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随着互联网的不断发展，越来越多的人都在学习达内Java编程开发课程，而本文我们就通过案例分析来简单了解一下，Java编程栈的概念与实现方式。
从功能上来说，同为线性表的数组和链表完全可以替代栈的使用。
但是，从某种角度来说，数组和链表暴露太多的操作接口，使用起来比较复杂，非常容易出错。
因此，当数据集合只需要在一端插入和删除数据，并且满足先进后出、后进先出的特性，可以选“栈”这种数据结构。
以下是栈的一些概念：
允许进行插入和删除操作的一端称为栈顶，栈顶会根据插入、删除操作进行浮动
不允许进行插入和删除操作的一端称为栈底，栈底是固定不变的
栈中元素个数为零时称为空栈
往栈中插入元素称作进栈
删除栈顶的元素称作出栈
栈的实现
在物理存储层面，栈既可以用数组实现，也可以用链表实现，在这两种数据结构的基础上增加栈的限制即可。
使用数组实现的栈被称为顺序栈，使用链表实现的栈被称为链式栈。
顺序栈
顺序栈结构
使用数组作为栈存储数据的物理存储结构，需要先申请一个大小为n的数组。
将数组的尾部作为栈顶，入栈和出栈都只在栈顶做相应处理，使用一个变量表示数组存储的元素个数，这样入栈、出栈的操作都能达到O(1)的时间复杂度。
基于数组实现的栈存在一个限制，即数组在声明之后是固定大小的，当栈满的时候，则无法再次往数组中添加数据。这样就涉及到对数组进行动态扩容，当数组空间不够的时候，需要重新申请一块更大的内存，将原来数组中数据统统拷贝过去。
实际上，支持动态扩容的顺序栈在实际开发中并不常见。使用到顺序栈这种数据结构的情况，一般都是规模比较小的数据，知道数据的大规模时可以避免爆栈。
链式栈
链式栈结构
对于数据规模比较大的情况，使用链表实现栈则会更加方便。这时候，不需要提前申请内存空间，而是需要创建一个哨兵结点指向头结点。
链式栈一般会使用头插法创建链表。将头结点作为栈顶，每次入栈都当作链表在头结点插入元素，每次出栈都当作链表删除头结点。这些操作都只需要处理好哨兵结点的指向即可，使用链式栈能达到O(1)的时间复杂度。
基于链表实现的栈不需要像数组一样要动态扩容，链表是天生支持动态扩容的。
应用场景
函数调用栈
函数调用栈是一个非常的应用场景。
操作系统会给每个线程分配一块独立的内存空间，这块内存被组织成“栈”这种数据结构，用来存储函数调用时的临时变量。
每进入一个函数，就会将临时变量作为一个栈帧入栈，当被调用函数执行完成，返回到上层函数之后，再将这个函数对应的栈帧出栈。
直到函数栈为空，则表示外层的函数已经执行完毕。
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2024-01-12
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