對於堆疊資料結構，堆疊入和堆疊出是兩個基本操作。 在電腦科學中，堆疊通常用於處理函式呼叫、表示式求值、括號匹配等。
棧定義
堆疊是一種基本資料結構，它以後進先出 （lifo） 的方式管理資料。 堆疊可以被認為是元素的集合，這些元素只能在堆疊的一端（通常稱為頂部）插入和刪除。 堆疊的另一端稱為底部。 在堆疊中，插入的最後乙個元素是第乙個要刪除的元素，該功能為堆疊提供特定順序。
棧抽象資料型別
堆疊可以抽象為資料型別，稱為堆疊的抽象資料型別 （ADT）。 ADT 定義了堆疊的基本操作，包括將元素推入堆疊（push）、離開堆疊（pop）和獲取堆疊的頂部元素（top）。 這種抽象定義使堆疊在實現和使用上更加靈活，並且可以應用於不同的程式語言。
棧基本特徵
後進先出 （LIFO）：堆疊遵循後進先出原則，首先刪除最後插入的元素。
僅在在堆疊頂部繼續插入和刪除操作：插入和刪除元素只能在堆疊的頂部完成，並且只有在清空整個堆疊時才能訪問堆疊底部的元素。
常見於遞迴呼叫和函式呼叫：堆疊的性質使其廣泛用於遞迴和函式呼叫。
棧實現
堆疊有兩種主要實現：基於陣列的順序堆疊和基於鍊表的鏈堆疊。
基於陣列的順序棧
順序堆疊使用陣列作為基礎資料結構，通過維護堆疊指標的頂部來標識堆疊頂部元素的位置。 在陣列的末尾，對元素執行堆疊和堆疊操作，包括：
到棧（push）：將新元素插入堆疊的頂部，並更新堆疊指標的頂部。
外棧（pop）：刪除堆疊元素的頂部並更新堆疊指標的頂部。
獲取棧頂部元素：返回堆疊指標頂部位置處的元素的值。
基於陣列的順序堆疊實現簡單高效，但其容量需要在初始化時確定，並且不容易動態擴充套件。
基於鍊表的鏈結棧
鏈式堆疊使用鍊表來儲存元素，每個節點包含乙個資料元素和乙個指向下乙個節點的指標。 鏈式堆疊比順序堆疊更靈活，可以動態分配和釋放記憶體，而不受容量限制。 鏈式堆疊的操作包括：
到棧（push）：在鍊表的頂部插入乙個新節點，成為堆疊的新頂部。
外棧（pop）：刪除鍊表標頭節點並更新頂部堆疊指標。
獲取棧頂部元素：返回鍊表頂部節點的元素值。
鏈式堆疊適用於動態記憶體分配，但可能比順序堆疊占用更多的記憶體空間。
在堆疊資料結構中，基本操作主要包括推入堆疊、離開堆疊（pop）、獲取頂部元素（top）。 這些操作是堆疊實現和應用程式的核心，下面將詳細討論這些操作以及如何實現這些操作。
到棧操作
堆疊操作是指將新元素新增到堆疊的頂部，使其成為堆疊的新頂部元素。 此過程涉及更新堆疊頂部指標，使其指向新插入的元素。 進入堆疊的步驟如下：
判斷堆疊是否已滿（對於基於陣列的順序堆疊）。
如果堆疊未滿，請將新元素放在堆疊的頂部。
更新堆疊頂部指標以指向新插入的元素。
基於陣列的順序棧之棧實現
對於基於陣列的順序堆疊，堆疊的實現相對簡單。 下面是乙個簡化的堆疊實現示例（在 Python 中）：
class arraystack:
def __init__(self, capacity):
self.capacity = capacity
self.stack = [none] *capacity
self.top = -1 將堆疊指標的頂部初始化為 -1
def is_full(self):
return self.top == self.capacity - 1
def push(self, item):
if not self.is_full():
self.top += 1
self.stack[self.top] = item
print(f"堆疊成功")
else:print("堆疊已滿，堆疊入口失敗")
例。 stack = arraystack(5)
stack.push（1） 1 被成功放入堆疊中。
stack.push（2） 2 堆疊成功。
stack.push（3） 3 堆疊成功。
stack.push（4） 4 堆疊輸入成功。
stack.push（5） 5 成功傳入。
stack.push（6） 堆疊已滿， 堆疊入口失敗。
基於鍊表的鏈結棧之棧實現
對於基於鍊表的鏈棧，棧上的實現同樣直觀。 下面是乙個簡化的鏈式堆疊實現到堆疊的示例：
class node:
def __init__(self, data=none):
self.data = data
self.next = none
class linkedstack:
def __init__(self):
self.top = none 將頂部堆疊指標初始化為空。
def push(self, item):
new_node = node(item)
new_node.next = self.top
self.top = new_node
print(f"堆疊成功")
例。 linked_stack = linkedstack()
linked_stack.push（1） 1 被成功放入堆疊中。
