Estrutura de Dados: O que é uma Pilha e Como Funciona?

Estrutura de dados é uma forma organizada de armazenar informações no computador, para que elas possam ser acessadas, modificadas e utilizadas de maneira mais eficiente. Ela define como os dados se relacionam entre si e como o programa pode trabalhar com esses dados para resolver problemas de forma mais rápida e organizada. Dentro dessa matéria de Estrutura de dados existe diversos conhecimentos importantes e um deles é a Pilha, vamos abordar sobre esse assunto no decorrer do artigo.

Neste artigo você vai aprender:

O que é uma pilha

Vantagens, desvantagens e quando usar.

O que é uma Pilha?

Uma pilha é uma estrutura de dados linear que segue o princípio:

LIFO – Last In, First Out
O último a entrar é o primeiro a sair.

Visualmente, pense em uma pilha de pratos:

Quando você coloca um prato novo, ele vai para o topo.
Quando você retira um prato, sempre sai o que está no topo.

Como funciona uma Pilha em Estrutura de Dados (parte Teórica)

Uma pilha permite apenas interações com o topo:

Descrição das Operações:
push() Adiciona um elemento no topo
pop() Remove o elemento do topo
peek() Retorna o elemento do topo sem remover
isEmpty() Verifica se a pilha está vazia
size() Retorna o tamanho

Tudo é feito sempre no topo e não existe acesso direto ao meio da pilha.

Onde As Pilhas São Aplicadas na Vida Real de um Programador?

As pilhas estão em muitos sistemas:

Quando você navega pela internet, cada página visitada é empilhada.

Entrou em uma página → push()

Clicou em “voltar” → pop()

O navegador mantém duas pilhas: histórico e futuro.

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⌨️ Ctrl+Z / Ctrl+Y (Undo e Redo)

Em editores como VS Code, Word, Photoshop, Figma…

Cada ação que você faz vai para uma pilha de ações desfeitas.
A pilha permite desfazer e refazer na ordem exata.

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🧬 Pilha de Execução (Call Stack)

Toda linguagem de programação usa pilha para controlar chamadas de funções.

Função A chama B → empilha B

B chama C → empilha C

C termina → desempilha

Depois volta para B, e assim por diante

É assim que a JVM e outras linguagens controlam recursão.

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🧮 Avaliação de Expressões Matemáticas

Compiladores usam pilhas para interpretar expressões.

Exemplo:
(a + b) * (c – d)

Parênteses, operadores e operandos são empilhados e processados na ordem correta.

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📦 Navegação em Aplicativos (Fluxo de Telas)

Apps como os feitos no Android usam pilhas para controlar telas:

Abriu nova tela → push()

Apertou “voltar” → pop()

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🎲 Sistemas de Jogos (Histórico e Ações)

Jogos usam pilhas para:

• desfazer movimentos
• pilha de estados
• lógica de turnos

Criando uma Pilha Manual em Java

Essa implementação reforça bem o funcionamento interno.

public class Pilha {
    private int[] elementos;
    private int topo;

    public Pilha(int tamanho) {
        elementos = new int[tamanho];
        topo = -1; // indica pilha vazia
    }

    public void push(int valor) {
        if (topo == elementos.length - 1) {
            throw new RuntimeException("Pilha cheia!");
        }
        elementos[++topo] = valor;
    }

    public int pop() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("A pilha está vazia!");
        }
        return elementos[topo--];
    }

    public int peek() {
        if (isEmpty()) {
            throw new RuntimeException("A pilha está vazia!");
        }
        return elementos[topo];
    }

    public boolean isEmpty() {
        return topo == -1;
    }

    public int size() {
        return topo + 1;
    }
}

Testando a pilha:

Usando a Classe Stack do Java para criar uma Pilha

Além da implementação manual, o Java já oferece uma classe pronta:

Simples, direto e eficiente para a maioria dos casos.

Vantagens e Desvantagens de usar uma Pilha em Estrutura de Dados

✔️ Vantagens

• Estrutura muito simples
• Operações rápidas (O(1))
• Ótima para controle de fluxo e reversões
• Muito usada na JVM

❌ Desvantagens

• Acesso limitado (somente topo)
• Não é adequada quando você precisa acessar posições intermediárias

Conclusão

A pilha (Stack) é uma das estruturas de dados mais importantes para quem está começando a programar. Simples, eficiente e presente em inúmeros sistemas, ela reforça conceitos fundamentais como acesso restrito, ordem lógica e fluxo de execução.

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