四、陣列(Array)、堆疊(Stack)、佇列(Queue)、樹狀結構(Tree)是四種主要的資料結構,請繪出它們的結構,並且說明它們在編程(Coding) 上的主要用途。(20 分)

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陣列(Array):
用途:陣列是一種基本的資料結構,用來存儲一系列相同類型的元素,這些元素在記憶體中連續排列。陣列允許快速訪問任何位置的元素,通常用於存儲固定大小的資料集合,如一組數字或字符。
堆疊(Stack):
用途:堆疊是一種後進先出(LIFO, Last In First Out)的資料結構,只能在一端(頂端)進行添加或移除元素。堆疊常用於實現函數呼叫、遞迴演算法、括號匹配檢查和歷史記錄(如網頁瀏覽器的後退功能)等場景。
佇列(Queue):
用途:佇列是一種先進先出(FIFO, First In First Out)的資料結構,元素從一端(隊尾)添加,從另一端(隊首)移除。佇列廣泛應用於數據處理和任務排程場景,如打印任務管理、操作系統的進程管理等。
樹狀結構(Tree):
用途:樹狀結構是一種層次化的資料結構,由節點組成,每個節點除了根節點外都有一個父節點,並可以有多個子節點。樹狀結構特別適合表示具有層次關係的資料,如檔案系統的目錄結構、組織架構,以及在資料庫索引和許多搜索演算法中的應用。
這些資料結構是解決各種程式設計問題的基礎,選擇合適的資料結構可以提高程式的效率和效能。

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