栈的类型定义与基本操作

(完整版)《栈》知识点总结

完整版)《栈》知识点总结1.栈的定义与特点栈是一种具有特定限制的数据结构，遵循“后进先出”（Last-In-First-Out，简称LIFO）的原则。

栈的特点包括：只允许在栈顶进行插入和删除操作；对栈进行插入操作称为入栈或压栈（Push）；对栈进行删除操作称为出栈或弹栈（Pop）；栈底是栈的最后一个入栈的元素，栈顶是栈的第一个入栈的元素；2.栈的应用领域栈在计算机科学和软件工程中有广泛的应用，常见的应用领域包括：编程语言的解析和编译；递归算法的实现；表达式求值；括号匹配；浏览器的后退和前进功能；操作系统中的函数调用栈等。

3.栈的基本操作栈的基本操作主要包括以下几个方面：初始化栈：创建一个空的栈对象，并指定栈的初始容量；判断栈是否为空：检查栈是否为空，如果栈为空则返回真，否则返回假；入栈操作：将一个元素压入栈顶；出栈操作：从栈顶弹出一个元素，并返回弹出的元素；取栈顶元素：返回栈顶的元素，但不对栈进行修改；___：删除栈中的所有元素。

4.栈的实现方式栈可以通过数组或链表来实现。

使用数组实现的栈称为顺序栈，使用链表实现的栈称为链式栈。

顺序栈通过数组的下标实现栈的操作，其特点是插入和删除操作的时间复杂度为O(1)，但需要预先分配一定的内存空间。

链式栈使用链表来存储栈中的数据，插入和删除操作的时间复杂度同样为O(1)，不需要预先分配固定大小的空间，但需要额外的空间存储链表节点。

5.栈的复杂度分析栈的复杂度分析主要涉及到栈的各种操作的时间复杂度和空间复杂度。

以下是一些常见操作的复杂度分析：入栈操作的时间复杂度为O(1)，空间复杂度为O(1)；出栈操作的时间复杂度为O(1)，空间复杂度为O(1)；取栈顶元素操作的时间复杂度为O(1)，空间复杂度为O(1)；判断栈是否为空的操作的时间复杂度为O(1)，空间复杂度为O(1)；清空栈的操作的时间复杂度为O(1)，空间复杂度为O(1)；初始化栈的操作的时间复杂度为O(1)，空间复杂度为O(1)；6.总结栈作为一种重要的数据结构，在计算机科学和软件工程中有着广泛的应用。

数据结构实验报告栈进制转换

数据结构实验报告栈进制转换数据结构实验报告栈进制转换一、实验目的栈是一种常见的数据结构，本实验的目的在于通过实现栈的基本操作，设计并实现一个进制转换的程序，并通过实验验证程序的正确性和效率。

二、实验原理1.栈的定义和基本操作栈是一种后进先出（Last In First Out，简称LIFO）的数据结构。

它可以通过一个指针来标识当前栈顶元素，栈顶指针top的起始值为-1，空栈时top=-1.2.栈的进制转换将一个十进制数转换为其他进制（如二进制、八进制、十六进制）的过程中，可以通过栈来实现。

具体步骤如下：- 初始化一个空栈；- 将十进制数依次除以目标进制的基数，将余数依次入栈，直到商为0；- 依次出栈，将出栈的余数组合起来，得到转换后的目标进制数。

三、实验内容1.实现栈的基本操作（1）定义栈结构，包括元素数组和栈顶指针；（2）实现入栈操作push()，将元素插入到栈顶；（3）实现出栈操作pop()，从栈顶删除一个元素并返回其值；（4）实现获取栈顶元素的操作getTop()，返回栈顶元素的值；（5）实现判断栈是否为空的操作isEmpty()，返回布尔值；（6）实现判断栈是否已满的操作isFull()，返回布尔值。

2.设计并实现进制转换的程序（1）初始化一个空栈用于存放转换后的数字；（2）输入十进制数num和目标进制target；（3）通过栈的操作将num转换为target进制数；（4）输出转换后的结果。

四、实验步骤1.实现栈的基本操作（1）定义栈的结构和相关操作；（2）编写相应的测试代码，验证栈的基本操作是否正确。

2.设计并实现进制转换的程序（1）根据原理部分的步骤，设计转换程序的具体逻辑；（2）编写相应的测试代码，验证转换程序的正确性和效率。

五、实验结果与分析1.给定一个十进制数num=12345，目标进制为二进制（target=2），经过进制转换后得到的结果为.111.2.给定一个十进制数num=456，目标进制为八进制（target=8），经过进制转换后得到的结果为.710.本实验的结果表明，转换程序能够正确地将十进制数转换为目标进制数，并且具有较高的效率。

