栈是什么？

一种先进后出，后进先出的数据结构，只允许在一端插入和删除数据。

数组或链表与栈对比

数组或链表操作灵活自由，但是暴露了太多的操作接口，使用时比较不可控，容易出错。

栈使用受限较多，但是比较可控，不容易出错。

“栈”操作的时间、空间复杂度

不管是 顺序栈(基于数组实现的栈) 还是 链式栈(基于链表实现的栈)，我们存储数据只需要一个大小为 n 的数组就够了，在入栈和出栈过程中，只需要一两个临时变量存储空间，所以空间复杂度为 O(1)。

不管是 顺序栈 还是 链式栈，入栈、出栈都只涉及栈顶个别数据的操作，所以时间复杂度为 O(1)。

栈支持动态扩容

链式栈自然不必说，顺序栈也是支持动态扩容的，只需要底层依赖一个支持动态扩容的数组即可。

虽然支持动态扩容的栈在开发中不常用到，但是借用它可以更好地进行栈的复杂度分析。

以入栈操作举个例子，当栈中有空闲空间时，入栈操作的时间复杂度为 O(1)；当空间不够使，就需要重新申请内存和数据迁移，所以时间复杂度就变成了 O(n)。

因为大部分情况下，入栈操作的时间复杂度都为 O(1)，只有在极端情况下才是  O(n)，根据前面所讲的均摊时间复杂度，将耗时多的入栈操作的时间均摊到其他入栈操作上，平均情况下的耗时就接近 O(1)，因此栈的时间复杂度为 O(1)。

 实现一个简单的顺序栈

 1 // 基于数组实现的顺序栈
 2 public class ArrayStack {
 3   private String[] items;  // 数组
 4   private int count;       // 栈中元素个数
 5   private int n;           // 栈的大小
 6 
 7   // 初始化数组，申请一个大小为 n 的数组空间
 8   public ArrayStack(int n) {
 9     this.items = new String[n];
10     this.n = n;
11     this.count = 0;
12   }
13 
14   // 入栈操作
15   public boolean push(String item) {
16     // 数组空间不够了，直接返回 false，入栈失败。
17     if (count == n) {
18         return false;
19     }
20     // 将 item 放到下标为 count 的位置，并且 count 加一
21     items[count] = item;
22     ++count;
23     return true;
24   }
25   
26   // 出栈操作
27   public String pop() {
28     // 栈为空，则直接返回 null
29     if (count == 0) {
30         return null;
31     }
32     // 返回下标为 count-1 的数组元素，并且栈中元素个数 count 减一
33     String tmp = items[count-1];
34     --count;
35     return tmp;
36   }
37 }

内容小结

• 栈是一种操作受限的数据结构，只支持入栈和出栈操作。
• 栈最大的特点是后进先出。
• 栈既可以通过数组实现，也可以通过链表实现。
• 不管是数组还是链表，入栈、出栈的时间复杂度都是 O(1)。