pracovní princip spojený se zásobníkem je považován za LIFO nebo poslední v prvním typu seznamu.	V této datové struktuře zásobníku lze prvky vkládat pomocí jednoho a odstraňovat pomocí stejného konce.
Použití ukazatelů a operací	Počet ukazatelů použitých v zásobníku je jeden. Operace prováděné v této datové struktuře jsou push a pop.	Počet ukazatelů použitých ve frontě je dva. Operace prováděné v této datové struktuře jsou zařadit do fronty a vyřadit z fronty.
Struktura	V případě fronty se zadní část zabývá vkládáním a přední část se zabývá mazáním prvků.	Na rozdíl od fronty není datová struktura zásobníku spojena s variantami. Implementace s tím spojená je přímočařejší.
Varianty	Tato datová struktura má varianty, jako je prioritní fronta, kruhová fronta a fronta s dvojitým koncem. Jeho implementace je poměrně složitá.	Prozkoumání prázdného stavu spojeného se zásobníkem je Top == – 1. Prozkoumání úplného stavu zásobníku je Top == Max – 1.
Vyšetření stavu	Kontrola prázdného stavu je Přední == -1|| Přední ++ Zadní + 1 a kontrola plného stavu je Zadní == Max – 1.	Kontrola prázdného stavu je Přední == -1|| Přední ++ Zadní + 1 a kontrola kompletního stavu je Zadní == Max – 1.

Co je to Stack?

Poslední prvek přidaný do zásobníku bude odstraněn, protože se vkládání nebo mazání provádí shora. Vzhledem k tomuto účelu je znám jako typ seznamu poslední dovnitř, první ven resp LIFO.

Existuje několik implementací zásobníku, jako je zpět v textovém procesoru, virtuální stroj Java, analýza kompilátoru, jazyk PostScript tiskáren,

tlačítko Zpět webového prohlížeče, které obsahuje volání funkcí kompilátory, a další. Implementace zásobníku může být provedena dvěma způsoby, jako je statická implementace a dynamická implementace.

Stack in vyvinutý ve statické implementaci pomocí polí.

Ačkoli je známo, že statická implementace je snadná, umožňuje deklaraci velikosti zásobníku pouze při navrhování programu, poté nelze provést ověření délky.

Statická implementace se nepovažuje za vysokou účinnost spojenou s využitím paměti. Na druhé straně je dynamická implementace známá také jako spojový seznam zastoupení.

Ukazatele se používají pro implementaci datové struktury s typem zásobníku.

Například můžeme říci, že když obal sušenky se na jednom konci roztrhne, odtamtud lze sušenky vyjmout (pukání) a sušenky vkládat zpět (zatlačení).

Co je Queue?

Toto je považováno za FIFO nebo typ seznamu první dovnitř, první ven. Implementace fronty může být rozvětvena na statickou a dynamickou implementaci.

Ve statické implementaci, kdy se pro implementaci fronty používají pole, by měl být předem zajištěn určitý počet prvků, které se mají uložit do řádku.

To se provádí, protože velikost pole musí být zajištěna před zpracováním nebo návrhem. Přední část fronty obsahuje začátek pole a zadní část konečného umístění fronty.

Dynamická implementace má propojenou reprezentaci, kde je přítomno datové pole.

Přednost spojené reprezentace se projeví, když je požadováno, aby byl prvek vložen nebo odstraněn uprostřed skupin obsahujících další aspekty.

Frontu lze použít několika způsoby, jako je analýza provozu, datové vyrovnávací paměti, určení počtu pokladních požadovaných v supermarket,

přidělování požadavků na sdílené zdroje, jako jsou procesory nebo tiskárny, asynchronní přenos dat a několik dalších.

Můžeme například říci, že když čekáme na obsluhu, vytvoříme frontu pro získání služeb, které lze považovat za frontu.

Hlavní rozdíly mezi zásobníkem a frontou

1. Je známo, že pracovní princip zásobníku je seznam typu LIFO, zatímco princip fungování fronty je FIFO typ seznamu.
2. Použití ukazatelů v případě zásobníku je jedno a v případě fronty jsou to dva.
3. V případě zásobníku lze prvky vkládat a odstraňovat ze stejného konce. V případě fronty je zadní konec spojen se závislostí a přední konec je spojen s mazáním prvků.
4. Zásobník nemá varianty, zatímco fronta má varianty.
5. Implementace zásobníku je jednodušší, ale implementace fronty je složitější než implementace zásobníku.

Reference

1. https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0305054818301977
2. https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/8560943/

Poslední aktualizace: 11. června 2023