掌握栈的结构与操作：顺序与链表实现与应用

本篇文档主要介绍了栈的结构与算法，结合Java编程语言的示例进行讲解。栈是一种具有后进先出（LIFO，Last In First Out）特性的线性数据结构，它在数据结构和算法设计中有广泛应用。以下是文档中的关键知识点： 1. **栈的定义与特性**： 栈是一种基本的数据结构，其特点是只允许在一端（栈顶）进行插入（push）和删除（pop）操作。这种特殊的操作模式使得栈常用于需要按特定顺序处理数据的场景，如函数调用堆栈、表达式求值、回文检查等。 2. **栈的存储结构**： 文档中提到了两种可能的栈实现方式： - **顺序栈**：通过数组实现，例如`SqStack`类中的`stackElem`数组，数组的下标对应栈元素的位置，栈顶元素的索引是`top`变量。 - **链栈**：虽然未在文中明确提及，但通常情况下，链表也可以作为栈的底层数据结构，通过链表节点的指针进行操作，灵活性更高，但可能会涉及额外的空间开销。 3. **栈接口和实现**： `IStack`接口定义了栈的基本操作方法： - `clear()`：清空栈，将`top`置为0。 - `isEmpty()`：检查栈是否为空，返回`top == 0`的结果。 - `length()`：获取栈中元素的数量，即`top`的值。 - `peek()`：查看栈顶元素，但不移除，返回`stackElem[top-1]`。 - `pop()`：移除并返回栈顶元素，更新`top`为`top-1`。 - `push()`：将元素添加到栈顶，如果栈已满则抛出异常。 4. **实验内容**： 实验内容包括： - **创建空栈**：通过构造函数初始化`SqStack`对象，指定栈的最大容量。 - **栈的基本操作**：实现`clear()`、`isEmpty()`、`length()`、`peek()`、`pop()`和`push()`方法，分别对应栈的相应功能。 5. **实际应用**： 实验中还提到的两个例子——字符串回文判断和进制转换，展示了如何利用栈的特性解决问题。回文字符串可以通过两个栈，一个正向推进，一个反向推进，对比栈顶元素来判断；进制转换则可以借助栈来临时存储中间结果，按照基数规则逐步转换。 本篇文章详细介绍了栈的基本概念、数据结构以及如何通过编程实现栈的相关操作，是学习数据结构课程时理解和实践栈算法的良好资源。理解并熟练掌握这些内容，将有助于在实际问题中灵活运用栈这一重要的数据结构。