栈

栈（Stack）是一种先进后出（Last In First Out, LIFO）的数据结构，它只允许在一端进行插入和删除操作。这一端被称为栈顶（Top），另一端被称为栈底（Bottom）。栈的基本操作包括：

1. 压栈（Push）：在栈顶添加一个新元素。
2. 出栈（Pop）：移除栈顶元素，并返回它。
3. 查看栈顶元素（Peek 或 Top）：返回栈顶元素但不移除它。
4. 判断栈是否为空（IsEmpty）：检查栈中是否没有元素。
5. 获取栈的大小（Size）：返回栈中元素的数量。

栈的实现

栈可以使用数组或链表来实现：

使用数组实现栈

• 初始化：创建一个固定大小的数组，并设置一个指向栈顶的指针。
• 压栈：当栈未满时，将新元素添加到数组的栈顶位置，并更新栈顶指针。
• 出栈：当栈不为空时，从数组的栈顶位置移除元素，并更新栈顶指针。
• 判断是否为空：检查栈顶指针是否为初始值。
• 获取栈的大小：返回栈顶指针与初始栈顶指针之间的差值。

使用链表实现栈

• 初始化：创建一个链表，并设置一个指向栈顶节点的指针。
• 压栈：创建一个新节点，并将其设置为栈顶节点，更新栈顶指针。
• 出栈：当栈不为空时，删除栈顶节点，并更新栈顶指针。
• 判断是否为空：检查栈顶指针是否为空。
• 获取栈的大小：遍历链表并计算节点数量。

栈的应用

栈在计算机科学中有多种应用，包括：

• 函数调用：在程序执行过程中，函数调用栈用于存储函数的状态信息。
• 递归：递归函数通常使用栈来存储递归调用的中间结果。
• 表达式求值：在计算算术表达式时，栈可以用于处理运算符的优先级。
• 回溯算法：在解决某些问题时，如迷宫求解，栈可以用于存储路径。

栈与队列的比较

• 栈：后进先出（LIFO），只允许在一端进行操作。
• 队列：先进先出（FIFO），允许在两端进行操作（通常是一端进，一端出）。

栈和队列都是线性数据结构，但它们在操作方式和应用场景上有所不同。