【什么是堆栈】堆栈（Stack）是计算机科学中一种重要的数据结构，广泛应用于程序设计、内存管理、函数调用等多个领域。它遵循“后进先出”（LIFO, Last In First Out）的原则，即最后被插入的元素最先被取出。堆栈在实际应用中具有高效性和简洁性，常用于处理递归、表达式求值、回溯算法等问题。
堆栈的基本概念
| 项目 | 内容 |
| 定义 | 一种线性数据结构，仅允许在一端进行插入和删除操作。 |
| 特点 | 后进先出（LIFO） |
| 操作 | 入栈（Push）、出栈（Pop）、查看栈顶元素（Peek） |
| 应用场景 | 函数调用、括号匹配、表达式求值、内存分配等 |
堆栈的实现方式
堆栈可以通过数组或链表来实现，不同的实现方式适用于不同的使用场景：
| 实现方式 | 优点 | 缺点 |
| 数组实现 | 存储效率高，访问速度快 | 长度固定，可能造成空间浪费 |
| 链表实现 | 动态扩展，灵活度高 | 访问速度较慢，需要额外指针空间 |
堆栈与队列的区别
| 项目 | 堆栈 | 队列 |
| 原则 | 后进先出（LIFO） | 先进先出（FIFO） |
| 操作方向 | 一端操作 | 两端操作 |
| 应用 | 递归、表达式计算 | 任务调度、缓冲区管理 |
堆栈的实际应用
1. 函数调用：在程序执行过程中，函数调用时会将返回地址、参数等信息压入堆栈。
2. 表达式求值：如中缀表达式转后缀表达式，利用堆栈进行运算。
3. 括号匹配：检查代码中的括号是否正确闭合。
4. 回溯算法：在搜索路径中记录当前状态，便于回退。
总结
堆栈是一种简单但功能强大的数据结构，其核心思想是“后进先出”，适用于多种编程场景。无论是底层内存管理还是高级算法设计，堆栈都扮演着不可或缺的角色。理解堆栈的工作原理和应用场景，有助于提高编程能力和算法设计水平。