数据结构：栈和队列（1）

一。栈

1.概念：栈是限定在一端进行插入或删除操作的线性表。因此，对栈进行插入删除操作的这一端称为栈顶（top），另一端称为栈底。不含元素的栈称为空栈。栈中的元素遵循**后进先出的特性。**插入数据称为入栈/进栈，删除数据称为出栈

2.入栈和出栈顺序：顺序不一定，可以有很多出栈顺序，如下图：

看一道例题：

求以元素d开头的序列个数，就是出栈的第一个元素是d，那么abcd就要先入栈，然后d出栈，至于abce的出栈和e的入栈，分类讨论即可，如下图：

3.静态顺序栈和动态顺序栈结构

栈的顺序存储实现可以用静态数组，称为静态顺序栈。使用堆上动态申请数组实现，称为动态顺序栈。重点是动态顺序栈

（1）静态顺序栈的定义：

（2）动态顺序栈的定义：

（3）动态顺序栈的实现

注意：栈在初始化时，top=-1指向的是栈顶元素，入栈时要先++top，再把入栈元素放到top位置。top=0时指向的是栈顶元素的下一个位置，入栈时要先把入栈元素放到top的位置，再++top。

核心接口函数的实现：

补充：链式栈的实现（没有哨兵位）

（1）定义

（2）初始化和销毁

（3）元素入栈

关键点说明：

元素入栈就是在链式栈中头插元素。首先要修改newNode的指向，它要指向下一个节点，栈顶指针就是指向写一个元素，所以就要使newNode->next = s->topHead。然后新的节点称为栈顶指针，即s->topHead = newNode。

（4）元素出栈

关键点说明：元素出栈就是要修改元素之间的链接关系，也就是使头节点指向第二个元素，同时记录栈顶元素的地址（因为要确保链式存储结构不能断），即 LSNode* delNode = s->topHead 和 s->topHead = delNode->next。

（5）获取栈顶元素，栈中有效元素个数，检测栈是否为空，如果是空返回真，否则返回假

例题：给定一个只包括 '('，')'，'{'，'}'，'['，']' 的字符串 s ，判断字符串是否有效。有效字符串需满足：

思路：如果遇到左括号，就入栈。如果是右括号，就依据有效字符串的规则与栈中元素进行比较

特殊情况1：如果给的样例全是左括号，例如"((((("，那么开辟的栈就是空栈，后续进行top访问时就会出错

特殊情况2：如果样例是"))))))))"，会错误的判断为正确

反思：

（1）写代码要有边界思维，时刻注意特殊情况

（2）动态开辟的栈，要记得销毁

（3）知识点选取：栈的核心特性->后进先出，这是选用栈解决本题根本原因：最近打开的括号，必须最先闭合。例： ( ) ，最后出现的 $，最先遇到闭合$ ，完美契合栈"后进先出"。结论：遇到"最近匹配"类问题，优先想到栈。