栈的常见操作
1. Push（压栈）
功能：
Push 操作是向栈中添加元素，将元素放置在栈顶。栈的特点是后进先出（LIFO），所以元素压入时会覆盖在栈的当前顶端。
使用场景：
当我们需要存储临时数据，或者在递归函数调用时保存局部状态，通常会用到 Push 操作。
代码解析：
class Stack:
def __init__(self, capacity):
self.stack = [] # 使用列表作为栈的存储容器
self.capacity = capacity # 设置栈的最大容量
def push(self, element):
# 检查栈是否已满
if len(self.stack) < self.capacity:
self.stack.append(element) # 将元素加入栈顶
print(f"Element {element} pushed to stack.")
else:
print("Stack is full. Cannot push element.") # 如果栈满了，输出提示
self.stack.append(element)：将元素添加到栈顶（在 Python 中就是将元素加入列表末尾）。- 容量检查：每次执行
push操作时，首先需要检查栈是否已满，避免超过栈的最大容量。
示例输出：
stack = Stack(5)
stack.push(10) # 输出: Element 10 pushed to stack.
stack.push(20) # 输出: Element 20 pushed to stack.
2. Pop（出栈）
功能：
Pop 操作从栈顶移除元素并返回该元素。出栈时，栈顶元素被删除，栈顶指针指向下一个元素。
使用场景：
在许多算法中，如深度优先搜索（DFS）、括号匹配、历史记录栈等，我们需要不断移除栈顶元素。
代码解析：
def pop(self):
# 如果栈不为空，返回并移除栈顶元素
if len(self.stack) > 0:
return self.stack.pop() # pop() 会移除并返回栈顶元素
else:
print("Stack is empty. Cannot pop element.") # 如果栈为空，输出提示
return None
self.stack.pop()：调用pop方法会移除并返回栈顶元素。在 Python 中，pop()会删除列表的最后一个元素，并返回该元素。- 空栈检查：每次执行
pop时，必须先检查栈是否为空，避免对空栈执行操作。
示例输出：
stack = Stack(5)
stack.push(10)
stack.push(20)
print(stack.pop()) # 输出: 20
print(stack.pop()) # 输出: 10
print(stack.pop()) # 输出: Stack is empty. Cannot pop element.
3. ReadTop（查看栈顶元素）
功能：
ReadTop 操作返回栈顶元素但不将其移除。这通常用于查看栈的当前状态，而不改变栈的结构。
使用场景：
如果我们想检查栈顶元素但不想删除它，可以使用 ReadTop。例如，在某些算法中需要参考栈顶元素的值，但后续可能还会用到该元素。
代码解析：
def read_top(self):
# 如果栈不为空，返回栈顶元素但不移除它
if len(self.stack) > 0:
return self.stack[-1] # 返回列表的最后一个元素
else:
print("Stack is empty. No top element.")
return None
self.stack[-1]：在 Python 中，负索引-1指向列表的最后一个元素，即栈顶元素。- 空栈检查：如果栈为空，返回
None并提示栈为空。
示例输出：
stack = Stack(5)
stack.push(10)
stack.push(20)
print(stack.read_top()) # 输出: 20
4. Peek（移除并返回栈顶元素，同时更新栈顶指针）
功能：
Peek 操作既会移除栈顶元素，又会返回该元素。在执行 Peek 后，栈顶指针会向下移动，指向下一个元素。
使用场景：
Peek 操作通常在某些特定场合中使用，比如在解析表达式、匹配括号时需要实时移除栈顶元素。
代码解析：
def peek(self):
# 如果栈不为空，移除并返回栈顶元素
if len(self.stack) > 0:
return self.stack.pop() # 调用 pop() 即可移除并返回栈顶元素
else:
print("Stack is empty. Cannot peek.")
return None
- 这里的
peek和pop很相似，不同的是它在返回栈顶元素后会直接更新栈的结构，即移除该元素。
示例输出：
stack = Stack(5)
stack.push(10)
stack.push(20)
print(stack.peek()) # 输出: 20，并移除它
5. IsEmpty（栈是否为空）
功能：
IsEmpty 操作用于检查栈是否为空。如果栈内没有任何元素，返回 True，否则返回 False。
使用场景：
在执行 pop 或 peek 操作前，通常需要先检查栈是否为空，以防止出现空栈错误。
代码解析：
def is_empty(self):
return len(self.stack) == 0 # 如果栈中元素个数为0，说明栈为空
len(self.stack) == 0：通过检查栈的长度是否为 0 来判断栈是否为空。
示例输出：
stack = Stack(5)
print(stack.is_empty()) # 输出: True
stack.push(10)
print(stack.is_empty()) # 输出: False
6. IsFull（栈是否已满）
功能：
IsFull 操作用于检查栈是否已满。如果栈已达到预设容量，返回 True，否则返回 False。
使用场景：
IsFull 操作通常在执行 Push 操作前调用，确保不会向已经满的栈中添加新元素。
代码解析：
def is_full(self):
return len(self.stack) == self.capacity # 栈满时，长度等于容量
len(self.stack) == self.capacity：通过比较栈的长度与设定的容量来判断栈是否已满。
示例输出：
stack = Stack(3)
print(stack.is_full()) # 输出: False
stack.push(10)
stack.push(20)
stack.push(30)
print(stack.is_full()) # 输出: True