栈和堆：数据结构的基石与应用

一、引言

在计算机科学中，数据结构是组织和存储数据的方式，它对于高效地处理数据和解决复杂问题至关重要。栈（Stack）和堆（Heap）是两种基本且重要的数据结构，它们在内存管理、算法实现、程序运行等多个方面都有着广泛的应用。理解栈和堆的概念、实现方式以及用途，对于深入学习计算机编程和数据处理具有关键意义。

二、栈的详细介绍

（一）栈的概念

栈是一种特殊的线性数据结构，它遵循后进先出（Last In, First Out，LIFO）的原则。可以将栈想象成一个只能在一端进行插入和删除操作的容器，这一端被称为栈顶（top），另一端则为栈底（bottom）。就像一摞盘子，最后放上去的盘子最先被拿走，最先放上去的盘子最后才能被取到。

（二）栈的基本操作

1. 入栈（push）
   • 入栈操作是将一个元素添加到栈顶。当执行入栈操作时，栈的大小增加 1，新元素成为栈顶元素。例如，有一个初始为空的栈，依次将元素 1、2、3 入栈，那么 3 就是当前的栈顶元素，栈的状态为 [3, 2, 1]（栈