Stapel versus wachtrij: verschil en vergelijking

Stacks en Queues zijn functies in de programmeertaal die de gebruiker helpen bij het oplossen van eventuele problemen in het programma.

Hoewel zowel de stapel als de wachtrij enorm zijn gecategoriseerd onder de datastructuren die niet-primitief zijn, verschillen ze in verschillende opzichten van elkaar.

Key Takeaways

1. Stacks implementeren een Last-In-First-Out (LIFO) datastructuur, waarbij het nieuwste element eerst wordt verwijderd, terwijl wachtrijen een First-In-First-Out (FIFO)-structuur volgen, waarbij het oudste element eerst wordt verwijderd.
2. Bij stapels vindt het in- en uitnemen aan de bovenkant plaats, terwijl in wachtrijen het inbrengen aan de achterzijde en het uitnemen aan de voorzijde plaatsvindt.
3. Stapels zijn geschikter voor situaties die omkering of terugloop vereisen, terwijl wachtrijen beter geschikt zijn voor scenario's waarbij planning of het handhaven van de volgorde van elementen betrokken is.

Stapel versus wachtrij

Het verschil tussen stapel en wachtrij is dat, in het geval van de stapel, het verwijderen van het element vanaf één kant plaatsvindt en het toevoegen van het element plaatsvindt in de geordende lijst zelf, bekend als TOS. Aan de andere kant, in het geval van de wachtrij, worden elementen verwijderd en vanaf dezelfde kant ingevoegd.

De stapel kan worden beschreven als een lineaire gegevensstructuur die niet-primitief kan worden genoemd.

Aan de ene kant wordt het vooraf vastgestelde element verwijderd en worden nieuwe functies toegevoegd aan deze geordende lijst die bekend staat als de TOS of de bovenkant van de stapel. De stapel kan de prestaties vertonen van basisbewerkingen zoals PUSH en POP.

De wachtrij wordt ook beschouwd als het niet-primitieve type lineaire gegevensstructuur. Het is een verzameling van elementen die op elkaar lijken.

Het heeft twee uiteinden, zeldzame en front-ends, waar respectievelijk elementen worden ingevoegd of verwijderd. De wachtrij kan basisbewerkingen uitvoeren, zoals in de wachtrij plaatsen en uit de wachtrij halen.

Vergelijkingstabel

Parameters ter vergelijking	Opstapelen	Queue
Werkingsprincipe	Het werkingsprincipe dat aan de stapel is gekoppeld, wordt beschouwd als LIFO of last in the first out-type lijst.	In deze gegevensstructuur van stapel kunnen elementen met één worden ingevoegd en met hetzelfde uiteinde worden verwijderd.
Gebruik van pointers en bewerkingen	Het aantal gebruikte pointers in de stapel is één. De bewerkingen die in deze gegevensstructuur worden uitgevoerd, zijn push en pop.	Het aantal gebruikte pointers in de wachtrij is twee. De bewerkingen die in deze gegevensstructuur worden uitgevoerd, zijn wachtrij en wachtrij.
Structuur	In het geval van de wachtrij houdt de achterkant zich bezig met het invoegen en de voorkant met het verwijderen van elementen.	In tegenstelling tot wachtrij, is de stapelgegevensstructuur niet gekoppeld aan varianten. De bijbehorende implementatie is eenvoudiger.
Varianten	Deze gegevensstructuur heeft varianten zoals prioriteitswachtrij, circulaire wachtrij en dubbele wachtrij. De uitvoering ervan is relatief complex.	Onderzoek van een lege toestand van de stapel is Top == – 1. Onderzoek van de volledige toestand van de stapel is Top == Max – 1.
Onderzoek van conditie	Onderzoek van de lege toestand is Front == -1|| Voorzijde ++ Achterzijde + 1 en onderzoek van volledige staat is Achterzijde == Max – 1.	Onderzoek van de lege toestand is Front == -1|| Voorzijde ++ Achterzijde + 1, en onderzoek naar complete staat is Achterzijde == Max – 1.