大学数据结构课件--第3章栈和队列

top top 栈空 F E D C B A
栈满 top-base=stacksize
top
F
E
D C B
top top top top top top base
入栈PUSH(s,x):s[top++]=x; top 出栈 POP(s,x):x=s[--top]; top
base
4
A
3.1 栈
例1：一个栈的输入序列为1,2,3，若在入栈的过程中允许出栈，则可能得到的出栈序列是什么？答：可以通过穷举所有可能性来求解：
3.2 栈的应用举例
二、表达式求值
“算符优先法”
一个表达式由操作数、运算符和界限符组成。 # 例如：3*（7-2*3）（1）要正确求值，首先了解算术四则运算的规则 a.从左算到右 b.先乘除后加减 c.先括号内，后括号外所以，3*（7-2*3）=3*(7-6)=3*1=3
9
3.2 栈的应用举例
InitStack(S); while (!QueueEmpty(Q))
{DeQueue(Q,d);push(S,d);}
while (!StackEmpty(S)) {pop(S,d);EnQueue(Q,d);} }
第3章栈和队列
教学要求：
1、掌握栈和队列的定义、特性，并能正确应用它们解决实际问题；
用一组地址连续的存储单元依次存放从队头到队尾的元素，设指针front和rear分别指示队头元素和队尾元素的位置。
Q.rear 5 4 Q.rear 3 2 3 2 5 4 Q.rear 3 3 5 4 5 4
F E D C
C B A
Q.front
2 1 0
C B
Q.front 2 1 0

栈

3
数据结构
基本操作
Push Q
Push A Pop Pop
4
数据结构
Push R Push D Push M Pop Push Q
5
数据结构
栈的抽象数据类型 p45
ADT Stack{ D = {ai | ai ElemSet, i = 1,2,…n } R = {<ai-1, ai> | ai-1, ai D, i = 2,…n} 约定a 端为栈顶，约定 n端为栈顶， a1端为栈底 P: InitStack(&S) ClearStack(&S) StackEmpty(S) StackLength(S) GetTop(S, &e) Push(&S, e) Pop(&S, &e) StackTraverse(S, visit()); }ADT Stack
链栈则没有上溢的限制链栈则没有上溢的限制，它就象是一条一头固定的
链子，可以在活动的一头自由地增加链环(结点)而不会溢出，
24
数据结构
3.2栈的应用举例
数制转换括号匹配的检验[ ( [ ] [ ] ) ] 行编辑程序p49 p49
25
3.2.1 数制转换十进制N和其它进制数的转换是计算机实现计算的基本问题,其解决方法很多,其中一个简单算法基于下列原理: N=(n div d)*d+n mod d ( 其中:div为整除运算,mod为求余运算) 例如 (1348)10=(2504)8，其运算过程如下：
16
数据结构
进栈示例
17
数据结构
退栈示例
18
数据结构
两个栈共享一个数组
19
数据结构

数据结构第3章栈

Elemtype pop(sqstack *s) { /*若栈s不为空，则删除栈顶元素*/ Elemtype x; if(s->top<0) return NULL; /*栈空*/ x=s->stack[s->top]; s->top--; return x; }
13
（4）取栈顶元素操作
Elemtype gettop(sqstack *s) { /*若栈s不为空，则返回栈顶元素*/ If(s->top<0) return NULL; /*栈空*/ return (s->stack[s->top]); }
。
29
算术表达式求值
在计算机中，任何一个表达式都是由: 操作数（operand）、运算符（operator）和界限符（delimiter）组成的。其中操作数可以是常数，也可以是变量或常量的标识符；运算符可以是算术运算体符、关系运算符和逻辑符；界限符为左右括号和标识表达式结束的结束符。
30
6
存储结构
栈是一种特殊的线性表，有两种存储方式: 顺序存储结构存储
链式存储结构存储。

7
顺序栈的数组表示
与第二章讨论的一般的顺序存储结构的线性表一样，利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素，这种形式的栈也称为顺序栈。使用一维数组来作为栈的顺序存储空间。设指针top指向栈顶元素的当前位置，以数组小下标的一端作为栈底。 top=0时为空栈，元素进栈时指针top不断地加1，当top等于数组的最大下标值时则栈满。
5）假如读出的运算符的优先级不大于运算符栈栈顶运算符
的优先级，则从操作数栈连续退出两个操作数，从运算符栈中退出一个运算符，然后作相应的运算，并将运算结果压入操作数栈。此时读出的运算符下次重新考虑（即不读入下一个符号）。

C语言中栈的基本操作

C语言中栈的基本操作栈（Stack）是一种遵循“后进先出”（LIFO）原则的数据结构，具有以下几个基本操作：入栈（Push）、出栈（Pop）、判断栈是否为空（Empty）以及获取栈顶元素（Top）。

下面将详细介绍这些基本操作。

1. 入栈（Push）：将一个元素添加到栈的顶部。

入栈操作分为两个步骤：(1)判断栈是否已满，如果已满则无法再添加元素；(2)若栈不满，则将元素添加到栈的顶部，并更新栈顶指针。

具体实现代码如下：```void push(Stack *s, int item)if (is_full(s))printf("Stack is full, cannot push more elements.\n");return;}s->top++;s->data[s->top] = item;}```2. 出栈（Pop）：将栈顶元素移除，并返回该元素的值。

