C/C++ stack栈的理解以及使用

 哈喽！这里是一只派大鑫，不是派大星。本着基础不牢，地动山摇的学习态度，从基础的C语言语法讲到算法再到更高级的语法及框架的学习。更好地让同样热爱编程(或是应付期末考试 狗头.jpg)的大家能够在学习阶段找到好的方法、路线，让天下没有难学的程序(只有秃头的程序员 2333)，学会程序和算法，走遍天下都不怕！

 今天我们来一起深入学习一下非常重要以及基础的数据结构——栈(stack)

栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。

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1、栈(Stack)是一种线性存储结构，它具有如下特点：

（1）栈中的数据元素遵守“先进后出"(First In Last Out)的原则，简称FILO结构。（后进先出的叫法，也是可以的）

（2）限定只能在栈顶进行插入和删除操作。

2、栈的相关概念：

（1）栈顶与栈底：允许元素插入与删除的一端称为栈顶，另一端称为栈底。

（2）压栈：栈的插入操作，叫做进栈，也称压栈、入栈。

（3）弹栈：栈的删除操作，也叫做出栈。

3、栈的常用操作为：

（1）弹栈，通常命名为pop

（2）压栈，通常命名为push

（3）求栈的大小

（4）判断栈是否为空

（5）获取栈顶元素的值

4、栈的常见分类：

（1）基于数组的栈——以数组为底层数据结构时，通常以数组头为栈底，数组头到数组尾为栈顶的生长方向

（2）基于单链表的栈——以链表为底层的数据结构时，以链表头为栈顶，便于节点的插入与删除，压栈产生的新节点将一直出现在链表的头部

5、实例分析

       使用标准库的栈时, 应包含相关头文件，在栈中应包含头文件： #include< stack > 。定义：stack< int > s;

常用操作：

s.empty();         //如果栈为空则返回true, 否则返回false;
s.size();          //返回栈中元素的个数
s.top();           //返回栈顶元素, 但不删除该元素
s.pop();           //弹出栈顶元素, 但不返回其值
s.push();          //将元素压入栈顶

需要注意的是，用STL虽然方便，但是如果不打开 -O2优化，就有一点慢。

在非常需要追求运行速度的情况下，往往需要自己手写栈。

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栈实现的演示 

例如我们有一个存储整型元素的栈，我们依次压栈：{1,2,3}

 

 在压栈的过程中，栈顶的位置一直在”向上“移动，而栈底是固定不变的。
如果我们要把栈中的元素弹出来：

 

出栈的顺序为3、2、1 ，顺序与入栈时相反，这就是所谓的”先入后出“。
在弹栈的过程中，栈顶位置一直在”向下“移动，而栈底一直保持不变。

如果你玩过一种称为汉诺塔的益智玩具，你就会知道游戏中小圆盘的存取就是一种先进后出的顺序，一个圆柱就是一个栈：

 

来看一看动图就很清楚了~~~

 

 

 栈实现的方式

1.基于数组的栈实现

当以数组为底层数据结构时，通常以数组头为栈底，数组头到数组尾为栈顶的生长方向：

 

 

2.基于单链表的栈

以链表为底层的数据结构时，以链表头为作为栈顶较为合适，这样方便节点的插入与删除。压栈产生的新节点将一直出现在链表的头部；

 关于栈的具体实现以及一些会用到栈的题目，后续慢慢更新(ps：因为备战考研太忙了)

1.栈的具体实现代码(会写新文章)

2.和栈相关的算法题(会依次解答)