栈的概念及性质

栈是一种线性表,仅允许在表的一端——栈顶进行插入和删除操作,遵循‘后进先出’原则。栈的数学特性体现在Catalan数上,其储存结构分为顺序栈和链栈。顺序栈利用数组实现,链栈则采用链表。栈在计算机科学中有着广泛应用,如表达式求值、递归等。

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栈的基本概念

栈的定义

栈是一种只能在一端进行插入或删除的线性表。其中插入被称作进栈,删除被称作出栈

允许进行插入或删除操作的一端被称为栈顶,另一段被称为栈底,栈底固定不变。其中,栈顶由一个称为栈顶指针的位置指示器来指示。

(PS:栈顶指针并非传统意义上的指针,比如顺序栈用的是一个整型变量来指示,但是我们依然称其为栈顶指针)

栈的特点

  • 先进后出

栈的数学结构

当n个元素以某种顺序进栈,并且在满足先进后出的前提下可任意时刻出栈,所获得的元素排列数目满足函数 Catalan( )的计算,即:

当然你也可以得到化简形式

栈的储存结构

  • 顺序栈
  • 链栈

(PS:栈是一种稍加限制的线性表,因此顺序栈与链栈就类似于顺序表和链表)

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