出栈操作也有两个步骤：(1)判断栈是否为空，如果为空则无法进行出栈操作；(2)若栈不为空，则将栈顶元素移除，并更新栈顶指针。

具体实现代码如下：```int pop(Stack *s)int item;if (is_empty(s))printf("Stack is empty, cannot pop any elements.\n");return -1; // 指定一个特定的返回值来表示错误}item = s->data[s->top];s->top--;return item;}```3. 判断栈是否为空（Empty）：判断栈是否为空分为两种情况，一种是根据栈顶指针进行判断，另一种是根据数据数量进行判断。

(1)判断栈顶指针是否为-1，若为-1则说明栈为空；(2)若栈内数据数量为0，则栈为空。

具体实现代码如下：```int is_empty(Stack *s)return s->top == -1; // 栈顶指针为-1表示栈为空}```4. 获取栈顶元素（Top）：返回栈顶元素的值，但不对栈做任何修改。

栈的面试题目(3篇)

第1篇第一部分：基本概念与操作1. 什么是栈？- 栈是一种线性数据结构，遵循后进先出（LIFO）的原则。

它只允许在栈顶进行插入（push）和删除（pop）操作。

2. 栈的基本操作有哪些？- 入栈（push）：在栈顶添加一个新元素。

- 出栈（pop）：移除栈顶元素。

- 查看栈顶元素（peek 或 top）：获取栈顶元素但不移除它。

- 判断栈是否为空（isEmpty）：检查栈中是否没有元素。

- 获取栈的大小（size）：返回栈中元素的数量。

3. 请用Python实现一个栈的数据结构。

```pythonclass Stack:def __init__(self):self.items = []def is_empty(self):return len(self.items) == 0def push(self, item):self.items.append(item)def pop(self):if not self.is_empty():return self.items.pop()return Nonedef peek(self):if not self.is_empty():return self.items[-1]return Nonedef size(self):return len(self.items)```4. 如何实现一个固定大小的栈？- 在栈类中添加一个计数器来跟踪栈的大小，并在push操作中检查是否已达到最大容量。

5. 请解释栈的两种遍历方法。

- 递归遍历：使用递归方法遍历栈的所有元素。

- 迭代遍历：使用栈的辅助结构（如队列）来实现迭代遍历。

第二部分：栈的应用6. 栈在计算机科学中的应用有哪些？- 函数调用：局部变量和返回地址存储在栈中。

- 表达式求值：逆波兰表达式（RPN）计算。

- 字符串匹配：括号匹配验证。

- 汉诺塔问题：移动塔的步骤可以通过栈来模拟。

7. 请解释如何使用栈实现括号匹配验证。

栈的应用

栈及其应用第一节栈的基本知识一、栈的基本概念栈（stack，又称为堆栈）是一种特殊的线性表。

作为一个简单的例子，可以把食堂里冼净的一摞碗看作一个栈。

在通常情况下，最先冼净的碗总是放在最底下，后冼净的碗总是摞在最顶上。

而在使用时，却是从顶上拿取，也就是说，后冼的先取用，后摞上的先取用。

如果我们把冼净的碗“摞上”称为进栈（压栈），把“取用碗”称为出栈（弹出），那么上例的特点是：后进栈的先出栈。

然而，摞起来的碗实际上仍然是一个线性表，只不过“进栈”和“出栈”都在最顶上进行，或者说，元素的插入和删除操作都是在线性表的一端进行而已。

一般而言，栈是一个线性表，其所有的插入和删除操作均是限定在线性表的一端进行，允许插入和删除的一端称栈顶(Top)，不允许插入和删除的一端称栈底(Bottom)。

若给定一个栈S=（a1, a2，a3，……，a n），则称a1为栈底元素，a n为栈顶元素，元素a i位于元素a i-1之上。

栈中元素按a1, a2，a3，……，a n的次序进栈，如果从这个栈中取出所有的元素，则出栈次序为a n, a n-1，……，a1。

也就是说，栈中元素的进出是按“后进先出”的原则进行，这是栈的重要特征。

因此栈又称为后进先出表(LIFO表—Last In First Out)。

我们常用下图来形象地表示栈：二、栈的存储结构（1）顺序栈栈是一种线性表，在计算机中用一维数组作为栈的存储结构最为简单，操作也最为方便，也是最为常用的。

例如，设一维数组STACK[1..n] 表示一个栈，其中n为栈的容量，即可存放元素的最大个数。

栈的第一个元素，或称栈底元素，是存放在STACK[1]处，第二个元素存放在STACK[2]处，第i个元素存放在STACK[i]处。

