理解栈的原理与应用：数据结构中的FILO操作

数据结构-栈10 栈是一种重要的线性数据结构，其核心特征在于遵循"先进后出"（First In Last Out, FILO）原则，这意味着数据元素的插入和删除操作仅限于栈的两端，即栈顶和栈底。栈在计算机科学中有着广泛的运用，例如： 1. **递归调用和返回**：在函数调用过程中，每当一个函数被调用，它的局部变量和参数将被压入栈中，直到函数执行完毕，它们会被依次弹出返回到调用者。 2. **二叉树和森林遍历**：在深度优先搜索（DFS）中，栈被用来存储待访问的节点，遵循后进先出的顺序。 3. **调用子程序与返回**：栈在子程序调用时保存当前程序的状态，当子程序结束时，通过栈回溯到先前的状态，继续执行。 4. **表达式转换与求值**：在计算表达式时，可以使用栈来暂时存储运算结果和操作数，如中缀表达式转后缀表达式或逆波兰表示法（Postfix Notation）。 5. **CPU中断处理**：中断处理过程中，系统通常使用栈来保存当前状态，以便在中断发生时能够安全地保存和恢复。 **栈的相关概念**： - **栈顶与栈底**：栈顶是数据插入和删除的位置，也是最新元素所在处；栈底则是最早元素所在处，禁止直接访问。 - **压栈（入栈）与弹栈（出栈）**：压栈是向栈顶添加元素，出栈则是移除栈顶元素。压栈操作会改变栈顶元素，而出栈则不会。 内存中的堆栈与数据结构中的堆栈区别在于： - **物理实现**：内存中的堆栈是操作系统提供的硬件支持，实际的物理区域；数据结构的堆栈是编程语言抽象出来的逻辑结构，用于模拟内存管理。 - **用途**：内存中的堆栈通常用于系统级任务，如进程切换、异常处理等；数据结构的堆栈则更适用于算法设计，如算法中的数据暂存。 **临时变量的保存**： 栈之所以常用于保存临时变量，是因为函数调用时创建的新作用域可以自动管理这些变量的生命周期。每次进入新函数，栈空间被分配，退出函数时，这些空间自动释放。这样可以确保代码的简洁性和内存效率。 **栈的实现**： 示例代码展示了使用C++模板类`TyStack`实现一个栈，包括`push`（压栈）和`top`（查看栈顶元素但不移除）方法。栈的内部实现包含一个`Node`结构体，用于存储数据和指向下一个节点的指针，同时维护当前栈顶`m_pCur`和栈大小`m_nCurSize`。当栈为空时，`top()`函数返回`nullptr`。