4、理解栈：数据结构的核心

理解栈：数据结构的核心

1 栈的基本概念

栈是一种基本的数据结构，广泛应用于计算机科学和编程领域。它遵循后进先出（LIFO, Last-In-First-Out）的原则，即最后插入的元素最先被移除。想象一下自助餐厅里的餐盘堆叠：新洗好的盘子总是放在最上面，而取用盘子时也是从最上面拿走。

1.1 栈的定义

栈可以被定义为一个有序列表，其中所有的插入操作都在一端（称为栈顶，top）进行，而删除操作也在同一端执行。因此，栈的操作总是围绕着栈顶展开。当元素被插入到栈中时，这个过程被称为压栈（push），而当元素从栈中移除时，这个过程被称为弹栈（pop）。

1.2 栈的应用场景

栈不仅在理论上有着重要的地位，在实际应用中也扮演着不可或缺的角色。以下是一些常见的应用场景：

• 符号平衡 ：检查括号是否正确配对。
• 中缀转后缀表达式 ：将普通的数学表达式转换为计算机更容易处理的形式。
• 函数调用 ：支持递归函数的调用，保存函数参数和局部变量。
• 浏览器历史记录 ：实现浏览器的“后退”功能。
• 文本编辑器的撤销功能 ：允许用户撤销最近的操作。

2 栈的抽象数据类型（ADT）

栈作为一种抽象数据类型，具备一系列标准的操作接口，使得它可以方便地与其他算法和数据结构结合使用。以下是栈的主要操作：