@time 2019-07-24 @author Ruo_Xiao @reference 極客時(shí)間 -> 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之美 -------------------------------------------- @time 2019-07-28 @modify 增加了對(duì)棧在函數(shù)調(diào)用中的應(yīng)用、表達(dá)式計(jì)算中的應(yīng)用和在括號(hào)匹配中的應(yīng)用的說(shuō)明

一、定義

? ? ? ? 棧是一個(gè)“操作受限”的線性表，只能在一端插入和刪除。

二、特性

? ? ? ? 先進(jìn)后出、后進(jìn)先出。

三、分類

基于數(shù)組實(shí)現(xiàn)的棧，名為順序棧。

基于鏈表實(shí)現(xiàn)的棧，名為鏈?zhǔn)綏?/span>。

四、應(yīng)用場(chǎng)景

1、棧在函數(shù)調(diào)用中的應(yīng)用（參考：《深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)》，機(jī)械工業(yè)出版社，第三版，3.7 節(jié)）

棧在函數(shù)調(diào)用中被命名為調(diào)用棧（Call stack），調(diào)用棧由棧幀（Stack frame）組成。棧幀用于保存調(diào)用該函數(shù)的寄存器變量、本函數(shù)的局部變量、即將調(diào)用其他函數(shù)的參數(shù)的構(gòu)造區(qū)和被調(diào)用函數(shù)返回時(shí)本函數(shù)繼續(xù)執(zhí)行的地址（返回地址）。每個(gè)子函數(shù)如果想保存上述這些信息，都會(huì)在調(diào)用棧中申請(qǐng)一個(gè)棧幀。

不使用棧幀的函數(shù)也是有的，栗子：

void example() { }

? ? ? ? （1）不需要改變調(diào)用該函數(shù)的寄存器的值。

? ? ? ? （2）沒(méi)有局部變量

? ? ? ? （3）沒(méi)有調(diào)用其他函數(shù)，故沒(méi)有參數(shù)構(gòu)造區(qū)和返回地址。?

使用棧的原因是整個(gè)過(guò)程完美的符合棧的后進(jìn)先出的過(guò)程。

栗子：函數(shù) A 調(diào)用 B，B 調(diào)用 C。如果想都執(zhí)行完畢，返回 A 繼續(xù)執(zhí)行，那么需要釋放 C 的棧幀空間、之后再釋放 B 的棧幀空間、最后才能讓 A 繼續(xù)執(zhí)行。整個(gè)過(guò)程和棧的特性是一樣的。當(dāng)然了，用鏈表也是可以的，但是鏈表就會(huì)暴露太多的接口，給代碼查看人員很多疑惑，恰到好處最好！

2、棧在表達(dá)式求值中的應(yīng)用

表達(dá)式中從左到右，數(shù)字壓入棧，運(yùn)算符再壓入棧。每次壓入運(yùn)算符時(shí)，比較當(dāng)前運(yùn)算符和棧頂運(yùn)算符哪個(gè)優(yōu)先級(jí)高，若當(dāng)前優(yōu)先級(jí)高，則運(yùn)算符繼續(xù)壓入，若棧頂運(yùn)算符優(yōu)先級(jí)高，則說(shuō)明棧頂?shù)倪\(yùn)算符可以進(jìn)行計(jì)算了。計(jì)算方法是從數(shù)字棧中取出兩個(gè)數(shù)，和運(yùn)算符棧的棧頂元素進(jìn)行計(jì)算。以此類推，計(jì)算出整個(gè)表達(dá)式的值。

3、棧在括號(hào)匹配中的應(yīng)用

"(" 和 ")"匹配，"[" 和 "]"匹配，"{" 和 "}"匹配，但是三者兩兩混淆就有問(wèn)題了。

檢查的方法是每次從左到右依次將字符串中左（小、中、大）括號(hào)壓入棧中，當(dāng)首次掃描到右（小、中、大）括號(hào)時(shí)，將該括號(hào)和棧頂元素進(jìn)行比較，若匹配則 pop 該棧頂元素，繼續(xù)掃描，若不匹配，則可以報(bào)括號(hào)不匹配的錯(cuò)誤。

五、實(shí)現(xiàn)（C++）

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（SAW：Game Over！）

與50位技術(shù)專家面對(duì)面20年技術(shù)見證，附贈(zèng)技術(shù)全景圖

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的数据结构与算法 / 栈（stack）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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