数据结构：栈
特点
先进后出（FILO）后进先出（LIFO）
现在我有一个栈，栈顶不封顶，可以将元素加进来，但是栈底是封闭的，元素没办法溜走栈底
把元素加进去，想要把12拿出来的时候，必须让23和34分别出来，12才能从栈底脱身
手搓一个栈
我们先用数组来实现一个栈，它的时间复杂度是O(1)
了解了这些方法之后，我们把这些方法写到接口里面
//IStack 接口
package stack;
public interface IStack {
void push(int x);
int pop();
int peek();
int size();
boolean empty();
boolean full();
}在具体实现的文件里面实现方法
package stack;
public class MyStack implements IStack{
//初始化
private int[] elem;
private int usedSize;
private static final int DEFAULT_CAPACITY = 10;
public MyStack(){
elem = new int[DEFAULT_CAPACITY];
}
@Override
public void push(int x) {
}
@Override
public int pop() {
return 0;
}
@Override
public int peek() {
return 0;
}
@Override
public int size() {
return 0;
}
@Override
public boolean empty() {
return false;
}
@Override
public boolean full() {
return false;
}
}push 压栈
压栈之前首先要判断栈是不是满的
@Override
public boolean full() {
if(usedSize == elem.length){
return true;
}
return false;
}满了的话就需要扩容，然后把数组对应位置放入值x就行
@Override
public void push(int x) {
if (full()){
elem = Arrays.copyOf(elem, 2* elem.length);
}
elem[usedSize] = x;
usedSize++;
}pop出栈
弹出元素需要先判断栈内为不为空
@Override
public boolean empty() {
return usedSize == 0;
}如果为空了，可以抛一个异常
if(empty()){
throw new EmptyException("栈空了！")
}
//重新写一个文件反馈异常
public class EmptyException extends RuntimeException{
public EmptyException(String msg){
super(msg);
}
}删除元素 --》usedSize-- 就行了
@Override
public int pop() {
if(empty()){
throw new EmptyException("栈空了！")
}
int old = elem[usedSize-1];
usedSize--;//相当于删除元素
return old;
}peek和size
@Override
public int peek() {
return elem[usedSize-1];
}
@Override
public int size() {
return usedSize;
}用链表实现一个栈
如果是单链表，我们没有last这个引用
假设从头入栈-》O(1)，从头出：删除头节点 -》O(1)
假设从尾巴入栈 --》 O(n) 从尾巴出--》O(n)
如果是双向链表，可以直接当成一个栈，叫做链式栈
有关栈的题目和应用
开胃小菜
answer：C
要先弹出3，栈里面必然有1和2，然而当3弹出来后，1被2挡着，不可能比2更快弹出
所以C就是不对的
看看B
1和2先入栈，2先出栈，再入栈3，3出栈，再入栈4，4出栈，最后1出栈
顺序就是2，3，4，1
3.应用栈来逆序打印链表
循环方法
用一个cur遍历链表，每次遍历一个元素就加入栈中，把元素一一出栈，出栈的过程中顺便打印
递归方法
比循环多这么一步：每次入栈就调用一次自己的方法
// 递归方式
void printList(Node head){
if(null != head){
printList(head.next);
System.out.print(head.val + " ");
}
}
// 循环方式
void printList(Node head){
if(null == head){
return;
}
Stack s = new Stack<>();
// 将链表中的结点保存在栈中
Node cur = head;
while(null != cur){
s.push(cur);
cur = cur.next;
}
// 将栈中的元素出栈
while(!s.empty()){
System.out.print(s.pop().val + " ");
}
} 150. 逆波兰表达式求值 - 力扣（LeetCode）
给你一个字符串数组 tokens ，表示一个根据 逆波兰表示法 表示的算术表达式。
请你计算该表达式。返回一个表示表达式值的整数。
注意：
- 有效的算符为
'+'、'-'、'*'和'/'。 - 每个操作数（运算对象）都可以是一个整数或者另一个表达式。
- 两个整数之间的除法总是 向零截断 。
- 表达式中不含除零运算。
- 输入是一个根据逆波兰表示法表示的算术表达式。
- 答案及所有中间计算结果可以用 32 位 整数表示。
示例 1：
输入：tokens = ["2","1","+","3","*"] 输出：9 解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为：((2 + 1) * 3) = 9
