在 C++ 编程中，Stack（栈）和 Queue（队列）是两种重要的抽象数据类型（ADT），它们以不同的方式管理和存储数据。尽管它们都是线性数据结构，但它们在数据访问和操作上的规则有所不同，从而适合于不同的应用场景。

Stack（栈）

特性：

• 后进先出（LIFO）：栈遵循 LIFO 原则，即最后被放入栈的元素最先被取出。
• 典型操作：
  • push()：将元素压入栈顶。
  • pop()：移除栈顶元素。
  • top()：访问栈顶元素但不移除。

实现：

在 C++ 中，可以使用 STL 中的 std::stack 来实现栈。它通常是基于更基础的容器（如 std::vector 或 std::deque）来实现的。

#include <iostream>  
#include <stack>  
int main() {  
    std::stack<int> s;  
    s.push(1);  
    s.push(2);  
    s.push(3);  
    while (!s.empty()) {  
        std::cout << s.top() << " ";  
        s.pop();  
    }  
    return 0;  
}  
// 输出：3 2 1  

栈通常用于处理逆序操作、递归算法的隐式实现、括号匹配等场景。

Queue（队列）

特性：

• 先进先出（FIFO）：队列遵循 FIFO 原则，即最先被放入队列的元素最先被取出。
• 典型操作：
  • enqueue()：向队列尾端添加元素（在 C++ 中通常是 push()）。
  • dequeue()：从队列头部移除元素（在 C++ 中通常是 pop()）。
  • front()：访问队列头部的元素但不移除。
  • back()：访问队列尾部的元素。

实现：

在 C++ 中，可以使用 STL 中的 std::queue 来实现队列，其通常基于 std::deque 实现。

#include <iostream>  
#include <queue>  
int main() {  
    std::queue<int> q;  
    q.push(1);  
    q.push(2);  
    q.push(3);  
    while (!q.empty()) {  
        std::cout << q.front() << " ";  
        q.pop();  
    }  
    return 0;  
}  
// 输出：1 2 3  

队列用于广度优先搜索（BFS）、任务调度系统、打印任务管理等。

小结

栈与队列尽管在概念上非常简单，但在实际应用中，它们为解决许多算法和编程问题提供了极大的便利。通过 STL 提供的实现，开发者可以专注于算法和逻辑，而无需关心底层细节，这正是抽象数据类型的魅力所在。通过灵活运用这些 ADT，开发者能够更加高效地管理数据，进而编写出更优秀的程序。