17.1.3 栈

栈的定义 栈(stack )又称堆栈,它是运算受限的线性表。 其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除操作,不允许在其他任何位置进行插入、查找、删除等操作。 表中进行插入、删除操作的一端称为栈顶((top),栈顶保存的元素称为栈顶元素。 相对的,表的另一端称为栈底(bottom) 当栈中没有数据元素时称为空栈; 向一个栈插入元素又称为进栈或入栈; 从一个栈中删除元素又称为出栈或退栈。 由于栈的插入和删除操作仅在栈顶进行,后进栈的元素必定先出栈, 所以又把堆栈称为后进先出表(Last In First Out,简称 LFO)
 栈的存储结构

顺序栈

和线性表类似,堆栈也有两种基本的存储结构:顺序存储结构和链式存储结构。 顺序栈是使用顺序存储结构实现的堆栈,即利用一组地址连续的存储单元依次存放堆栈中的数据元素。 由于堆栈是一种特殊的线性表,因此在线性表的顺序存储结构的基础上,选择线性表的一端作为栈顶即可。 根据数组操作的特性,选择数组下标大的一端,即线性表顺序存储的表尾来作为栈顶,此时入栈、出栈等操作可以在O(1)时间完成。 由于堆栈的操作都在栈顶完成,因此在顺序栈的实现中需要附设一个指针 top来动态的指示栈顶元素在数组中的位置。 通常top可以用栈顶元素所在数组下标来表示,top=-1时表示空栈。

链栈

链栈即采用链表作为存储结构实现的栈。 当采用单链表存储线性表后,根据单链表的操作特性选择单链表的头部作为栈顶,此时,入栈、出栈等操作可以在O(1)内完成。 由于堆栈的操作只在线性表的一端进行,在这里使用带头结点的单链表或不带头结点的单链表都可以。 使用带头结点的单链表时,结点的插入和删除都在头结点之后进行 使用不带头结点的单链表时,结点的插入和删除都在链表的首结点上进行。