【数据结构习题2】在学习数据结构的过程中，练习是巩固知识、提升理解能力的重要方式。本篇习题旨在帮助学习者进一步掌握线性表、栈、队列等基本数据结构的原理与应用，同时锻炼逻辑思维和编程能力。
一、选择题
1. 下列哪种数据结构的特点是“先进先出”（FIFO）？
A. 栈
B. 队列
C. 链表
D. 树
答案：B
2. 在一个链式结构中，每个节点包含数据域和指针域，其中指针域的作用是：
A. 存储数据
B. 指向下一个节点
C. 表示节点的类型
D. 用于排序
答案：B
3. 以下关于栈的说法中，正确的是：
A. 栈顶元素只能在栈底插入
B. 栈是一种后进先出（LIFO）的数据结构
C. 栈只能通过数组实现
D. 栈支持任意位置的插入和删除操作
答案：B
4. 若一个队列的初始状态为空，依次将元素A、B、C入队，然后执行两次出队操作，则当前队列的队头元素是：
A. A
B. B
C. C
D. 空
答案：B
5. 在顺序存储结构中，删除一个元素的时间复杂度为：
A. O(1)
B. O(n)
C. O(log n)
D. O(n²)
答案：B
二、填空题
1. 数据结构通常可以分为三类：________、________ 和 ________。
答案：线性结构、树形结构、图结构
2. 在链表中，若要删除某个节点，需要找到该节点的 ________ 并修改其前驱节点的指针。
答案：前驱节点
3. 在栈中，进行“入栈”操作时，栈顶指针 ________。
答案：增加
4. 在队列中，当队列满时，再执行入队操作会导致 ________ 错误。
答案：溢出
5. 假设有一个长度为n的顺序表，若要在第i个位置插入一个元素，那么从第i到n-1位置的元素都需要向后移动，时间复杂度为 ________。
答案：O(n)
三、简答题
1. 请简述线性表的基本特点，并说明顺序表和链表的主要区别。
答： 线性表是一种数据结构，其元素之间存在一对一的关系，即每个元素都有且仅有一个前驱和一个后继（除了第一个和最后一个元素）。顺序表采用数组实现，具有随机访问的优点，但插入和删除效率较低；链表则通过指针连接各个节点，插入和删除效率较高，但不支持随机访问。
2. 什么是栈的“溢出”？在实际应用中如何避免？
答： 栈的溢出是指当栈已满时仍尝试进行“入栈”操作，导致内存溢出或程序异常。为了避免溢出，可以在初始化栈时设定最大容量，并在每次入栈前判断栈是否已满。
3. 队列在操作系统中的哪些应用场景中被广泛使用？
答： 队列常用于任务调度、打印队列、缓冲区管理等场景，特别是在多任务处理中，队列能够保证任务按顺序执行，避免资源冲突。
四、编程题（Python语言）
编写一个函数 `queue_reverse(queue)`，实现对一个队列进行反转。假设队列使用 Python 的 `deque` 实现。
示例：
输入：`[1, 2, 3, 4]`
输出：`[4, 3, 2, 1]`
参考代码：
```python
from collections import deque
def queue_reverse(queue):
stack = []
while queue:
stack.append(queue.popleft())
while stack:
queue.append(stack.pop())
return queue
```
五、总结
通过本次习题练习，我们复习了线性表、栈、队列等基础数据结构的核心概念与操作。这些内容不仅是数据结构课程的重点，也是后续学习树、图、排序与查找算法的基础。建议在做题过程中结合实际代码实现，加深对数据结构的理解与应用能力。
如需更多习题或讲解，请继续关注后续内容。
