什么是栈，栈存储结构详情

什么是栈，栈存储结构详情

同顺序表和链表一样，栈也是用来存储逻辑关系为一对一数据的线性存储结构，如图所示:

从图1我们看到，栈存储结构与之前学的线性存储有所差异，这源于栈对数存和取的过程有特殊的要求:

1. 栈只能从表的一端存取数据，另一端是封闭的
2. 在栈中，无论是存储数据还是取数据，都必须遵循先进先出的原则，即最先进栈的元素最后出栈。从图1栈来说，从图中数据的存储状态可判断出，元素1是最先进的栈。因此，当需要从栈中取出元素1的时候，根据先进后出原则，需提前将元素3和元素2从栈中取出，然后才能成功取出元素1.

因此我们可以给栈下一个定义，即 栈是一种只能从表的一端取数据且遵循先进先出原则的线性存储结构。

通常，栈的开口端被称为栈顶；相应的，封口段被称为栈低。

进栈和出栈

基于栈结构的特点，在实际应用中，通常只会对栈执行一下两种操作:

• 向栈中添加元素，此过程被称为进栈(入栈或压栈)
• 从栈中提取指定元素，此过程被称为出栈(或弹栈)

栈的具体实现

栈是一种特殊的线性存储结构，因此栈的具体实现有以下两种方式:

1. 顺序栈: 采用顺序存储结构可以模拟栈存储数据的特点，从而实现栈存储结构
2. 链栈: 采用链表存储结构实现栈结构

两种实现方式的区别，仅限于数据元素在实际物理空间上存放的相对位置，顺序栈底层采用的是数组，链栈底层采用的是链表。

栈的应用

基于栈结构对数据存取采用 “先进后出” 原则的特点，它可以用于实现很多功能。

例如，我们经常使用浏览器在各种网站上查找信息。假设先浏览的页面 A，然后关闭了页面 A 跳转到页面 B，随后又关闭页面 B 跳转到了页面 C。而此时，我们如果想重新回到页面 A，有两个选择：
重新搜索找到页面 A；
使用浏览器的"回退"功能。浏览器会先回退到页面 B，而后再回退到页面 A。

浏览器 “回退” 功能的实现，底层使用的就是栈存储结构。当你关闭页面 A 时，浏览器会将页面 A 入栈；同样，当你关闭页面 B 时，浏览器也会将 B入栈。因此，当你执行回退操作时，才会首先看到的是页面 B，然后是页面 A，这是栈中数据依次出栈的效果。

不仅如此，栈存储结构还可以帮我们检测代码中的括号匹配问题。多数编程语言都会用到括号（小括号、中括号和大括号），括号的错误使用（通常是丢右括号）会导致程序编译错误，而很多开发工具中都有检测代码是否有编辑错误的功能，其中就包含检测代码中的括号匹配问题，此功能的底层实现使用的就是栈结构。

同时，栈结构还可以实现数值的进制转换功能。例如，编写程序实现从十进制数自动转换成二进制数，就可以使用栈存储结构来实现。

以上也仅是栈应用领域的冰山一角。