另外，由于栈顶元素经常变动，需要设置一个指针变量top，用来指示栈顶当前位置，栈中没有元素即栈空时，令top=0；当top=n时，表示栈满。

如果一个栈已经为空，但用户还继续做出栈（读栈）操作，则会出现栈的“下溢”；如果一个栈已经满了，用户还继续做进栈操作，则会出现栈的“上溢”。

栈和队列的基本操作方法

栈和队列的基本操作方法栈和队列是常见的数据结构，它们在计算机科学中有着广泛的应用。

栈和队列都是一种线性数据结构，但它们在插入和删除元素的方式上有所不同。

接下来，将介绍栈和队列的基本操作方法，包括定义、插入、删除和查询等。

一、栈（Stack）的基本操作方法：1. 定义：栈是一种先进后出（Last-In-First-Out，LIFO）的数据结构。

类似于现实生活中的一叠盘子，只能在栈顶进行操作。

2.创建栈：可以使用数组或链表作为栈的底层数据结构。

通过创建一个空数组或链表，称之为栈顶指针或栈顶节点，初始时指向空，表示栈为空。

3. 入栈（Push）：将一个元素添加到栈顶。

需要将新增元素放在栈顶指针或栈顶节点之后，更新栈顶指针或栈顶节点的指向。

4. 出栈（Pop）：删除栈顶元素，并返回删除的元素值。

需要将栈顶指针或栈顶节点向下移动一个位置，指向下一个元素。

5. 获取栈顶元素（Top）：返回栈顶元素的值，但不删除该元素。

只需访问栈顶指针或栈顶节点所指向的元素即可。

6. 判断栈是否为空（isEmpty）：通过检查栈顶指针或栈顶节点是否为空来判断栈是否为空。

二、队列（Queue）的基本操作方法：1. 定义：队列是一种先进先出（First-In-First-Out，FIFO）的数据结构。

类似于现实生活中的排队，按照先后顺序依次进入队列，先进入队列的元素首先被删除。

2.创建队列：可以使用数组或链表作为队列的底层数据结构。

通过创建一个空数组或链表，分别设置一个队首指针和一个队尾指针，初始时指向空，表示队列为空。

3. 入队（Enqueue）：将一个元素添加到队尾。

需要将新增元素放在队尾指针或队尾节点之后，更新队尾指针或队尾节点的指向。

4. 出队（Dequeue）：删除队首元素，并返回删除的元素值。

需要将队首指针或队首节点向下移动一个位置，指向下一个元素。

5. 获取队首元素（Front）：返回队首元素的值，但不删除该元素。

栈的概念理解

栈的概念理解栈是一种数据结构，它是一种特殊的线性表，只能在表的一端进行插入和删除操作，该一端被称为栈顶，另一端被称为栈底。

栈的特点是后进先出（Last In First Out, LIFO）。

在栈中，最后插入的元素最先弹出，而最先插入的元素最后弹出。

这就好像是一堆盘子，你只能在最上面放盘子和拿盘子，不能随意放在下面的盘子上。

栈的这种特性使得它非常适合解决一些具有“倒序”需求的问题。

栈的基本操作包括入栈和出栈。

入栈（Push）是指将元素放入栈顶；出栈（Pop）是指从栈顶弹出元素。

除此之外，还有一些常用的操作，比如获取栈顶元素（Top）、判断栈是否为空（Empty）、获取栈中元素的个数（Size）等。

栈的实现可以用数组或链表来完成。

使用数组实现的栈叫作顺序栈，使用链表实现的栈叫作链式栈。

对于顺序栈，我们需要定义一个数组和一个整数来表示栈。

数组用于存储栈中的元素，整数用于记录栈顶元素的下标。

一开始，栈为空，栈顶下标可以初始化为-1。

插入元素时，需要判断栈是否已满，如果已满则无法插入；如果未满，将元素放入栈顶，同时栈顶下标加1。

删除元素时，需要判断栈是否为空，如果为空则无法删除；如果不为空，将栈顶元素弹出，并将栈顶下标减1。

对于链式栈，我们需要定义一个结构体来表示栈中的节点。

节点包括一个数据域和一个指向下一个节点的指针域。

和顺序栈类似，链式栈也需要一个指针来表示栈顶元素。

插入元素时，需要创建一个新节点，并将栈顶指针指向该节点，新节点的指针域指向原来的栈顶元素。

删除元素时，需要判断栈是否为空，如果为空则无法删除；如果不为空，将栈顶节点删除，并将栈顶指针指向下一个节点。

栈的应用非常广泛。

在计算机科学中，栈是一种重要的数据结构，它被用于实现函数调用、表达式求值、编译器的语法分析、操作系统的进程管理等。

在编程中，我们可以使用栈来解决一些具有“倒序”性质的问题，比如字符串反转、括号匹配、计算逆波兰表达式等。

此外，栈还被用于图的深度优先搜索（DFS）算法中的节点遍历顺序。

栈的操作(实验报告)

引言：栈是一种常见的数据结构，它具有特殊的操作规则，即先进后出（LIFO）。

本文将介绍栈的操作，并结合实验报告的方式详细阐述栈的概念、基本操作以及应用场景。

概述：栈是一种线性数据结构，由相同类型的元素按照特定顺序排列而成。

在栈中，只能在栈顶进行插入和删除操作，其他位置的元素无法直接访问。

栈具有两个基本操作：压栈（push）和弹栈（pop）。

其中，压栈将一个元素添加到栈顶，弹栈则是删除栈顶的元素。

