栈是后进先出的数据结构。
栈(Stack)是一种特殊的线性数据结构,它遵循后进先出(LastInFirstOut,LIFO)的原则。也就是说,最后一个被压入栈的元素将是第一个被弹出的元素。因此,栈是后进先出的数据结构。
知识扩展
栈(Stack)是计算机科学中一种重要的数据结构,它遵循后进先出(LastInFirstOut,LIFO)的原则。栈是一种特殊的线性表,其插入和删除操作都只能在同一端进行,通常称为栈顶。
一、定义:
栈又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。
二、特性:
后进先出(LIFO):栈的这种特性决定了最后一个进入栈的元素将是第一个被取出的元素。
先进后出:只能从一端(栈顶)插入和删除数据,插入的元素只能放在栈顶,在数据删除时,也是从栈顶开始删除。
存储具有临时性:数据在栈中只是暂时的存储,不会永久保存。
三、操作:
压栈(进栈):向一个栈插入新元素又称作进栈或压栈,它是把新元素放到栈顶元素的上面,使之成为新的栈顶元素。
弹栈(出栈):从一个栈删除元素又称作出栈或退栈,它是把栈顶元素删除掉,使其相邻的元素成为新的栈顶元素。
四、应用场景:
括号匹配:在编程中,括号匹配功能可以通过使用栈来实现。当遇到左括号时,将其压入栈中;当遇到右括号时,检查其是否与栈顶的左括号匹配,如果匹配则弹出栈顶的左括号。
深度优先搜索:在图的遍历中,可以使用栈实现深度优先搜索。从某个起始节点开始,将其压入栈中,然后不断弹出并访问节点的邻居节点,再将邻居节点压入栈中。
表达式求值:在计算器程序中,可以使用栈来实现表达式的求值。遇到数字时将其压入栈中,遇到运算符时则取出两个数字进行运算后再将结果压入栈中。
函数调用:函数调用时,参数的传递和局部变量的存储都可以通过使用栈来实现。
数据结构先进后出原则
栈是一种数据结构,它具有先进后出的特点。
这意味着最后放入的元素将最先被取出,而先放入的元素将最后被取出。
这种规则源自于栈的存储方式,元素是从顶部进入栈,从顶部离开。
简单理解,就像是商店销售商品,新货物从堆成的山上放置到货架的顶端,售出时从货架的顶端取出商品,从而保证先进入的货物最后售出。
栈应用广泛。
在计算机领域,栈被用来做递归算法、表达式求值和内存分配等。
在生活中,我们可以将栈类比成书本,新读的书放在书堆的顶端,读完后从书堆的顶端取出。
在餐厅中,盘子也是栈的典型例子。
餐具堆放在厨房里,要用的时候从厨房拿过来,用完后放在剩菜的上面,这样保证最后加入的盘子最先清洗。
栈的数据结构是非常常用的,有时我们不需要存储完整的数据,只要存储元素的一部分就可以了,这时候,栈也可以充当缓存的角色。
比如,在Web浏览器中,我们经常会使用回退按钮来跳转到之前浏览过的网页,这时浏览器会将之前浏览的网页URL压入栈中,以便用户点击回退按钮时,可以从栈中取出URL并进入该网页。
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