linked_stack.push（2） 2 堆疊成功。
linked_stack.push（3） 3 堆疊成功。
棧上操作的實現可以適應特定的程式語言和實際需求，但核心思想是在棧的頂部新增新的元素，並更新棧指標的頂部。
外棧操作
堆疊外操作是指從堆疊頂部刪除元素，使其不再是堆疊的一部分。 此過程還涉及更新堆疊指標的頂部，使其指向新的頂部元素。 e-stack操作的步驟如下：
確定堆疊是否為空。
如果堆疊不為空，請刪除堆疊的頂部元素。
更新堆疊指標的頂部，使其指向堆疊元素的新頂部。
基於陣列的順序棧外棧實現
對於基於陣列的順序堆疊，堆疊的實現也相對直觀。 下面是乙個簡化的堆疊外實現示例：
class arraystack:
# ..省略了前面的定義）。
def is_empty(self):
return self.top == -1
def pop(self):
if not self.is_empty():
item = self.stack[self.top]
self.top -= 1
print(f"堆疊成功")
return item
else:print("堆疊為空，堆疊退出失敗")
例。 stack = arraystack(5)
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.pop（） 2 已成功從堆疊中退出。
stack.pop（） 1 已成功從堆疊中退出。
stack.pop（） 堆疊為空，並且出口堆疊失敗。
基於鍊表的鏈結棧外棧實現
對於基於鍊表的鏈棧，電子棧的實現同樣直觀。 下面是乙個簡化的鏈式堆疊實現示例：
class linkedstack:
# ..省略了前面的定義）。
def is_empty(self):
return self.top is none
def pop(self):
if not self.is_empty():
item = self.top.data
self.top = self.top.next
print(f"堆疊成功")
return item
else:print("堆疊為空，堆疊退出失敗")
例。 linked_stack = linkedstack()
linked_stack.push(1)
linked_stack.push(2)
linked_stack.pop（） 2 已成功從堆疊中退出。
linked_stack.pop（） 1 已成功從堆疊中退出。
linked_stack.pop（） 堆疊為空，並且出口堆疊失敗。
堆疊外操作也需要適應特定的程式語言和實際需求，但核心思想是從堆疊頂部刪除乙個元素並更新堆疊指標的頂部。
獲取棧頂部元素
獲取堆疊頂部元素是一種查詢操作，它返回堆疊當前頂部的元素值，但不會將其移出堆疊。 這可以幫助我們了解堆疊的當前狀態。
基於陣列的順序棧收購數量棧頂級元素實現
對於基於陣列的順序堆疊，獲取堆疊頂部元素的實現也很簡單。 下面是乙個簡化實現的示例：
class arraystack:
# ..省略了前面的定義）。
def get_top(self):
if not self.is_empty():
item = self.stack[self.top]
print(f"堆疊的當前頂部元素是")
return item
else:print("堆疊為空，無法獲取堆疊的頂部元素")
例。 stack = arraystack(5)
stack.push(1)
stack.push(2)
stack.對於堆疊的 top 元素，get top（） 當前為 2
stack.pop()
stack.get top（） 當前在堆疊頂部為 1
基於鍊表的鏈結棧收購數量棧頂級元素實現
對於基於鍊表的鏈式堆疊，獲取堆疊頂部元素的實現同樣簡單。 下面是乙個簡化實現的示例：
class linkedstack:
# ..省略了前面的定義）。
def get_top(self):
if not self.is_empty():
item = self.top.data
print(f"堆疊的當前頂部元素是")
return item
else:print("堆疊為空，無法獲取堆疊的頂部元素")
例。 linked_stack = linkedstack()
linked_stack.push(1)
linked_stack.push(2)
linked_stack.對於堆疊的 top 元素，get top（） 當前為 2
linked_stack.pop()
linked_stack.get top（） 當前在堆疊頂部為 1
Get Top Stack Element 操作可以幫助我們了解當前堆疊中發生的情況，但它不會影響堆疊中元素的實際結構。