数据结构之堆栈

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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了数据结构之堆栈相关的知识,希望对你有一定的参考价值。

堆(heap)

  1. 堆通常是一个可以被看做一棵树的数组对象。堆总是满足下列性质:
    • 堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值;
    • 堆总是一棵完全二叉树。

    根节点最大的堆叫做最大堆、大根堆或大顶堆
    根节点最小的堆叫做最小堆、小根堆或小顶堆
    常见的堆还有二叉堆、斐波那契堆等。

  2. 堆是在程序运行时,而不是在程序编译时,申请某个大小的内存空间。即动态分配内存,对其访问和对一般内存的访问没有区别。

  3. 堆是应用程序在运行的时候请求操作系统分配给自己内存,一般是申请/给予的过程。

  4. 堆是指程序运行时申请的动态内存,而栈只是指一种使用堆的方法(即先进后出)。

栈(stack)

  1. 栈又名堆栈,它是一种运算受限的线性表。其限制是仅允许在表的一端进行插入和删除运算。这一端被称为栈顶,相对地,把另一端称为栈底。

  2. 栈就是一个桶,后放进去的先拿出来,它下面本来有的东西要等它出来之后才能出来(先进后出)

  3. 栈是操作系统在建立某个进程时或者线程(在支持多线程的操作系统中是线程)为这个线程建立的存储区域,该区域具有FIFO的特性,在编译的时候可以指定需要的Stack的大小。

区别

  1. 空间分配
    • 堆(操作系统): 一般由程序员分配释放, 若程序员不释放,程序结束时可能由OS回收,分配方式倒是类似于链表。
    • 栈(操作系统):由操作系统自动分配释放 ,存放函数的参数值,局部变量的值等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
  2. 缓存方式
    • 堆:存放在二级缓存中,生命周期由虚拟机的垃圾回收算法来决定(并不是一旦成为孤儿对象就能被回收)。所以调用这些对象的速度要相对来得低一些。
    • 栈:使用的是一级缓存, 他们通常都是被调用时处于存储空间中,调用完毕立即释放。
  3. 数据结构
    • 堆(数据结构):堆可以被看成是一棵树,如:堆排序。
    • 栈(数据结构):一种先进后出,后进先出的数据结构。
  4. 存取方式
    • 堆:随意存取。常用来实现优先队列,先进先出。这就如同我们在图书馆的书架上取书,我们可以直接取出我们想要的书
    • 栈:先进后出,后进先出。这就如同我们要取出放在箱子里面底下的东西(放入的比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放入的比较晚的物体)
  5. 存储方式
    • 堆:从低地址写到高地址,是不连续的内存区域,如int数组{1, 2, 3 ,4, 5},存储地址则依次为0, 4, 8, 12, 16
    • 栈:从高地址写到低地址,是一段连续的内存区域,如存储数据1234,存储地址则依次为高地址12,低地址34
      如图:
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