三分钟基础知识：什么是栈？_栈什么意思?

 

1.栈是啥意思

对于栈的认识，相信每个学习数据结构的小伙伴多多少少有一定的认识和了解很多刚刚学习的小伙伴说学习数据结构在实际中没怎么见到应用，那是因为你没有去仔细的观察，而且像栈这常用到的数据结构通常会使用在实际开发中，比如：表达式的运算、花括号的匹配以及浏览器的前进后退等等很多。

2.栈到底是什么

这些实际开发的实现如果不去研究，你永远不知道数据结构在实际中的应用，当你学习完今天的栈数据结构时，然后去研究下实际中已经使用到的应用，才能让你在今后的实际开发中用到栈这种数据结构，从而使你的开发更加灵活、多变。

3.栈的意思是什么

思维导图这篇文章将要学习到的内容。

4.栈是干嘛的

1基本常识1.1 什么是栈我们用一种最简单的生活常识描述一下，比如我们往柜子里放东西，先放的东西是需要放到柜子最里边，后放的东西在柜子的最外边；如果我们要取东西，先要取柜子最外边的东西，才能取到柜子最里边的东西。

5.栈是什么字怎么读

这种先进后出，后进先出的结构称为“栈”

6.栈这个字念什么

1.2 栈的特点“先进后出，后进先出”。1.3 栈的操作栈的操作就两种，分别为出栈和入栈。那我们上边的例子，我们往柜子里放东西的过程称为入栈；我们在柜子里拿东西的过程称为出栈。

7.栈怎么读什么意思

PS：柜子只有一个出口和入口，而且出口和入口是一样的如果两端都有开口，就变成了队列，后期的文章会讲到2栈的实现我们前边的文章也讲过，所有的数据结构基本都是由数组和链表演化而来的，所以今天讲的栈这种数据结构也不例外。

8.栈字是什么意思

栈的实现主要有两种，一种是数组的实现，叫做顺序栈，另外一种是链表的实现，叫做链式栈。如下：2.1 顺序栈

9.栈念什么

2.2 链表栈

10.栈的解释

3.2 代码实现顺序栈（Java）1/** 2 * 功能:基于数组的顺序栈 3 * @author:小鹿 4 * 5 */6publicclassArrayStack{78privateString

[]items;// 数组 9privateintcount;// 栈中元素个数 10privateintn;// 栈的大小 1112// 初始化数组，申请一个大小为 n 的数组空间 13publicArrayStack

(intn){14this.items=newString[n];15this.n=n;16this.count=0;17}1819/** 20 * 功能:入栈 21 * 说明:数组入栈的入口为数组尾部

22 * @param item :入栈数据元素 23 * @return:是否入栈成功 24 */25publicbooleanpush(Stringitem){26// 数组空间不够了，直接返回 false，入栈失败。

27if(count==n)returnfalse;28// 将 item 放到下标为 count 的位置 29items[count]=item;30//数组长度+1 31++count;32//入栈成功

33returntrue;34}3536/** 37 * 功能:出栈 38 * @return:返回出栈元素 39 */40publicStringpop(){41// 栈为空，则直接返回 null

42if(count==0)returnnull;43// 返回下标为 count-1 的数组元素 44Stringtmp=items[count-1];45//数组长度-1 46--count;47//返回出栈数据元素

48returntmp;49}50}链式栈（Java）1/** 2 * 功能:基本链表实现栈，入栈、出栈、输出栈 3 * @author : 小鹿 4 * 5 */6publicclassStackBasedLinkedList

{7//定义栈顶指针 8privateNodetop=null;910//定义栈结点 11privatestaticclassNode{12//栈结点数据域 13privateintdata;14//栈结点指针域

15privateNodenext;16//构造函数 17publicNode(intdata,Nodenext){18this.data=data;19this.next=next;20}21//get 获取数据域方法

22publicintgetData(){23returndata;24}25}2627/** 28 * 功能:入栈 29 * @param value:要入栈的数据元素 30 */

31publicvoidpush(intvalue){32//创建一个栈结点 33NodenewNode=newNode(value,null);34// 判断栈是否为空 35if(top==null