示例 2：
输入：tokens = ["4","13","5","/","+"] 输出：6 解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为：(4 + (13 / 5)) = 6
示例 3：
输入：tokens = ["10","6","9","3","+","-11","*","/","*","17","+","5","+"] 输出：22 解释：该算式转化为常见的中缀算术表达式为： ((10 * (6 / ((9 + 3) * -11))) + 17) + 5 = ((10 * (6 / (12 * -11))) + 17) + 5 = ((10 * (6 / -132)) + 17) + 5 = ((10 * 0) + 17) + 5 = (0 + 17) + 5 = 17 + 5 = 22
提示：
1 <= tokens.length <= 104tokens[i]是一个算符（"+"、"-"、"*"或"/"），或是在范围[-200, 200]内的一个整数
什么叫做逆波兰表达式
逆波兰表达式是一种后缀表达式
我们平常写的算式是中缀表达式 比如：9+(3-1)*3+8/2
改成后缀表达式就是 9 3 1 - 3 * + 8 2 / +
中缀怎么变后缀的呢？
我们的中缀表达式遵循先乘除后加减的原则
我们就先给乘除操作加上一个括号
9先加上乘法的结果，再给他们俩一个括号
最后整个加在一起，再给整体一个括号
现在把每个运算符移到对应括号的外边，注意只用移动一层就行
然后把所有的括号删掉就是后缀表达式了
9 3 1 - 3 * + 8 2 / +
那后缀表达式怎么运行/计算的呢？
1.把符号前面数字扔到栈里面，符号不要扔进去！
2.现在栈里面有9，3和1，把先弹出来的1放到减号的右边，紧接着弹出来的3放到减号左边
3.3-1 = 2 把这个计算得出的2再压回栈中
现在栈里面长这样
4.再把3扔进去
5.弹出3放*右边，弹出2放*左边，计算得到的6再压入栈里面
6.加号放栈外边，依次弹出6和9，计算得到15再压入栈
7.把8和2依次压入栈，然后2和8依次弹出分别放除号右边和左边
8.计算得到4再压回栈里
现在栈的情况
最后把这俩依次弹出放到+右边和左边再进行计算得到19，这个19就是最终的答案啦
了解了后缀表达式怎么计算，那我们回到题目
这道题就是要我们用代码实现上面的过程
第一步：我们把数字(Integer)压入栈中，同时要设计一个方法判断是不是Integer
private boolean isOperation(String s){
if(s.equals("+") || s.equals("-")||s.equals("*")||s.equals("/")){
return true;
}
return false;
} Stack stack = new Stack<>();
for(String x:tokens){
if(!isOperation(x)){
stack.push(Integer.parseInt(x));//字符串转整型 第二步：处理四个字符串
else{
int num2 = stack.pop();
int num1 = stack.pop();//注意先弹出num2,方便后面把num2放到右边
switch(x){
case "+":
stack.push(num1+num2);
break;
case "-":
stack.push(num1-num2);
break;
case "*":
stack.push(num1*num2);
break;
case "/":
stack.push(num1/num2);
break;
}
}第三步：把最终的计算结果pop出来就行
整个的代码
class Solution {
public int evalRPN(String[] tokens) {
Stack stack = new Stack<>();
for(String x:tokens){
if(!isOperation(x)){
stack.push(Integer.parseInt(x));//字符串转整型
}else{
int num2 = stack.pop();
int num1 = stack.pop();//注意先弹出num2,方便后面把num2放到右边
switch(x){
case "+":
stack.push(num1+num2);
break;
case "-":
stack.push(num1-num2);
break;
case "*":
stack.push(num1*num2);
break;
case "/":
stack.push(num1/num2);
break;
}
}
}
return stack.pop();
}
private boolean isOperation(String s){
if(s.equals("+") || s.equals("-")||s.equals("*")||s.equals("/")){
return true;
}
return false;
}
} 
20. 有效的括号 - 力扣（LeetCode）
给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。
有效字符串需满足：
- 左括号必须用相同类型的右括号闭合。
- 左括号必须以正确的顺序闭合。
- 每个右括号都有一个对应的相同类型的左括号。
示例 1：
输入：s = "()" 输出：true
示例 2：
输入：s = "()[]{}"
输出：true
示例 3：
输入：s = "(]" 输出：false
提示：
1 <= s.length <= 104s仅由括号'()[]{}'组成
括号不匹配的情况（我们只需要解决的情况）
遇到的第一个右括号应该和最后一个左括号进行匹配，所以我们要用到栈
先把左括号入栈，遇到右括号的时候和栈顶元素的左括号比较是不是匹配的，每匹配一个就pop一个
当栈里面的元素为空且字符串也遍历完成时，匹配完成
情况1：
