数据结构栈的讲解PPT

引言栈（Stack）是一种线性数据结构，它遵循LIFO（Last In First Out，后进先出）的原则，即最后插入的元素将首先被移除。栈在计算机科学...

引言栈（Stack）是一种线性数据结构，它遵循LIFO（Last In First Out，后进先出）的原则，即最后插入的元素将首先被移除。栈在计算机科学中有着非常广泛的应用，包括函数调用、表达式求值、括号匹配等。栈的基本操作栈的基本操作包括以下几种：push（入栈）将一个元素添加到栈顶pop（出栈）移除栈顶的元素，并返回该元素的值peek（查看栈顶）返回栈顶元素的值，但不移除该元素is_empty（判断栈是否为空）检查栈是否为空size（获取栈的大小）返回栈中元素的数量栈的实现栈可以用数组或链表来实现。数组实现使用数组实现栈时，通常维护一个指向栈顶的索引。当进行push操作时，将元素添加到数组的最后一个位置，并更新栈顶索引；当进行pop操作时，移除数组最后一个元素，并更新栈顶索引。链表实现使用链表实现栈时，通常将链表的头部作为栈顶。这样，push操作可以在O(1)的时间复杂度内完成，因为只需要在链表头部添加元素；而pop操作也可以在O(1)的时间复杂度内完成，因为只需要移除链表头部的元素。栈的应用函数调用在计算机程序中，函数调用栈用于存储函数调用时的信息，包括函数的参数、局部变量以及返回地址。每当一个函数被调用时，它的相关信息被压入栈中；当函数执行完毕后，它的相关信息从栈中弹出。表达式求值栈也可以用于表达式的求值，特别是涉及括号的表达式。通过两个栈（一个用于数字和一个用于运算符），我们可以按照正确的顺序执行运算，从而得到正确的结果。括号匹配栈在括号匹配中发挥着重要作用。当我们遇到一个左括号（如(, [, {）时，我们可以将其压入栈中。当我们遇到一个右括号时，我们可以从栈顶弹出一个元素并检查它们是否匹配。如果匹配，则继续处理；如果不匹配，则说明存在语法错误。其他应用除了上述应用外，栈还广泛应用于深度优先搜索（DFS）、括号化算法、后缀表达式求值等领域。总结栈是一种非常重要的数据结构，它遵循LIFO原则，具有广泛的应用。通过数组或链表实现栈，我们可以实现push、pop、peek等基本操作，并应用于函数调用、表达式求值、括号匹配等场景。掌握栈的基本概念和实现方法对于理解计算机科学中的许多概念和应用至关重要。