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游龙战神|栈存储结构详解，什么是栈

栈是用来存储逻辑关系为"一对一"数据的线性存储结构
同顺序表和链表一样 ， 栈也是用来存储逻辑关系为“一对一”数据的线性存储结构 ， 如图1所示 。
游龙战神|栈存储结构详解，什么是栈
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从图1我们看到 ， 栈存储结构与之前所学的线性存储结构有所差异 ， 这缘于栈对数据“存”和“取”的过程有特殊的要求：1、栈只能从表的一端存取数据 ， 另一端是封闭的 ， 如图1所示；2、在栈中 ， 无论是存数据还是取数据 ， 都必须遵循”先进后出”的原则 ， 即最先进栈的元素最后出栈 。 那图1的栈来说 ， 从图中数据的存储状态可判断出 ， 元素1是最先进的栈 。 因此 ， 当需要从栈中取出元素1时 ， 根据”先进后出”的原则 ， 需提前将元素3和元素2从栈中取出 ， 然后才能成功取出元素1 。
因此 ， 我们可以给栈下一个定义 ， 即栈是一种只能从表的一端存取数据且遵循"先进后出"原则的线性存储结构 。
通常 ， 栈的开口端被称为栈顶；相应地 ， 封口端被称为栈底 。 因此 ， 栈顶元素指的就是距离栈顶最近的元素 ， 拿图2来说 ， 栈顶元素为元素4；同理 ， 栈的元素指的是位于栈最底部的元素 ， 图2中的栈底元素为元素1 。
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基于栈结构的特点 ， 在实际应用中 ， 通常只会对栈执行以下两种操作：
向栈中添加元素 ， 此过程被称为”进栈”（入栈或压栈）；从栈中提取出指定元素 ， 此过程被称为”出栈”（或弹栈）；栈是一种“特殊”的线性存储结构 ， 因此栈的具体实现有以下两种方式：
顺序栈：采用顺序存储结构可以模拟栈存储数据的特点 ， 从而实现栈存储结构；链栈：采用链式存储结构实现栈结构；两种实现方式的区别 ， 仅限于数据元素在实际物理空间上存放的相对位置 ， 顺序栈底层采用的是数组 ， 链栈底层采用的是链表 。 有关顺序栈和链栈的具体实现会在后续章节中作详细讲解 。
基于栈结构对数据存取采用“先进后出”原则的特点 ， 它可以用于实现很多功能 。
【游龙战神|栈存储结构详解，什么是栈】例如 ， 我们经常使用浏览器在各种网站上查找信息 。 假设先浏览的页面A ， 然后关闭了页面A跳转到页面B ， 随后又关闭页面B跳转到了页面C 。 而此时 ， 我们如果想重新回到页面A ， 有两个选择：
重新搜索找到页面A；使用浏览器的”回退”功能 。 浏览器会先回退到页面B ， 而后再回退到页面A 。浏览器“回退”功能的实现 ， 底层使用的就是栈存储结构 。 当你关闭页面A时 ， 浏览器会将页面A入栈；同样 ， 当你关闭页面B时 ， 浏览器也会将B入栈 。 因此 ， 当你执行回退操作时 ， 才会首先看到的是页面B ， 然后是页面A ， 这是栈中数据依次出栈的效果 。
不仅如此 ， 栈存储结构还可以帮我们检测代码中的括号匹配问题 。 多数编程语言都会用到括号（小括号、中括号和大括号） ， 括号的错误使用（通常是丢右括号）会导致程序编译错误 ， 而很多开发工具中都有检测代码是否有编辑错误的功能 ， 其中就包含检测代码中的括号匹配问题 ， 此功能的底层实现使用的就是栈结构 。
同时 ， 栈结构还可以实现数值的进制转换功能 。 例如 ， 编写程序实现从十进制数自动转换成二进制数 ， 就可以使用栈存储结构来实现 。
以上也仅是栈应用领域的冰山一角 ， 这里不再过多举例 。 在后续章节的学习中 ， 我们会大量使用到栈结构 。 接下来 ， 我们学习如何实现顺序栈和链栈 ， 以及对栈中元素进行入栈和出栈的操作 。
文章来源于C语言中文网


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