情况2：
情况3：
完整的代码
栈的压入、弹出序列_牛客题霸_牛客网 (nowcoder.com)
描述
输入两个整数序列，第一个序列表示栈的压入顺序，请判断第二个序列是否可能为该栈的弹出顺序。假设压入栈的所有数字均不相等。例如序列1,2,3,4,5是某栈的压入顺序，序列4,5,3,2,1是该压栈序列对应的一个弹出序列，但4,3,5,1,2就不可能是该压栈序列的弹出序列。
1. 0<=pushV.length == popV.length <=1000
2. -1000<=pushV[i]<=1000
3. pushV 的所有数字均不相同
示例1
输入：
[1,2,3,4,5],[4,5,3,2,1]
返回值：
true
说明：
可以通过push(1)=>push(2)=>push(3)=>push(4)=>pop()=>push(5)=>pop()=>pop()=>pop()=>pop() 这样的顺序得到[4,5,3,2,1]这个序列，返回true
示例2
输入：
[1,2,3,4,5],[4,3,5,1,2]
返回值：
false
说明：
由于是[1,2,3,4,5]的压入顺序，[4,3,5,1,2]的弹出顺序，要求4，3，5必须在1，2前压入，且1，2不能弹出，但是这样压入的顺序，1又不能在2之前弹出，所以无法形成的，返回false
我们设置两个数组，一个是压栈的数组，一个是用来判断的数组
设置i遍历push里面的元素，每次遍历一个元素看超不超过pop里面的j位置的元素的大小
设置j遍历pop里面的元素，遍历一个就看看与栈里面元素是不是一样的，一样的就把栈里面对应元素pop出来
如图，pop第一个元素是4，那么push里面1 2 3 4可以直接push到栈里面，4一样，弹出，再把5push进去，j往后走。5一样，弹出。再依次比较3 2 1
push和栈都是空的，说明匹配完成
归纳步骤:
1.遍历push数组，把元素放入栈中
Stack stack = new Stack<>();
int j = 0;
for(int i = 0; i < pushV.length; i++){
stack.push(pushV[i]); 2.每push一个元素，就和pop数组的元素比较
3.如果相等，j++且出栈（注意：这么做的前提是栈不为空且数组不越界）
4.如果不相等，就想办法入栈
while(!stack.empty() && j < popV.length && stack.peek() == popV[j]){
stack.pop();
j++;
}完整代码
155. 最小栈 - 力扣（LeetCode）
设计一个支持 push ，pop ，top 操作，并能在常数时间内检索到最小元素的栈。
实现 MinStack 类:
MinStack()初始化堆栈对象。void push(int val)将元素val推入堆栈。void pop()删除堆栈顶部的元素。int top()获取堆栈顶部的元素。int getMin()获取堆栈中的最小元素。
示例 1:
输入： ["MinStack","push","push","push","getMin","pop","top","getMin"] [[],[-2],[0],[-3],[],[],[],[]] 输出： [null,null,null,null,-3,null,0,-2] 解释： MinStack minStack = new MinStack(); minStack.push(-2); minStack.push(0); minStack.push(-3); minStack.getMin(); --> 返回 -3. minStack.pop(); minStack.top(); --> 返回 0. minStack.getMin(); --> 返回 -2.
这道题只用一个栈是明显行不通的
假设有这么一组数，-1，2，6，3，依次入栈，想要最快拿到最小值-1就得经过O(n)时间，不合题意
所以我们可以申请两个栈，一个栈就是普通的栈，用来放列表的元素的
另一个栈就是最小栈，每次放入普通栈的元素都要和原来栈里面的元素进行比较，如果是最小的话就放入最小栈，放到最后你会发现，最小栈的栈顶就是那个最小值
初始化
private Stack stack;
private Stack minStack;
public MinStack() {
stack = new Stack<>();
minStack = new Stack<>();
} push
普通的栈一定得放元素
最小栈如果是空的，也要放；如果不为空且要存放的元素小于最小栈的栈顶，也要放到最小栈
public void push(int val) {
//普通栈放元素
stack.push(val);
//最小栈空不空
if(minStack.empty()){
minStack.push(val);
}else{
//判断要存放的元素是否小于栈顶元素
int peekVal = minStack.peek();
//相同元素也要压入最小栈
if(val<=peekVal){
minStack.push(val);
}
}
}pop
1.要pop的元素和栈顶元素比较
2.如果pop的元素和栈顶元素是一样的，那么两个栈都要出
3.不一样只出普通栈
public void pop() {
int val = stack.pop();
if(!minStack.empty()){
if(val == minStack.peek()){
minStack.pop();
}
}
}top和getMin
//peek获取当前普通栈的栈顶元素
public int top() {
return stack.peek();
}
//最小栈的peek，通过这个方法获取最小值
public int getMin() {
if(!minStack.empty()){
return minStack.peek();
}
return -1;
}
概念区分
栈、虚拟机栈、栈帧的区别
栈：一种数据结构
虚拟机栈：JVM划分的一块内存
栈帧：调用方法的时候会在虚拟机当中给这块方法开辟一块内存