栈的概念与操作：后进先出的线性表

"本章主要介绍了栈和队列的基本概念、存储结构以及它们在数据结构中的应用。栈是一种特殊的线性表，遵循后进先出（LIFO）的原则，常用于解决递归问题。队列则是一种先进先出（FIFO）的数据结构，广泛应用于各种任务调度和数据传输。" 在计算机科学中，栈是一种重要的数据结构，它具有独特的特性——后进先出（LIFO）。这意味着最后被添加到栈中的元素（称为栈顶元素）将首先被移除。这种性质在很多实际问题中有着广泛的应用，比如在处理函数调用时的内存管理、在文本编辑器中的撤销/重做功能，以及在浏览器历史记录的管理等。 栈的定义是这样的：它是一种线性表，但仅允许在表的一端（栈顶）进行插入和删除操作。这个端点被称为栈顶，而相对的另一端是固定的，称为栈底。栈可以采用两种常见的存储方式：顺序存储和链式存储。在顺序存储中，栈的元素存储在一组连续的内存位置上，栈顶指针指向栈顶元素；在链式存储中，每个元素包含一个指向下一个元素的指针，同样有一个指针指向栈顶。 栈的基本操作包括： 1. 初始化栈：创建一个新的空栈。 2. 销毁栈：释放栈占用的内存资源。 3. 判断栈是否为空：检查栈顶指针是否指向栈底，如果是，则栈为空。 4. 入栈：向栈顶添加一个元素，更新栈顶指针。 5. 出栈：移除栈顶元素并返回，栈顶指针向下移动。 6. 获取栈顶元素：查看但不移除栈顶元素。 除了栈，队列也是一种线性数据结构，但遵循先进先出（FIFO）原则，即最先加入队列的元素将最先被移出。队列常用于操作系统中的任务调度、打印任务队列和网络数据包的传输等场景。队列的基本操作包括入队（在队尾添加元素）、出队（移除队首元素）、查看队首元素和判断队列是否为空。 在实际编程中，栈和队列的实现通常会结合使用，例如在解决深度优先搜索（DFS）和广度优先搜索（BFS）的问题时，栈常用于DFS，队列用于BFS。理解并熟练运用这两种数据结构对于解决复杂算法问题至关重要。