数据结构学习笔记-栈

栈

基本特性

后进者先出, 先进者后出, 这就是典型的栈结构
栈是一种操作受限的线性表, 只允许在一端插入和删除数据
栈是一种特定的数据结构,是对特定场景的抽象
当某个数据集合只涉及在一端插入和删除数据, 并且满足后进先出, 先进后出的特性, 我们就应该首选栈这种数据结构

实现一个栈

栈主要包含两个操作, 入栈和出栈
用数组实现的栈叫顺序栈
用链表实现的栈叫链式栈 (todo)
两种实现的空间复杂度和时间复杂度都为O(1)

栈的应用

1. 函数调用栈
   操作系统给每个线程分配了一块独立的内存空间，这块内存被组织成“栈”这种结构, 用来存储函数调用时的临时变量。每进入一个函数，就会将临时变量作为一个栈帧入栈，当被调用函数执行完成，返回之后，将这个函数对应的栈帧出栈
2. 表达式求值
   一个保存操作数的栈，一个保存运算符的栈。从左向右遍历表达式，当遇到数字，就直接压入操作数栈；当遇到运算符，就与运算符栈的栈顶元素进行比较
   如果比运算符栈顶元素的优先级高，就将当前运算符压入栈；如果比运算符栈顶元素的优先级低或者相同，从运算符栈中取栈顶运算符，从操作数栈的栈顶取两个操作数，然后进行计算，再把计算完的结果压入操作数栈
3. 检测括号匹配
   扫描到左括号入栈, 扫描到右括号从栈顶取一个元素匹配
4. 浏览器前进后退功能
   两个栈实现, 首次浏览页面压入后退栈, 点击后退按钮将后退栈元素出栈压入前进栈