除了基本操作外，栈还具有其他常见的操作，如获取栈顶元素（top）、判断栈是否为空（empty）等。

正文内容：一、栈的基本操作1.压栈（push）push操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子2.弹栈（pop）pop操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子3.获取栈顶元素（top）top操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子4.判断栈是否为空（empty）empty操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子5.栈的大小（size）size操作的实现原理和步骤在实际应用中的使用场景和例子二、栈的应用场景1.括号匹配使用栈实现括号匹配的原理和过程在编译器、计算表达式等领域中的应用2.浏览器的后退和前进功能使用栈来记录浏览器访问历史的原理和过程实现浏览器的后退和前进功能3.函数调用和递归使用栈来实现函数调用和递归的原理和过程在程序执行过程中的应用和注意事项4.实现浏览器缓存使用栈来实现浏览器缓存的原理和过程提高用户浏览速度的实际应用案例5.撤销操作使用栈来实现撤销操作的原理和过程在编辑器、图形处理软件等领域的实际应用总结：本文详细介绍了栈的操作，包括基本操作（压栈、弹栈、获取栈顶元素、判断栈是否为空、栈的大小）和应用场景（括号匹配、浏览器的后退和前进功能、函数调用和递归、实现浏览器缓存、撤销操作）。

通过了解栈的操作和应用，我们可以更好地理解数据结构中的栈，并能够在实际问题中灵活运用栈的特性。

数据结构 3.1栈和队列(顺序及链栈定义和应用)

假设从终端接受了这样两行字符： whli##ilr#e（s#*s) outcha@putchar(*s=#++)；
则实际有效的是下列两行： while (*s) putchar(*s++)；
例4：迷宫求解
通常用 “回溯试探方法”求解
##########
# Q # $ $ $ #
#
# #$ $ $ # #
3.1 栈的类型定义
实例引进考虑问题：一个死胡同，宽度只能够一辆车进出，现有三辆汽车依次进入胡同停车，后A车要离开，如何处理？用计算机模拟以上问题
小花车
小明家小花家能能家点点家强强家
小花车
点点车强强车
基本概念
栈(STACK) ——一种限定性的数据结构，限定只能在表的一端进行插入和删除的线性表。
# $ $ # #
#
## ##
##
# #
##
# # #
#
## # ## # # #
#
Q #
##########
求迷宫路径算法的基本思想
若当前位置“可通”，则纳入路径，继续( 向东)前进; 若当前位置“不可通”，则后退，换方向继续探索; 若四周“均无通路”，则将当前位置从路径中删除出去。
一顺序栈
顺序栈存储的特点顺序栈各个基本操作顺序实现完整的顺序栈c语言程序模拟停车场
一顺序栈
存储特点
利用一组地址连续的存储单元依次存放自栈底到栈顶的数据元素
c语言中可用数组来实现顺序栈
设置栈顶指针Top
elem[arrmax]
a1 a2 a3 a4
Top
top的值
elem[arrmax]

第3章栈

// 若栈空，则返回1
// 否则返回0
（6）判栈满
int SFull（SeqStack *s） { if （s->top= =MAXLEN–1） return 1；// 若栈满，
则返回1
else return 0；
回0
// 否则返
}
2. 栈的链式存储结构
1．存储方式:同一般线性表的单链式存储结构完全相同,但是应该确定链表的哪端对应与栈顶, 如果链表的表尾作为栈顶,则入,出栈操作的时间复杂性为o(n)
int Push (SeqStack *s， elemtype x) { if （s->top= =MAXLEN–1） return 0；
// 栈满不能入栈，且返回 0
else { s->top++； s->elem[s->top]=x； // 栈不满，则压入元素x return 1；} // 进栈成功，返回1
如果链表的表头作为栈顶,则入,出栈操作的时间复杂性为o(1),所以,一般把链表头作为栈顶.
链栈结构如下图所示。
data next
top 4 3 2 1 ^
栈顶
特点:减小溢出,提高空间利用率.只有系统没有空间了,才会溢出
栈底
图3-4 链栈示意图
2．链栈的实现
用链式存储结构实现的栈称为链栈。因为链栈的结点结构与单链表的结构相同，通常就用单链表来实现，在此用 LinkStack表示，即有： typedef struct stacknode { elemtype data; struct stacknode *next; } stacknode;，* Linkstack；
// 分配最大的栈空间
typedef struct

栈的定义及基本操作

