# 栈 > 原文： [https://www.programiz.com/dsa/stack](https://www.programiz.com/dsa/stack) #### 在本教程中，您将学习什么是栈。 此外，您还将发现使用 C，C++ ，Java 和 Python 实现栈的实现。 栈是编程中有用的数据结构。 就像一堆板子彼此叠放。  栈表示一堆板子 想一想用这样一堆板子可以做的事情 * 在上面放一个新板 * 卸下顶板 如果要使板位于底部，则必须先卸下顶部的所有板。 这种安排称为**后进先出**-放置的最后一个项目是第一个要出去的项目。 * * * ## 编程术语中的栈 用编程术语来说，将一个项目放在栈的顶部称为“推入”，而将一个项目删除则称为“弹出”。  栈操作 在上图中，尽管项目 2 保留在最后，但它首先被移除-因此它遵循**后进先出（LIFO）**原则。 我们可以用任何编程语言（例如 C，C++ ，Java，Python 或 C# ）实现栈，但是规范几乎相同。 * * * ## 栈的规范 栈是一个对象，或更具体地说，是一个允许执行以下操作的抽象数据结构（ADT）： * `Push`：将元素添加到栈顶部 * `Pop`：从栈顶部删除元素 * `IsEmpty`：检查栈是否为空 * `IsFull`：检查栈是否已满 * `Peek`：获取顶部元素的值而不删除它 * * * ## 栈如何工作 操作如下： 1. 称为`TOP`的指针用于跟踪栈中的顶部元素。 2. 初始化栈时，我们将其值设置为 -1，以便我们可以通过比较`TOP == -1`来检查栈是否为空。 3. 推入元素时，我们增加`TOP`的值，然后将新元素放置在`TOP`指向的位置。 4. 弹出元素时，我们返回`TOP`指向的元素并减小其值。 5. 推入之前，我们检查栈是否已满 6. 弹出之前，我们检查栈是否已为空  栈操作 * * * ## Python，Java 和 C/C++ 示例 最常见的栈实现是使用数组，但也可以使用列表来实现。 ```py # Stack implementation in python # Creating a stack def create_stack(): stack = [] return stack # Creating an empty stack def check_empty(stack): return len(stack) == 0 # Adding items into the stack def push(stack, item): stack.append(item) print("pushed item: " + item) # Removing an element from the stack def pop(stack): if (check_empty(stack)): return "stack is empty" return stack.pop() stack = create_stack() push(stack, str(1)) push(stack, str(2)) push(stack, str(3)) push(stack, str(4)) print("popped item: " + pop(stack)) print("stack after popping an element: " + str(stack)) ``` ```java // Stack implementation in Java class Stack { private int arr[]; private int top; private int capacity; // Creating a stack Stack(int size) { arr = new int[size]; capacity = size; top = -1; } // Add elements into stack public void push(int x) { if (isFull()) { System.out.println("OverFlow\nProgram Terminated\n"); System.exit(1); } System.out.println("Inserting " + x); arr[++top] = x; } // Remove element from stack public int pop() { if (isEmpty()) { System.out.println("STACK EMPTY"); System.exit(1); } return arr[top--]; } // Utility function to return the size of the stack public int size() { return top + 1; } // Check if the stack is empty public Boolean isEmpty() { return top == -1; } // Check if the stack is full public Boolean isFull() { return top == capacity - 1; } public void printStack() { for (int i = 0; i <= top; i++) { System.out.println(arr[i]); } } public static void main(String[] args) { Stack stack = new Stack(5); stack.push(1); stack.push(2); stack.push(3); stack.push(4); stack.pop(); System.out.println("\nAfter popping out"); stack.printStack(); } } ``` ```c // Stack implementation in C #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #define MAX 10 int count = 0; // Creating a stack struct stack { int items[MAX]; int top; }; typedef struct stack st; void createEmptyStack(st *s) { s->top = -1; } // Check if the stack is full int isfull(st *s) { if (s->top == MAX - 1) return 1; else return 0; } // Check if the stack is empty int isempty(st *s) { if (s->top == -1) return 1; else return 0; } // Add elements into stack void push(st *s, int newitem) { if (isfull(s)) { printf("STACK FULL"); } else { s->top++; s->items[s->top] = newitem; } count++; } // Remove element from stack void pop(st *s) { if (isempty(s)) { printf("\n STACK EMPTY \n"); } else { printf("Item popped= %d", s->items[s->top]); s->top--; } count--; printf("\n"); } // Print elements of stack void printStack(st *s) { printf("Stack: "); for (int i = 0; i < count; i++) { printf("%d ", s->items[i]); } printf("\n"); } // Driver code int main() { int ch; st *s = (st *)malloc(sizeof(st)); createEmptyStack(s); push(s, 1); push(s, 2); push(s, 3); push(s, 4); printStack(s); pop(s); printf("\nAfter popping out\n"); printStack(s); } ``` ```cpp // Stack implementation in C++ #include <stdlib.h> #include <iostream> using namespace std; #define MAX 10 int size = 0; // Creating a stack struct stack { int items[MAX]; int top; }; typedef struct stack st; void createEmptyStack(st *s) { s->top = -1; } // Check if the stack is full int isfull(st *s) { if (s->top == MAX - 1) return 1; else return 0; } // Check if the stack is empty int isempty(st *s) { if (s->top == -1) return 1; else return 0; } // Add elements into stack void push(st *s, int newitem) { if (isfull(s)) { printf("STACK FULL"); } else { s->top++; s->items[s->top] = newitem; } size++; } // Remove element from stack void pop(st *s) { if (isempty(s)) { printf("\n STACK EMPTY \n"); } else { printf("Item popped= %d", s->items[s->top]); s->top--; } size--; cout << endl; } // Print elements of stack void printStack(st *s) { printf("Stack: "); for (int i = 0; i < size; i++) { cout << s->items[i] << " "; } cout << endl; } // Driver code int main() { int ch; st *s = (st *)malloc(sizeof(st)); createEmptyStack(s); push(s, 1); push(s, 2); push(s, 3); push(s, 4); printStack(s); pop(s); cout << "\nAfter popping out\n"; printStack(s); } ``` * * * ## 栈复杂度 对于基于数组的栈实现，推入和弹出操作需要固定时间，即`O(1)`，因为在两种情况下都只有指针移动。 * * * ## 栈应用 尽管栈是一个易于实现的简单数据结构，但它非常强大。 栈最常见的用途是： * **反转单词** - 将所有字母叠放并弹出。 由于栈的 LIFO 顺序，您将获得相反顺序的字母。 * **在编译器中** - 编译器使用栈通过将表达式转换为前缀或后缀形式来计算`2 + 4 / 5 * (7 - 9)`之类的表达式的值。 * **在浏览器中** - 浏览器中的“后退”按钮会将您以前访问过的所有 URL 保存在栈中。 每次您访问新页面时，它都会被添加到栈顶部。 当您按下“后退”按钮时，当前 URL 从栈中删除，并访问前一个 URL。