什么是栈？
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本文将介绍一个重要的数据结构—栈，和之前讲到的链表、数组一样也是一种数据呈线性排列的数据结构，不过在这种结构中，我们只能访问最新添加的数据。栈就像是一摞书，拿到新书时我们会把它放在书堆的最上面，取书时也只能从最上面的新书开始取。
栈
如上就是栈的概念图，现在存储在栈中的只有数据 Blue。往栈中添加数据的时候，新数据被放在最上面。
然后，我们往栈中添加了数据 Green。往栈中添加数据的操作叫作入栈。
接下来，数据 Red 入栈。
从栈中取出数据时，是从最上面，也就是最新的数据开始取出的，即 Red。从栈中取出数据的操作叫作出栈。
如果再进行一次出栈操作，取出的就是 Green 了。
像栈这种最后添加的数据最先被取出，即后进先出的结构，我们称为 Last In First Out，简称 LIFO。
与链表和数组一样，栈的数据也是线性排列，但在栈中，添加和删除数据的操作只能在一端进行，访问数据也只能访问到顶端的数据，想要访问中间的数据时，就必须通过出栈操作将目标数据移到栈顶才行。
介绍完栈的基本知识后，接下来举一个例子，比如大家正在看公众号文章，那我就拿微信的订阅号为例。
如何理解栈？
首先你打开订阅号，是一个公众号列表，之后你点击了一个公众号-武培轩，进入了相应的文章列表界面，之后你点击了文章-什么是数组？，进入了文章详情页面。
好了，现在你想返回订阅号怎么办呢？向右滑两次吧，第一次回到文章列表界面，第二次回到订阅号界面。
这时候你就发现了，这些界面的储存结构可以说是一个栈结构，你打开文章详情页面，必须经过两次入栈才能达到，你想回到订阅号界面（位于栈底），必须经历两次出栈把前面两个界面移除。
栈的实现
看到这里，相信你已经对栈有了初步的理解，栈主要包含两个操作，入栈和出栈，也就是在栈顶插入一个数据和从栈顶删除一个数据。光理解还不够，我们还要动手去实现栈，接下来让我们来看一看如何用代码实现一个栈。
栈有两种存储结构，即顺序存储和链式存储，也就是说栈既可以用数组来实现，也可以用链表来实现。用数组实现的栈，我们叫作顺序栈，用链表实现的栈，我们叫作链式栈。
首先来看下用数组实现的栈是怎么样的，其实现如下图所示：
那么我先用 Java 语言来实现下顺序栈，代码如下：
/** * 基于数组实现的顺序栈 * * @author wupx * @date 2020/02/11 */public class ArrayStack { /** * 数组 */ private String[] items; /** * 栈中元素个数 */ private int count; /** * 栈的大小 */ private int n;
/** * 初始化数组，申请一个大小为 n 的数组空间 * * @param n */ public ArrayStack(int n) { this.items = new String[n]; this.n = n; this.count = 0; }
/** * 入栈 * * @param item * @return */ public boolean push(String item) { // 数组空间不够了，直接返回 false，入栈失败。 if (count == n) { return false; } // 将 item 放到下标为 count 的位置，并且 count 加一 items[count] = item; ++count; return true; }
/** * 出栈 * * @return */ public String pop() { // 栈为空，则直接返回 null if (count == 0) { return null; } // 返回下标为 count-1 的数组元素，并且栈中元素个数 count 减一 String tmp = items[count - 1]; --count; return tmp; }}
另外一种就是链式栈，它的实现如下图所示：
再用链表去实现栈，代码如下：
/** * 基于链表实现的链式栈 * * @author wupx * @date 2020/02/11 */public class LinkedListStack { private Node top = null;
/** * 入栈 * * @param value */ public void push(int value) { Node newNode = new Node(value, null); // 判断是否栈空 if (top != null) { newNode.next = top; } top = newNode; }
/** * 出栈 * * @return */ public int pop() { if (top == null) { // -1 表示栈中没有数据 return -1; } int value = top.data; top = top.next; return value; }
public void printAll() { Node p = top; while (p != null) { System.out.print(p.data + " "); p = p.next; } System.out.println(); }
private static class Node { private int data; private Node next;
public Node(int data, Node next) { this.data = data; this.next = next; }
public int getData() { return data; } }}在对栈有了更深一步的理解和实践后，让我们来看下它的空间、时间复杂度各是多少呢？
不管是顺序栈还是链式栈，我们存储数据只需要一个大小为 n 的数组就够了。在入栈和出栈过程中，只需要一两个临时变量存储空间，所以空间复杂度是 O(1)。
入栈和出栈只会影响到最后一个元素，不涉及其他元素的整体移动，所以无论是以数组还是以链表实现，入栈、出栈的时间复杂度都是 O(1)。
总结
看完之后，相信大家都对栈有了一定的了解，让我们总结下这篇文章的内容，栈是一种线性逻辑结构，只支持入栈和出栈操作，遵循后进先出的原则（FILO）。栈既可以通过数组实现，也可以通过链表来实现，不管基于数组还是链表，入栈、出栈的时间复杂度都为 O(1)。
参考
《我的第一本算法书》
《算法图解》
完
●什么是数据结构？