数据结构之栈(Stack)的实现详解

目录

1、什么是栈（Stack）？

2、栈的基本操作

3、栈的应用场景有哪些？

4、栈的两种实现方式：数组和链表

5、LeetCode算法题示例

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1、什么是栈（Stack）？

        堆栈是一种线性数据结构，其插入新元素和删除现有元素都发生在堆栈的顶部。

        栈（Stack）按照"后进先出"（Last-In-First-Out，LIFO）的原则存储和访问数据。栈类似于现实生活中的堆叠物体，比如一摞书或者一堆盘子。

2、栈的基本操作

        栈的基本操作包括以下三个：

1. 入栈（Push）：将元素插入到栈的顶部。新元素成为栈顶。
2. 出栈（Pop）：移除栈顶的元素并返回它。栈顶的下一个元素成为新的栈顶。
3. 查看栈顶元素（Peek）：返回栈顶的元素，但不对栈进行修改。

        除了这些基本操作，栈还具有其他辅助操作，例如判断栈是否为空、获取栈的大小等。这些辅助操作可以根据具体的实现方式而有所不同。

        需要注意的是，在使用栈进行操作时，我们应该始终关注栈的状态，避免栈溢出（Stack Overflow）或者在空栈上执行出栈操作（Empty Stack）的错误。

        时间复杂度分析：

Operations	Complexity
Push	O(1)
Pop	O(1)
Peek	O(1)

3、栈的应用场景有哪些？

        栈在计算机科学和软件开发中有许多应用场景。以下是一些常见的栈的应用场景：

1. 函数调用：在编程语言中，栈被用于跟踪函数的执行上下文。每当一个函数被调用时，相关的执行上下文被压入栈中，包括函数的参数、局部变量以及返回地址。当函数执行完成后，对应的上下文从栈中弹出，程序回到调用函数的位置继续执行。
2. 表达式求值：栈在解析和求解表达式时非常有用。特别是在后缀表达式（逆波兰表达式）的求值中，栈可以用于存储操作数和运算符，并按照运算符的优先级进行计算。
3. 括号匹配：栈在处理括号匹配问题时非常有用。我们