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栈的基本操作函数文档by文库LJ佬2024-06-22

CONTENTS栈的定义与特点栈的实现方式栈的应用场景栈的时间复杂度分析栈的扩展功能栈的应用举例

01栈的定义与特点

栈的定义与特点栈的概述：

栈是一种遵循后进先出（LIFO）原则的数据结构。常见栈操作：

基本操作概述。

栈的概述定义:

栈是一种线性数据结构，只允许在一端进行插入和删除操作。特点:

后进先出，只能在栈顶进行操作。

常见栈操作常见栈操作压栈:

将元素放入栈顶。获取栈顶元素:

查看栈顶元素，不改变栈的结构。出栈:

从栈顶移除元素。判断栈空:

检查栈是否为空。栈的大小:

获取栈中元素个数。

02栈的实现方式

栈的实现方式栈的实现方式链表实现栈：

使用链表来实现栈结构。数组实现栈：

使用数组来实现栈结构。

初始化:

创建一个固定大小的数组作为栈的容器。压栈操作:

在数组末尾添加元素。出栈操作:

从数组末尾移除元素。获取栈顶元素:

返回数组最后一个元素。

链表实现栈初始化:

创建一个空链表作为栈的容器。压栈操作:

在链表头部插入新节点。出栈操作:

从链表头部删除节点。获取栈顶元素:

返回链表头部节点的值。

03栈的应用场景

栈的应用场景编程语言中的函数调用栈：

函数调用过程中栈的应用。表达式求值：

栈在中缀表达式转换为后缀表达式过程中的应用。

编程语言中的函数调用栈编程语言中的函数调用栈函数调用:

每次函数调用都会在栈上创建一个新的帧。递归:

栈用于存储递归调用的信息。变量存储:

局部变量和函数参数存储在栈中。

表达式求值中缀转后缀:

使用栈来转换表达式的格式。

运算符优先级:

栈用于维护运算符的优先级顺序。

04栈的时间复杂度分析

栈的时间复杂度分析栈操作的时间复杂度：

常见操作的时间复杂度分析。栈操作的空间复杂度：

栈数据结构的空间复杂度分析。

栈操作的时间复杂度压栈和出栈:

O(1)时间复杂度。

获取栈顶元素:

O(1)时间复杂度。

判断栈空:

O(1)时间复杂度。

栈的大小:

O(1)时间复杂度。

栈操作的空间复杂度数组实现:

O(n)空间复杂度，n为栈的最大容量。

链表实现:

O(n)空间复杂度，n为栈中元素个数。

05栈的扩展功能

栈的扩展功能栈的逆序：

利用辅助栈实现栈中元素的逆序。

逆序方法:

将原栈元素依次弹出压入辅助栈，再将辅助栈元素弹出压回原栈。最小栈：

实现一个支持常数时间内检索最小元素的栈。

设计思路:

使用辅助栈来存储当前栈中的最小元素。

06栈的应用举例

括号匹配：

使用栈来检查表达式中括号的匹配情况。

浏览器前进后退功能：

浏览器历史记录的实现方式。

括号匹配括号匹配算法:

遍历表达式，遇到左括号压入栈，遇到右括号与栈顶元素匹配。

浏览器前进后退功能逻辑:

前进操作将当前页面URL压入前进栈，后退操作从前进栈弹出URL并压入后退栈。

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