栈是一种特殊的线性数据结构，仅允许在一端（栈顶）进行元素的添加与移除，遵循后进先出（LIFO）原则。栈可以通过顺序存储或链式存储实现，其中顺序栈使用固定大小的数组存储元素，链栈则利用链表灵活性动态调整大小。栈的基本操作包括初始化、判断栈空、进栈、出栈及读取栈顶元素等，这些操作的时间复杂度均为O(1)。栈在算法与程序设计中扮演关键角色，如函数调用、表达式求值、深度优先搜索等场景。特别地，通过共享栈设计，两个栈可共用一片连续存储空间，提高空间利用率。在Java应用中，栈能实现复杂功能，如综合计算器，通过解析中缀表达式转换为后缀表达式并计算结果，展示了栈在处理递归、括号匹配及运算符优先级问题上的高效性。