【什么是堆栈】堆栈（Stack）是一种常见的数据结构，具有“后进先出”（LIFO, Last In First Out）的特性。它在计算机科学中广泛应用，常用于程序执行、内存管理、函数调用等场景。理解堆栈的基本概念和应用场景有助于更好地掌握程序运行机制。
一、堆栈的定义
堆栈是一种线性数据结构，只允许在一端进行插入或删除操作，这一端称为“栈顶”。另一端为“栈底”，通常不允许直接访问。堆栈的操作主要包括：
- 压栈（Push）：将元素添加到栈顶。
- 弹栈（Pop）：从栈顶移除一个元素。
- 查看栈顶（Peek）：查看栈顶元素但不移除它。
- 判断是否为空（IsEmpty）：检查栈是否为空。
二、堆栈的应用场景
堆栈在计算机系统中有广泛的应用，包括但不限于：
| 应用场景 | 描述 |
| 函数调用 | 程序调用函数时，使用堆栈保存返回地址和局部变量。 |
| 表达式求值 | 用于计算中缀表达式、后缀表达式等。 |
| 撤销操作 | 如文本编辑器中的“撤销”功能，通过堆栈记录操作历史。 |
| 内存管理 | 在操作系统中，堆栈用于分配和释放临时内存空间。 |
| 浏览器历史记录 | 浏览器使用堆栈来实现“前进”和“后退”功能。 |
三、堆栈与队列的区别
堆栈和队列都是线性数据结构，但它们的访问方式不同：
| 特性 | 堆栈 | 队列 |
| 访问顺序 | 后进先出（LIFO） | 先进先出（FIFO） |
| 操作方向 | 栈顶 | 队头 |
| 典型应用 | 函数调用、括号匹配 | 任务调度、消息队列 |
| 数据存储方式 | 顺序存储或链式存储 | 顺序存储或链式存储 |
四、堆栈的实现方式
堆栈可以通过数组或链表实现，各有优缺点：
| 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，可能溢出 |
| 链表实现 | 动态扩展，灵活 | 存取速度较慢，占用更多内存 |
五、总结
堆栈是一种简单但强大的数据结构，其“后进先出”的特性使其在多个领域中发挥着重要作用。无论是程序执行过程中的函数调用，还是日常应用中的撤销功能，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，有助于提升编程能力和系统设计能力。