){36//如果栈为空，就将入栈的值作为栈的第一个元素 37top=newNode;38}else{39//否则插入到top栈结点前（所谓的就是单链表的头插法） 40newNode.next=top;41

top=newNode;42}43}4445/** 46 * 功能 : 出栈 47 * @return: -1 为栈中没有数据 48 */49publicintpop(){50// 如果栈的最顶层栈结点为null,栈为空

51if(top==null)return-1;5253//否则执行出栈操作，现将栈顶结点的数据元素赋值给 Value 54intvalue=top.data;55//将 top 指针向下移动 56top

=top.next;57//返回出栈的值 58returnvalue;59}6061/** 62 * 功能:输出栈中所有元素 63 */64publicvoidprintAll(){65

//将栈顶指针赋值给p 66Nodep=top;67//循环遍历栈(遍历单链表) 68while(p!=null){69System.out.print(p.data+" ");70//指向下一个结点

71p=p.next;72}73System.out.println();74}75}栈的性能我们从上边学到了栈的基本结构和特点，还有栈的基本操作如果我们学习一种数据结构，主要分析它的性能如何还记得怎么分析数据结构性能吗？主要从两方面入手，第一，时间效率（时间复杂度）；第二，空间上的消耗（空间复杂度）。

我们就从以上两个方面分析一下栈这种数据结构的性能3.1 时间复杂度时间上的消耗主要分析栈的操作所消耗的时间，我们共两种操作，入栈和出栈，其实在数组中中，我们操作尾部的数据就相当于入栈和出栈，直接根据下标取得相应的元素就好（JS 中数组的 pop 和 push 方法），所以时间复杂度是 O（1）。

3.2 空间复杂度空间复杂度的判断是所需要开辟的临时空间，顺序栈和链式栈只需要大小为 n 的空间就可以，入栈和出栈需要一个临时空间来存储变量，空间复杂度为 O(1)3.3 栈的动态扩容大家有没有想过这样一种情况，如果栈满的时候，再进行入栈操作，栈内就放不下了，我们需要动态扩容。

主要是顺序栈的动态扩容比较麻烦，和我么你之前的数组的文章动态扩容一样的，对于动态扩容的性能，可以自己尝试一下栈的实际应用既然我们把栈的性能分析透了，理解透了，那么我们看看栈在实际中有哪些应用吧4.1 应用一 ：栈在函数中的应用。

函数我们每个人再熟悉不过了，你是不是很纳闷，栈怎么会在函数中能够应用的到呢，我学了这几年函数，我咋不知道函数中还有栈的操作加入我们程序开始执行代码，执行到我们声明的函数时，计算机内部会发生什么呢？首先，会为该函数开辟一块临时的内存空间，这块内存空被组织成“栈”这种数据结构，作用主要用来存储函数内部声明的临时变量。

每执行一个函数，系统就将函数中的临时变量组织成栈帧，执行入栈操作，当函数被调用完成的时候，临时变量已经用不到了，所以要在内存中释放，执行出栈操作如以下函数：1functionmain(){2leti=0

;3letj=1;4i++;5j++;6console.log(i+j)7}8main();具体的动画如下：

我们这时要想一个问题，那为什么函数会使用栈这种数据结构呢，为什么不用队列、链表或者其他数据结构？全体注意，重点来了，以后分析其他的问题也用到一下的方法分析因为函数调用的执行顺序符合后进者先出，先进者后出的特点。

比如函数中的局部变量声明的时间顺序，早先定义的变量在内存中保存的时间长，后定义的变量在内存中保存的时间短，所有有一个先后的问题我们再去脑海中把这种问题的特点抽象成数据结构，只有使用“栈”结构，才符合这种问题。

4.2 栈在表达式中应用计算机中数字的运算也是使用栈这种数据结构的，我们举个例子，我们要计算如下表达式：1 + 2 × 4 - 6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 2 个操作数，然后进行计算，再把计算完的结果压入操作数栈，继续比较。

动画如下（动图太大，我把它拆分成两部分了）：

4.3 其他应用关于栈的应用，还有很多，比如花括号的匹配问题，有关练习去 LeedCode 实践。这里就不多举例子。来源：微信公众号作者：不甘平凡的码农原文：三分钟基础知识：什么是栈？