Wat is Stack?

Het laatste element dat aan de stapel is toegevoegd, wordt verwijderd wanneer het invoegen of verwijderen vanaf de bovenkant wordt uitgevoerd. Vanwege dit doel staat het bekend als het last-in-first-out type lijst of LIFO.

Er zijn verschillende implementaties van de stapel, zoals ongedaan maken in de tekstverwerker, java virtual machine, het parseren van een compiler, de PostScript-taal van printers,

de terugknop van de webbrowser, waarin functieaanroepen zijn opgenomen samenstellers, en anderen. Implementatie van de stapel kan op twee manieren worden gedaan, zoals statische implementatie en dynamische implementatie.

Stack in ontwikkeld in statische uitvoering met behulp van arrays.

Hoewel bekend is dat de statische implementatie moeiteloos is, staat het alleen de verklaring van de stapelgrootte toe tijdens het ontwerpen van het programma, waarna de verificatie van de lengte niet kan worden gedaan.

Statische implementatie wordt niet geacht een hoge efficiëntie te hebben in verband met geheugengebruik. Aan de andere kant wordt dynamische implementatie ook wel gekoppelde lijst vertegenwoordiging.

Pointers worden gebruikt voor het implementeren van een gegevensstructuur met een stapeltype.

We kunnen bijvoorbeeld zeggen dat wanneer de verpakking van koekjes aan een uiteinde is gescheurd, kunnen de koekjes eruit gehaald worden (popping) en kunnen de koekjes teruggeplaatst worden (duwen).

Wat is wachtrij?

Dit wordt beschouwd als FIFO of first in, first out type lijst. De wachtrij-implementatie kan worden vertakt in statische en dynamische implementatie.

In een statische implementatie, wanneer arrays worden gebruikt voor het implementeren van een wachtrij, en het definitieve aantal elementen dat in de lijn moet worden opgeslagen, moet vooraf worden gegarandeerd.

Dit wordt gedaan omdat de grootte van de array zeker moet zijn voordat deze wordt verwerkt of ontworpen. De voorkant van de wachtrij omvat het begin van de array en de achterkant van de uiteindelijke locatie van de wachtrij.

De dynamische implementatie heeft een gekoppelde weergave waar het gegevensveld aanwezig is.

De verdienste van gekoppelde weergave wordt duidelijk wanneer een element moet worden ingevoegd of verwijderd in het midden van groepen die andere aspecten bevatten.

De wachtrij kan op verschillende manieren worden toegepast, zoals verkeersanalyse, databuffers, bepaling van het aantal kassamedewerkers dat nodig is in een supermarkt,

verzoeken toewijzen aan gedeelde bronnen zoals processors of printers, asynchrone overdracht van gegevens, en verschillende andere.

We kunnen bijvoorbeeld zeggen dat wanneer we wachten om bediend te worden, we een wachtrij vormen voor het verkrijgen van services die als een wachtrij kunnen worden beschouwd.

Belangrijkste verschillen tussen stapel en wachtrij

1. Het werkingsprincipe van de stapel staat bekend als het LIFO-type lijst, terwijl het werkingsprincipe van de wachtrij de FIFO soort lijst.
2. Het gebruik van pointers in het stapelgeval is één, en in het geval van de wachtrij twee.
3. In het geval van de stapel kunnen elementen vanaf hetzelfde uiteinde worden ingevoegd en verwijderd. In het geval van de wachtrij wordt de achterkant geassocieerd met verslaving en de voorkant wordt geassocieerd met het verwijderen van elementen.
4. Stack heeft geen varianten, terwijl wachtrij varianten heeft.
5. De stack-implementatie is eenvoudiger, maar de wachtrij-implementatie is complexer dan die van de stack.

Referenties

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

Laatst bijgewerkt: 11 juni 2023