什麼是棧？

1.後進者先出，先進者後出，這就是典型的“棧”結構。
2.從棧的操作特性來看，是一種“操作受限”的線性表，只允許在端插入和刪除資料。

什麼時候使用?

當某個資料集合只涉及在某端插入和刪除資料，且滿足後進者先出，先進者後出的操作特性時，我們應該首選棧這種資料結構。

棧的陣列實現（自動擴容）

時間複雜度分析：根據均攤複雜度的定義，可以得陣列實現（自動擴容）符合大多數情況是O(1)級別複雜度，個別情況是O(n)級別複雜度，比如自動擴容時，會進行完整資料的拷貝。
空間複雜度分析：在入棧和出棧的過程中，只需要一兩個臨時變數儲存空間，所以O(1)級別。
注意： 我們說空間複雜度的時候，是指除了原本的資料儲存空間外，演算法執行還需要額外的儲存空間。
程式碼實現：
…

棧的連結串列實現

時間複雜度分析：壓棧和彈棧的時間複雜度均為O(1)級別，因為只需更改單個節點的索引即可。
空間複雜度分析：在入棧和出棧的過程中，只需要一兩個臨時變數儲存空間，所以O(1)級別。我們說空間複雜度的時候，是指除了原本的資料儲存空間外，演算法執行還需要額外的儲存空間。
程式碼實現：
…

棧的應用

1.棧在函式呼叫中的應用
作業系統給每個執行緒分配了一塊獨立的記憶體空間，這塊記憶體被組織成“棧”這種結構，用來儲存函式呼叫時的臨時變數。每進入一個函式，就會將其中的臨時變數作為棧幀入棧，當被呼叫函式執行完成，返回之後，將這個函式對應的棧幀出棧。
2.棧在表示式求值中的應用（比如：34+13*9+44-12/3）

利用兩個棧，其中一個用來儲存運算元，另一個用來儲存運算子。我們從左向右遍歷表示式，當遇到數字，我們就直接壓入運算元棧；當遇到運算子，就與運算子棧的棧頂元素進行比較，若比運算子棧頂元素優先順序高，就將當前運算子壓入棧，若比運算子棧頂元素的優先順序低或者相同，從運算子棧中取出棧頂運算子，從運算元棧頂取出2個運算元，然後進行計算，把計算完的結果壓入運算元棧，繼續比較。
3.棧在括號匹配中的應用（比如：{}{()}）
用棧儲存為匹配的左括號，從左到右一次掃描字串，當掃描到左括號時，則將其壓入棧中；當掃描到右括號時，從棧頂取出一個左括號，如果能匹配上，則繼續掃描剩下的字串。如果掃描過程中，遇到不能配對的右括號，或者棧中沒有資料，則說明為非法格式。
當所有的括號都掃描完成之後，如果棧為空，則說明字串為合法格式；否則，說明未匹配的左括號為非法格式。
4.如何實現瀏覽器的前進後退功能？
我們使用兩個棧X和Y，我們把首次瀏覽的頁面依次壓如棧X，當點選後退按鈕時，再依次從棧X中出棧，並將出棧的資料一次放入Y棧。當點選前進按鈕時，我們依次從棧Y中取出資料，放入棧X中。當棧X中沒有資料時，說明沒有頁面可以繼續後退瀏覽了。當Y棧沒有資料，那就說明沒有頁面可以點選前進瀏覽了。

思考

我們在講棧的應用時，講到用函式呼叫棧來儲存臨時變數，為什麼函式呼叫要用“棧”來儲存臨時變數呢？用其他資料結構不行嗎？
因為函式呼叫的執行順序符合後進者先出，先進者後出的特點。比如函式中的區域性變數的生命週期的長短是先定義的生命週期長，後定義的生命週期短；還有函式中呼叫函式也是這樣，先開始執行的函式只有等到內部呼叫的其他函式執行完畢，該函式才能執行結束。
正是由於函式呼叫的這些特點，根據資料結構是特定應用場景的抽象的原則，我們優先考慮棧結構。

基於連結串列實現的棧

'''基於連結串列實現的棧'''
class Node():
    def __init__(self,data,next=None):
        self.data=data
        self.next=next

class LinkedStack():
    def __init__(self):
        #定義棧頂指標
        self.top=None

    def push(self,data):
        node=Node(data)
        if self.top:
            node.next=self.top
            self.top=node
        else:
            self.top=node

    def pop(self):
        if self.top:
            data=self.top.data
            self.top=self.top.next
            return data
        else:
            return False

    def __repr__(self):
        data=[]
        current=self.top
        while current:
            data.append(current.data)
            current=current.next

        return "->".join(value for value in data)



if __name__=="__main__":
    stack=LinkedStack()
    for i in range(6):
        stack.push(str(i))

    print(stack)
    for i in range(7):
        print("彈出"+str(stack.pop()))
        print(stack)