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我们可以将栈类比为桌面上的一摞盘子,如果需要拿出底部的盘子,则需要先将上面的盘子依次取出。我们将盘子替换为各种类型的元素(如整数、字符、对象等),就得到了栈数据结构。
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如下图所示,我们把堆叠元素的顶部称为“栈顶”,底部称为“栈底”。将把元素添加到栈顶的操作叫做“入栈”,删除栈顶元素的操作叫做“出栈”。
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如图 5-1 所示,我们把堆叠元素的顶部称为“栈顶”,底部称为“栈底”。将把元素添加到栈顶的操作叫做“入栈”,删除栈顶元素的操作叫做“出栈”。
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<p align="center"> 图:栈的先入后出规则 </p>
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<p align="center"> 图 5-1 栈的先入后出规则 </p>
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## 5.1.1 栈常用操作
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栈的常用操作如下表所示,具体的方法名需要根据所使用的编程语言来确定。在此,我们以常见的 `push()` , `pop()` , `peek()` 命名为例。
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栈的常用操作如表 5-1 所示,具体的方法名需要根据所使用的编程语言来确定。在此,我们以常见的 `push()` , `pop()` , `peek()` 命名为例。
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<p align="center"> 表:栈的操作效率 </p>
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<p align="center"> 表 5-1 栈的操作效率 </p>
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<div class="center-table" markdown>
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使用链表来实现栈时,我们可以将链表的头节点视为栈顶,尾节点视为栈底。
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如下图所示,对于入栈操作,我们只需将元素插入链表头部,这种节点插入方法被称为“头插法”。而对于出栈操作,只需将头节点从链表中删除即可。
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如图 5-2 所示,对于入栈操作,我们只需将元素插入链表头部,这种节点插入方法被称为“头插法”。而对于出栈操作,只需将头节点从链表中删除即可。
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=== "LinkedListStack"
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=== "pop()"
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<p align="center"> 图:基于链表实现栈的入栈出栈操作 </p>
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<p align="center"> 图 5-2 基于链表实现栈的入栈出栈操作 </p>
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以下是基于链表实现栈的示例代码。
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### 2. 基于数组的实现
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使用数组实现栈时,我们可以将数组的尾部作为栈顶。如下图所示,入栈与出栈操作分别对应在数组尾部添加元素与删除元素,时间复杂度都为 $O(1)$ 。
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使用数组实现栈时,我们可以将数组的尾部作为栈顶。如图 5-3 所示,入栈与出栈操作分别对应在数组尾部添加元素与删除元素,时间复杂度都为 $O(1)$ 。
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=== "ArrayStack"
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=== "pop()"
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<p align="center"> 图:基于数组实现栈的入栈出栈操作 </p>
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<p align="center"> 图 5-3 基于数组实现栈的入栈出栈操作 </p>
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由于入栈的元素可能会源源不断地增加,因此我们可以使用动态数组,这样就无须自行处理数组扩容问题。以下为示例代码。
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