栈的定义及基本操作栈是一种常见的数据结构，它的特点是“先进后出”（Last-In-First-Out, LIFO）。

栈可以看作是一种特殊的线性表，在插入和删除元素时，只能在表的一端进行操作，这一端被称为栈顶。

而另一端被称为栈底。

栈的基本操作包括入栈（push）、出栈（pop）、获取栈顶元素（peek）和判断空栈（isEmpty）。

1. 入栈（push）：将新元素加入栈顶。

因为栈是一种动态数据结构，所以在添加新元素时，栈的长度会增加。

2. 出栈（pop）：将栈顶元素移除。

出栈操作会返回被移除的元素。

因为栈的特性，只能移除栈顶元素。

3. 获取栈顶元素（peek）：不移除栈顶元素，只返回它的值。

4. 判断空栈（isEmpty）：检查栈是否为空，即栈中是否有元素。

栈可以用数组或链表来实现，以下是使用数组实现栈的代码示例：```pythonclass Stack:def __init__(self):self.stack = []def push(self, item):self.stack.append(item)def pop(self):if self.isEmpty(:return Nonereturn self.stack.popdef peek(self):if self.isEmpty(:return Nonereturn self.stack[-1]def isEmpty(self):return len(self.stack) == 0```上述代码中，Stack类使用一个列表来存储栈中的元素。

push方法将新元素添加到列表的末尾，pop方法通过使用pop函数从列表的末尾移除并返回栈顶元素。

peek方法返回栈顶元素的值，但不移除它。

isEmpty方法检查栈是否为空。

栈的应用非常广泛。

下面列举几个使用栈的常见场景：1.括号匹配：使用栈可以判断一串括号是否匹配。

遍历字符串，遇到左括号则入栈，遇到右括号则与栈顶元素进行匹配，如果匹配成功则出栈，否则括号不匹配。

栈(C语言版)

第3章栈和队列
本章主要介绍下列内容栈的概念、存储结构及其基本操作队列的概念、存储结构及其基本操作栈与队列的应用举例
本章目录
1
2 3
3.1 栈
3.2 队列 3.3 栈和队列的应用举例 3.4 本章小结
4
结束
3.1 栈
3.1.1 栈的概念 3.1.2 栈的基本操作 3.1.3 顺序栈
3.1.4 链栈
返回到总目录
3.1.1 栈的概念
例如，在建筑工地上，使用的砖块从底往上一层一层地码放，在使用时，将从最上面一层一层地拿取，这种后进先出的线性结构称为栈（stack），栈又称为后进先出（last in first out）的线性表，简称LIFO表。栈是一种特殊的线性表。其特殊性在于限定插入和删除数据元素的操作只能在线性表的一端进行。插入元素又称为进栈，删除元素又称为出栈。允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶（top），另一端称为栈底（bottom）。处于栈顶位置的数据元素称为栈顶元素，处于栈底位置的数据元素称为栈底元素。不含任何数据元素的栈称为空栈。
3.1.3顺序栈
3. 顺序栈的基本操作实现
上述算法顺序栈的基本操作函数，可以对照执行主函数调用后的结果分析，进一步了解顺序栈的各种操作的过程实现。（7）设计主函数如下： main() { SeqStack S; DataType x; InitStack(&S); printf("依次进栈元素为：\n"); printf("r元素进栈\n"); Push(&S,'r'); printf("a元素进栈\n"); Push(&S,'a'); printf("h元素进栈\n"); Push(&S,'h'); 返回到本节目录

栈的工作原理

栈的工作原理栈是一种常见的数据结构，它的工作原理可以类比为我们日常生活中的堆叠物品，比如书籍、盘子等。

在计算机科学中，栈是一种具有特定操作规则的数据结构，它遵循"先进后出"（Last In First Out，简称LIFO）的原则。

本文将详细介绍栈的工作原理及其应用场景。

一、栈的定义和特点栈是一种线性数据结构，它由一系列相同类型的元素组成，这些元素按照线性顺序排列。

栈的特点是只能在一端插入和删除元素，这一端称为栈顶，相对的另一端称为栈底。

二、栈的基本操作栈的基本操作包括入栈（Push）和出栈（Pop）。

入栈操作将一个新元素放入栈顶，使其成为新的栈顶元素；出栈操作将栈顶元素删除，并返回该元素的值。

三、栈的应用场景1.函数调用和递归在函数调用中，每次函数调用时，都会将函数的返回地址、参数和局部变量等信息存储在栈中，以便在函数执行完毕后能够返回到调用处。

递归函数的执行过程也是通过栈来实现的，每次递归调用都会将当前的状态保存在栈中。

2.表达式求值栈在表达式求值中也有重要的应用。

当我们计算一个表达式时，需要根据运算符的优先级来确定计算的顺序，而栈可以帮助我们保存运算符的优先级，确保表达式的正确计算顺序。

