У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Стек (значення).
Стек (англ.stack — «стос, стіс») в інформатиці та програмуванні — різновид лінійного списку, структура даних, яка працює за принципом (дисципліною) «останнім прийшов — першим пішов» (LIFO, англ.last in, first out). Усі операції (наприклад, видалення елемента) в стеку можна проводити тільки з одним елементом, який міститься на верхівці стека та був уведений у стек останнім.
Стек можна уявити як стопку тарілок, з якої можна взяти верхню, і на яку можна покласти верхню тарілку. Інша назва стека — «магазин», за аналогією з принципом роботи магазина в автоматичній зброї.
Виконання операцій push та pop.Приклад виконання операцій зі стеком.
push («заштовхнути елемент»): елемент додається в стек та розміщується в його верхівці. Розмір стека збільшується на одиницю. При перевищенні граничної величини розміру стека, відбувається переповнення стека (англ.stack overflow).
pop («виштовхнути елемент»): повертає елемент з верхівки стека. При цьому він видаляється зі стека і його місце у верхівці стека займає наступний за ним відповідно до правила LIFO, а розмір стека зменшується на одиницю. При намаганні «виштовхнути» елемент зі вже пустого стека, відбувається ситуація «незаповненість» стека (англ.stack underflow).
Кожна з цих операцій зі стеком виконується за фіксований час O(1) і не залежить від розміру стека.
Додаткові операції (присутні не у всіх реалізаціях стека):
isEmpty: перевірка наявності елементів у стеку; результат: істина (true), коли стек порожній.
isFull: перевірка заповненості стека. Результат: істина, коли додавання нового елементу неможливе.
clear: звільнити стек (видалити всі елементи).
top: отримати верхній елемент (без виштовхування).
size: отримати розмір (кількість елементів) стека.
swap: поміняти два верхніх елементи місцями.
Організація в пам'яті комп'ютера
Стек можна організувати як масив або множину комірок у певній ділянці пам'яті комп'ютера з додатковим зберіганням ще й вказівника на верхівку стека. Заштовхування елемента в стек збільшує адресу вказівника, виштовхування елемента зменшує її. Таким чином, адреса вказівника завжди відповідає комірці масиву, в якій зараз міститься верхівка стека.
Багато процесорів ЕОМ мають спеціалізовані регістри, які використовуються як вказівники на верхівку стека, або використовують деякі з регістрів загального вжитку для цієї спеціальної функції в певних режимах адресації пам'яті.
Приклади застосування
Калькулятори (стекові машини[en]), де запис виразів організовано в інверсній польській нотації, використовують стек для збереження даних обчислень. Прикладом використання стекової машини є програма UNIXdc.
Існують «стеко-орієнтовані» мови програмування (Forth, PostScript), які використовують стек як базову структуру даних при виконанні багатьох операцій (арифметичних, логічних, вводу-виводу тощо).
Компілятори мов програмування можуть використовувати стек для передавання параметрів у процесі виклику підпрограм, процедур та функцій (іншим поширеним способом передавання є регістри). Спеціалізований стек використовується також для збереження адрес повернення з підпрограм.
Реалізація базових алгоритмів
На мовах програмування високого рівня, стек можна реалізувати за допомогою масиву та додаткової змінної. Для зберігання елементів стека резервується масив S[1..n] певного розміру та додаткова змінна top[S], яка буде зберігати індекс верхівки стека.
Операції push та pop тоді можна записати так (без перевірки на переповнення та «незаповненість»):
PUSH (S, x) 1 top[S] := top[S] + 1 // збільшення індексу на 1 2 S[top[S]] := x // запис нового елемента у верхівку стека
POP (S) 1 top[S] := top[S] - 1 // зменшення індексу на 1 2 return S[top[S] + 1] // повернення колишньої верхівки стека
Приклад реалізації стека на мові C++ за допомогою масиву: