栈：如何实现浏览器的前进和后退功能？
栈是什么？
想象是一摞叠在一起的盘子，在放盘子的时候，需要自下而上一个一个放，取盘子的时候需要自上而下一个一个取。
典型的栈结构：先进者后出，后进者先出，是一种操作受限的数据接口，只能在一端进行插入和删除操作。
栈主要包含两个操作，主要是入栈和出栈（插入和读取并删除）操作。
栈既可以用数组实现，也可以用链表实现，用数组实现的栈称为顺序栈，用链表实现的栈称为链式栈。
顺序栈代码：
// 基于数组实现的顺序栈
public class ArrayStack {
private String[] items; // 数组
private int count; // 栈中元素个数
private int n; // 栈的大小
// 初始化数组，申请一个大小为 n 的数组空间
public ArrayStack(int n) {
this.items = new String[n];
this.n = n;
this.count = 0;
}
// 入栈操作
public boolean push(String item) {
// 数组空间不够了，直接返回 false，入栈失败。
if (count == n) return false;
// 将 item 放到下标为 count 的位置，并且 count 加一
items[count] = item;
++count;
return true;
}
// 出栈操作
public String pop() {
// 栈为空，则直接返回 null
if (count == 0) return null;
// 返回下标为 count-1 的数组元素，并且栈中元素个数 count 减一
String tmp = items[count-1];
--count;
return tmp;
}
}
时间复杂度是O(1)
空间复杂度也是O(1)
支持动态扩容的顺序栈：
之前我们实现顺序栈使用的底层结构是数组，不支持动态扩容，事实上只要将数组替换成一个可以动态扩容的数组就可以了，比如java中的list
分析一下动态扩容顺序栈的时间复杂度和空间复杂度：
出栈的时间复杂度依然是O(1)，因为不涉及到数组扩容与数据搬迁工作
入栈时间复杂度，最好的情况下是O(1)(空间足够时)，最坏的情况是O(n)(空间不足时，复制和搬迁数据)。
使用摊还分析法来分析时间复杂度 ：
假设栈大小是k，在入栈过程中，当栈容量不足时，下一次入栈操作会触发一次内存申请操作，以及k个数据的搬迁操作，在之后的k-1次入栈操作，都不需要再重新申请内存以及搬迁数据，将搬迁数据均摊到入栈操作，可以得出入栈操作整体的时间复杂度接近O(1)![]()
栈在函数中的应用
典型场景---函数调用栈
操作系统给每个线程都分配了一块独立的内存空间，这种内存空间被组织成栈这样的结构，用来存储函数调用时的临时变量。没进入一个函数，就会将临时变量作为一个栈帧入栈，调用函数完成，返回之后，将函数对应的栈帧出栈。
栈在表达式求值中的使用：
以一个简单运算为例：3+5*8-6=？
编译器通过两个栈来实现，一个 存储操作数的栈，另一个存储运算符的栈。从左向右遍历表达式，遇到数字压入操作数栈，遇到运算符，与运算符栈的栈顶数据比较。
如过优先级高于运算符栈栈顶元素，就将运算符入栈，如果低于，就将栈顶元素取出，并且从操作数栈中取出两个元素进行运算，将计算结果压入操作数栈。
栈在括号匹配中的应用：
用栈保存为匹配的左括号，从左到右一次扫描字符串，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，如果能匹配上，则继续扫描剩下的字符串。如果扫描过程中，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。
如何实现浏览器的前进后退功能？
我们使用两个栈X和Y，我们把首次浏览的页面依次压如栈X，当点击后退按钮时，再依次从栈X中出栈，并将出栈的数据一次放入Y栈。当点击前进按钮时，我们依次从栈Y中取出数据，放入栈X中。当栈X中没有数据时，说明没有页面可以继续后退浏览了。当Y栈没有数据，那就说明没有页面可以点击前进浏览了。
思考：
1.我们在讲栈的应用时，讲到用函数调用栈来保存临时变量，为什么函数调用要用“栈”来保存临时变量呢？用其他数据结构不行吗？
其实，我们不一定非要用栈来保存临时变量，只不过如果这个函数调用符合后进先出的特性，用栈这种数据结构来实现，是最顺理成章的选择。
从调用函数进入被调用函数，对于数据来说，变化的是什么呢？是作用域。所以根本上，只要能保证每进入一个新的函数，都是一个新的作用域就可以。而要实现这个，用栈就非常方便。在进入被调用函数的时候，分配一段栈空间给这个函数的变量，在函数结束的时候，将栈顶复位，正好回到调用函数的作用域内。
2.我们都知道，JVM 内存管理中有个“堆栈”的概念。栈内存用来存储局部变量和方法调用，堆内存用来存储 Java 中的对象。那 JVM 里面的“栈”跟我们这里说的“栈”是不是一回事呢？如果不是，那它为什么又叫作“栈”呢？
内存中的堆栈和数据结构堆栈不是一个概念，可以说内存中的堆栈是真实存在的物理区，数据结构中的堆栈是抽象的数据存储结构。
代码区：存储方法体的二进制代码。高级调度（作业调度）、中级调度（内存调度）、低级调度（进程调度）控制代码区执行代码的切换。
静态数据区：存储全局变量、静态变量、常量，常量包括final修饰的常量和String常量。系统自动分配和回收。
栈区：存储运行方法的形参、局部变量、返回值。由系统自动分配和回收。
栈区：存储运行方法的形参、局部变量、返回值。由系统自动分配和回收。