3.括号匹配栈在括号匹配中也发挥着重要的作用。

当我们遇到左括号时，将其入栈；当遇到右括号时，将栈顶的左括号出栈并判断是否匹配。

如果匹配，则继续处理后面的字符；如果不匹配，则表示括号不匹配，可以提前结束。

4.浏览器的前进和后退在浏览器中，我们可以通过点击前进和后退按钮来切换页面，这就是一个典型的栈的应用场景。

浏览器会将每个访问的页面存储在一个栈中，每次点击前进按钮时，会将当前页面入栈；每次点击后退按钮时，会将当前页面出栈。

四、栈的实现方式栈可以通过数组或链表来实现。

使用数组实现的栈称为顺序栈，它的优点是访问速度快，但容量固定；使用链表实现的栈称为链式栈，它的优点是容量可动态调整，但访问速度相对较慢。

栈和堆的概念

栈和堆的概念1.引言在计算机科学中，栈和堆是两个常见的数据结构和内存管理概念。

它们在程序执行、变量分配和内存管理方面起着重要作用。

本文将介绍栈和堆的概念，并探讨它们的特点和应用。

2.栈的概念2.1定义栈（Stack）是一种后进先出（Last In First Out，LIFO）的数据结构。

它类似于现实生活中的一叠盘子，只能在最顶层进行操作。

栈具有两个基本操作：入栈（Push）和出栈（Pop）。

入栈将元素放入栈的顶部，出栈则从栈的顶部移除元素。

2.2特点-后进先出：栈中最后进入的元素将首先被移除。

-有限容量：栈的容量有限，当栈已满时无法再进行入栈操作。

-快速访问：由于栈的特殊结构，对于栈中的元素可以快速进行访问和操作。

2.3应用-函数调用：在函数调用过程中，局部变量和函数参数被存储在栈中。

每次函数调用时，相关的数据被压入栈中，函数返回时再从栈中弹出。

-表达式求值：在数学表达式求值过程中，栈常被用于保存运算符和操作数的顺序。

-递归算法：递归算法通常使用栈来保存每一层递归的状态。

3.堆的概念3.1定义堆（Heap）是一种动态内存分配方式，也是一种数据结构。

堆的内存空间可以在程序运行时进行动态分配和释放。

与栈不同，堆的数据访问没有限制顺序，可以任意读取或写入堆中的数据。

3.2特点-动态分配：堆的内存空间可以在程序运行时动态分配，而不受固定容量的限制。

-无序性：堆中的数据可以以任意顺序进行读写，没有先进先出或后进先出的限制。

-存储复杂的数据结构：由于堆的灵活性，它可以存储复杂的数据结构，如树、图等。

3.3应用-动态内存分配：堆经常用于动态分配内存空间，例如在编程中使用new或malloc函数来动态创建对象或数组。

-数据库管理：数据库中的数据通常存储在堆中，以便在需要时进行动态增加或删除。

-图形处理：堆经常用于图形处理算法，如最短路径、最小生成树等。

4.栈和堆的区别4.1分配方式栈的分配方式是静态的，大小固定，并且由编译器自动管理。

c语言栈的定义

c语言栈的定义摘要：1.栈的概述2.C 语言栈的定义与实现3.栈的基本操作4.栈的应用实例正文：【栈的概述】栈是一种线性数据结构，它按照后进先出（Last In First Out, LIFO）的原则组织数据。

栈可以用来存储程序运行过程中产生的中间结果，或者用于函数调用、表达式求值等场景。

栈在计算机科学中具有广泛的应用，如编译原理、操作系统等。

【C 语言栈的定义与实现】C 语言中，栈可以通过数组或链表来实现。

栈的定义通常包括两个部分：栈顶指针（top）和栈的大小（size）。

栈顶指针用于指向栈顶元素，而栈的大小表示栈可以容纳的元素个数。

【栈的基本操作】栈的基本操作包括：入栈（push）、出栈（pop）、查看栈顶元素（top）和判断栈是否为空（is_empty）。

1.入栈：将一个元素放入栈顶。

2.出栈：弹出栈顶元素。

3.查看栈顶元素：获取栈顶元素的值，但不将其弹出。

4.判断栈是否为空：检查栈中是否还有元素。

【栈的应用实例】栈在程序设计中有很多应用，下面以计算表达式值为例，展示栈如何用于表达式求值。

假设有一个表达式：a + b * c，我们需要计算该表达式的值。

首先，我们需要将表达式中的每个操作数和运算符入栈。

然后，按照栈的出栈顺序，进行运算。

具体过程如下：1.将"a" 入栈。

2.将"+" 入栈。

3.将"b" 入栈。

4.将"*" 入栈。

5.将"c" 入栈。

6.弹出栈顶元素"+"，进行加法运算，结果入栈。

7.弹出栈顶元素"b"，进行乘法运算，结果入栈。

8.弹出栈顶元素"c"，进行乘法运算，结果入栈。

9.弹出栈顶元素，得到表达式的值：a + b * c。

【结语】栈作为一种重要的数据结构，在C 语言编程中具有广泛的应用。

第一节栈

第一节栈一、栈的基本概念1．栈的定义限制在表的一端进行插入和删除运算的线性表。

栈顶(top)和栈底(bottom) ：允许插入、删除的一端称为栈顶，另一端称为栈底。

空栈：表中没有元素称为空栈。

栈顶元素：处于栈顶位的数据元素。

