Стек ( — «стос, стіс») в інформатиці та програмуванні — різновид лінійного списку, структура даних, яка працює за принципом (дисципліною) «останнім прийшов — першим пішов» (LIFO, ). 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.
Операції 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 ().
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 ().
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 (), де запис виразів організовано в інверсній польській нотації, використовують стек для збереження даних обчислень. Прикладом використання стекової машини є програма UNIX dc.
Існують «стеко-орієнтовані» мови програмування (Forth, PostScript), які використовують стек як базову структуру даних при виконанні багатьох операцій (арифметичних, логічних, вводу-виводу тощо).
Стеко-орієнтованими є деякі з віртуальних машин, наприклад віртуальна машина Java.
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:template <class T> class StackOnArray { private: int top; int size; T* arr; void resizeAndCopy() { T* valueArr = new T[size]; for (int i = 0; i < top; ++i)
valueArr[i] = arr[i];
delete[] arr; arr = valueArr; } public: StackOnArray() { top = 0; size = 10; arr = new T[size];
~StackOnArray() { delete[] arr;
void push(T value) { if (top >= size)
size *= 2; resizeAndCopy();
arr[top] = value; ++top;
public: T pop() { T result = T(); if (!isEmpty())
--top; result = arr[top]; if (top <= size / 3)
size = size * 2 / 3; resizeAndCopy();
return result;
bool isEmpty() { return top == 0;
int getSize() { return size;
Див. також Forth, PostScript — поширені стекові мови програмування.
Література