المكدس والطابور (Stack et Queue) في لغة Pascal: مفهومها وتطبيقاتها مع تمارين بكالوريا محلولة — الإعلام الآلي — الثانية ثانوي — المنهاج الجزائري

المكدس والطابور (Stack et Queue) في لغة Pascal: مفهومها وتطبيقاتها

الأهداف التعليمية:

• تعريف المكدس (Stack) والطابور (Queue)
• فهم مبدأ عمل كل منهما (LIFO / FIFO)
• التعرف على العمليات الأساسية (Push, Pop, Enqueue, Dequeue)
• تطبيق المفاهيم من خلال تمارين بكالوريا محلولة

I – المكدس (Stack)

المكدس هو هيكل بيانات يعمل وفق مبدأ “آخر ما يدخل هو أول ما يخرج” (LIFO: Last In First Out). يشبه رمية الأطباق: آخر طبق وضعته هو أول طبق ترفعه.

العمليات الأساسية:

• Push (دفع): إضافة عنصر إلى أعلى المكدس.
• Pop (حذف): إزالة العنصر العلوي من المكدس.
• Top (قراءة): الاطلاع على العنصر العلوي دون حذفه.
• IsEmpty (فحص الفراغ): التحقق مما إذا كان المكدس فارغاً.

مثال تطبيقي:

Program Exemple_Stack;
Const Max = 100;
Type Stack = Record
       Tab : Array[1..Max] Of Integer;
       Top : Integer;
     End;
Var Pile : Stack;

Procedure Push(Var P: Stack; X: Integer);
Begin
  If P.Top < Max Then
  Begin
    P.Top := P.Top + 1;
    P.Tab[P.Top] := X;
  End
  Else Writeln('المكدس ممتلئ');
End;

Function Pop(Var P: Stack): Integer;
Begin
  If P.Top > 0 Then
  Begin
    Pop := P.Tab[P.Top];
    P.Top := P.Top - 1;
  End
  Else Writeln('المكدس فارغ');
End;

II – الطابور (Queue)

الطابور هو هيكل بيانات يعمل وفق مبدأ “أول ما يدخل هو أول ما يخرج” (FIFO: First In First Out). يشبه طابور الانتظار في السوبرماركت: أول شخص في الطابور هو أول من يخرج.

العمليات الأساسية:

• Enqueue (إدخال): إضافة عنصر إلى نهاية الطابور.
• Dequeue (إخراج): إزالة العنصر من بداية الطابور.
• IsEmpty (فحص الفراغ): التحقق مما إذا كان الطابور فارغاً.

III – تطبيقات المكدس والطابور

• تطبيقات المكدس: التراجع عن العمليات (Undo)، تقييم التعبيرات الرياضية (Reverse Polish Notation)، ترتيب استدعاء الدوال.
• تطبيقات الطابور: جدولة المهام في نظام التشغيل، إدارة طلبات الطباعة، معالجة البيانات في الشبكات (Buffer).

IV – تمارين بكالوريا محلولة

التمرين 01 (بكالوريا): لدينا الأعداد 5, 8, 3, 1. أدخلها بالترتيب في مكدس ثم أخرجها. ما هو ترتيب الخروج؟
الحل: ترتيب الخروج: 1, 3, 8, 5. لأن المكدس يعمل LIFO: آخر عدد دخل (1) يخرج أولاً.

التمرين 02: اكتب دالة في Pascal تتحقق مما إذا كانت جملة من الأقواس متوازنة باستخدام المكدس (مثال: (()) صحيح، ())( غير صحيح).
الحل: نمر على كل قوس: إذا كان قوس فتح ندفعه إلى المكدس، وإذا كان قوس غلق نخرجه. في النهاية، إذا كان المكدس فارغاً فالجملة متوازنة.

📍 دروس مشابهة:

• الدوال والإجراءات في لغة Pascal
• السجلات في لغة Pascal