2．栈的特征运算受限的线性表。

栈的运算规则：后进先出（LIFO）3．栈的基本运算(1)初始化InitStack(S)：构造一个空栈S。

(2)判栈空EmptyStack(S)：若栈S为空栈，则返回1，否则返回0。

(3)进栈Push(S,x)：将元素x插入栈s，使x成为栈S的栈顶元素。

(4)出栈Pop(S)：删除S的栈顶元素。

(5)取栈顶GetTop(S)：返回栈顶元素。

二、栈的顺序实现1．思路栈的本质是线性表，线性表的存储结构对栈也适用，栈的顺序存储结构称为顺序栈。

与顺序表类似，可用一个预设的足够长度的一维数组来实现顺序栈。

栈底位置固定不变，栈顶位置随着入栈和出栈操作而变化。

用一个整型变量top存储栈顶的位置，通常称top 为栈顶指针（实际是数组的下标）。

2．顺序栈的定义const int maxsize=100;//顺序栈的容量typedef struct seqstack{ DataType data[maxsize]; //存储栈中数据元素的数组int top; //标志栈顶位置的变量} SeqStk;3．基本运算在顺序栈上的实现算法(1)初始化int InitStack(SeqStk *stk){stk->top=0; //置空栈return 1;}(2)判栈空int EmptyStack(SeqStk *stk) //若栈为空，则返回1，否则返回0{If (stk->top==0)return 1;else return 0;}(3)进栈int Push(SeqStk *stk,DataType x) //若栈未满，元素x进栈stk中，否则提示出错信息{if (stk->top==maxsize-1){error("栈已满"); return 0;}//栈满不能入栈，返回错误代码0else { stk->top++; //栈顶指针向上移动stk->data[stk->top]=x; //将x置入新的栈顶return 1; //入栈成功，返回成功代码1}}(4)出栈int Pop(SeqStk *stk){ if (EmptyStack(stk)){error("下溢"); return 0;} //栈空不能出栈，返回错误代码0else{stk->top--;//栈顶指针向下移动return 1; //返回成功代码1 }}(5)取栈顶元素DataType GetTop(SeqStk *stk) //取栈顶元素，栈顶元素可以通过参数返回{ if ( EmptySeqStack (stk)) return NULLData;//栈空,返回NULLDataelsereturn stk->data[stk->top];//返回栈顶数据元素}4．几点注意：(1) 对于顺序栈，入栈时，首先判栈是否满了，栈满时，不能入栈; 否则出现空间溢出，引起错误，这种现象称为上溢。

栈和队列区别及应用场景

栈和队列区别及应用场景栈（Stack）和队列（Queue）是两种常见的数据结构，它们在计算机科学领域有广泛的应用。

本文将从定义、特点和基本操作等方面详细介绍栈和队列的区别，并分析它们各自的应用场景。

一、栈的定义及特点：栈是一种线性数据结构，其特点是“先进后出”（Last In First Out，LIFO）。

即在栈中最后一个进入的元素，也是第一个出栈的元素。

栈的基本操作包括入栈和出栈。

入栈（Push）是将一个元素追加到栈的顶部，出栈（Pop）是将栈顶元素移除。

栈的应用场景：1.函数调用：在函数调用时，每遇到一个新的函数调用就将当前的上下文（包括局部变量和返回地址）压入栈中，当函数调用完毕后，再弹出栈顶元素，恢复上一个函数的上下文。

2.表达式求值：栈可以用于进行中缀表达式到后缀表达式的转换，并通过栈来计算后缀表达式的值。

3.递归：递归算法的实现中通常会使用栈来保存递归调用的上下文。

4.撤销操作：在很多应用程序中，比如文本编辑器和图像处理软件中，通过栈来存储用户操作，以便可以撤销之前的操作。

5.浏览器历史记录：浏览器通常使用栈来实现历史记录的功能，每当用户浏览一个新的页面时，就将该页面的URL入栈，当用户点击后退按钮时，再依次出栈。

6.二叉树的遍历：用栈可以实现二叉树的深度优先遍历，具体的实现是使用非递归的方式进行前序、中序、后序遍历。

二、队列的定义及特点：队列也是一种线性数据结构，其特点是“先进先出”（First In First Out，FIFO）。

即在队列中最先进入的元素，也是第一个出队列的元素。

队列的基本操作包括入队和出队。

入队（Enqueue）是将元素放入队列的尾部，出队（Dequeue）是将队列的头部元素移除。

队列的应用场景：1.广度优先搜索：在图论中，广度优先搜索（Breadth First Search，BFS）通常会使用队列来实现，按照层次的顺序进行搜索。

2.缓冲区：队列可以用作缓冲区，在生产者和消费者模型中，生产者将数据放入队列的尾部，消费者从队列的头部取出数据进行处理。