5、探索堆栈和队列：数据结构的核心

探索堆栈和队列：数据结构的核心

1. 堆栈：后进先出（LIFO）

堆栈是一种数据结构，它按照后进先出（LIFO，Last In First Out）的原则来存储和检索元素。想象一下，当你把书堆放在桌子上，每次拿书时只能从最上面拿，这就是堆栈的工作原理。

1.1 堆栈的基本概念

堆栈的基本操作包括：
- Push ：将元素添加到堆栈顶部。
- Pop ：从堆栈顶部移除元素。
- Peek ：查看堆栈顶部的元素，但不移除它。

堆栈的一个典型应用场景是函数调用栈。每当一个函数被调用时，它的状态会被压入堆栈；当函数返回时，状态从堆栈弹出。

1.2 基于链表的堆栈实现

使用链表实现堆栈非常简单。链表中的每个节点包含一个值和指向下一个节点的指针。以下是基于链表的堆栈实现的伪代码：

推入(单元: 哨兵, 数据: 新_值)
    // 创建一个单元来保存新值。
    单元: 新_单元 = 新单元
    新_单元.Value = 新_值

    // 将新单元添加到链表中。
    新_单元.Next = 哨兵.Next
    哨兵.Next = 新_单元
结束 推入

数据：弹出(单元：哨兵)
    // 确保有项目可以弹出。
    If (sentinel.Next == null) Then <throw an exception>

    // 获取顶部单元的值。