栈 是一种 “操作受限”的线性表，只允许在一端插入和删除数据。

从功能是上来说，数组和链表确实可以替代栈，但是特定的数据结构是对特定场景的抽象，而且，数组或链表暴露了太多的操作接口，操作上的确灵活自由，但使用时就比较不可控，自然也就更容易出错。

当某个数据集合只涉及在一端插入和删除数据，并且满足后进先出、先进后出的特性，这时我们就应该首选“栈”这种数据结构。

栈的应用：

函数调用，操作系统给每个线程分配了一块独立的内存空间，这个内存被组织成“栈”这种结构，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，返回之后，将这个函数对应的栈帧出栈。

表达式求值

比如 3 + 5 * 8 - 6，编译器通过两个栈来实现，其中一个保存操作数的栈，另一个是保存运算符的栈，从左向右遍历表达式，当遇到数字，我们就直接压入操作数栈；当遇到运算符，就与运算符栈的栈顶元素进行比较。

如果比运算符栈顶元素的优先级高，就将当前运算符压入栈；如果比运算符栈顶元素的优先级低或者相同，从运算符栈中取栈顶运算符，从操作数栈的栈顶取2个操作数，然后进行计算，再把计算完的结果压入操作数栈，继续比较。

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在括号匹配中的应用

假设表达式中只包含三种括号，圆括号()、方括号[]和花括号{}，并且他们可以任意套装。比如，{[{}]}为合法格式，而 {[}()] 或 [({)]}为不合法格式，现在检查其合法性。

用栈来保存未匹配的左括号，从左到右依次扫描字符串。当扫描到左括号时，则将其压入栈中；当扫描到右括号时，从栈顶取出一个左括号，如果能够匹配，比如 ) 跟 ( 匹配， [ 跟 ] 匹配，则继续扫描剩下的字符串，如果在扫描的过程中，遇到不能配对的右括号，或者栈中没有数据，则说明为非法格式。

当所有的括号都扫描完成之后，如果栈为空，则说明字符串为合法格式；否则，说明有未匹配的左括号，为非法格式。

浏览器的前进和后退功能

使用两个栈，X 和 Y， 把首次浏览的页面一次压入栈 X， 当点击后退按钮时，再一次从栈 X 中出栈，并将出栈的数据一次放入栈 Y。 当我们点击前进按钮时，依次从栈 Y 中取出数据，放入栈 X 中。当栈 X 中没有数据时，那就说明没有页面可以继续后退浏览了，当栈 Y 中没有数据时，说明没有页面可以点击前进按钮浏览了。

比如，顺序查看了 a, b, c 三个页面，依次把 a, b, c 压入栈，这个时候，两个栈的数据就是这个样子：

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当通过浏览器的后退按钮，从页面 c 后退到页面 a 之后，就依次把 c 和 b 从栈 X 中弹出，并且依次放入到栈 Y。 这个时候，两个栈的数据就是这个样子：

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这个时候，如果又想看页面b，于是又点击前进按钮回到b页面，就把b从栈Y中出栈，放入栈X中，此时，两个栈的数据就是这个样子：

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这个时候，通过页面b又跳转到新的页面d了，页面 c 就无法再通过 前进、后退按钮重复查看了，所以需要清空栈 Y。此时两个栈的数据是这个样子：

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总的来说，栈是一种操作受限的数据结构，只支持入栈和出栈操作，后进先出是它最大的特点。栈既可以通过数组实现，也可以通过链表来实现。不管是基于数组还是链表，入栈、出栈的时间复杂度都为 O(1)。