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什么是棧?數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中棧如何實現(xiàn)

2019-04-29 | pdf | 0.08 MB | 次下載 | 1積分

資料介紹

  今天放松一下,我們來看看數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧,這節(jié)的知識點可以說是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中最容易上手的知識點了,其實比起鏈表,其實鏈表也有棧和隊列的模型,鏈表的頭插其實就是后進先出,鏈表的尾插其實就是先進先出,這不就是棧和隊列嗎,哈哈,不知道學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的時候有沒有意識到這一點,但是棧和隊列和鏈表還是有所區(qū)別的,我們來看看。

  首先了解一下,什么是棧? 棧(stack)又名堆棧,它是一種運算受限的線性表。其限制是僅允許在表的一端進行插入和刪除運算。這一端被稱為棧頂,相對地,把另一端稱為棧底。向一個棧插入新元素又稱作進棧、入棧或壓棧,它是把新元素放到棧頂元素的上面,使之成為新的棧頂元素;從一個棧刪除元素又稱作出棧或退棧,它是把棧頂元素刪除掉,使其相鄰的元素成為新的棧頂元素。棧可以用來在函數(shù)調(diào)用的時候存儲斷點,做遞歸時要用到棧!最著名的實例便是漢諾塔,漢諾塔可以用遞歸來實現(xiàn)。棧的生長方向是從高地址到低地址。每個函數(shù)的每次調(diào)用,都有它自己獨立的一個棧幀,這個棧幀中維持著所需要的各種信息寄存器ebp指向當(dāng)前的棧幀的底部(高地址),寄存器esp指向當(dāng)前的棧幀的頂部(低地址)。注意:EBP指向當(dāng)前位于系統(tǒng)棧最上邊一個棧幀的底部,而不是系統(tǒng)棧的底部。嚴格說來,“棧幀底部”和“棧底”是不同的概念;ESP所指的棧幀頂部和系統(tǒng)棧的頂部是同一個位置。在操作系統(tǒng)中,每一個線程都有一個棧,但是每個應(yīng)用程序通常都只有一個堆,當(dāng)然在為不同類型分配內(nèi)存的時候使用多個堆并不是不可能。

  那棧有什么特點?

  1. 和堆一樣存儲在計算機 RAM 中。

  2. 在棧上創(chuàng)建變量的時候會擴展,并且會自動回收。

  3. 相比堆而言在棧上分配要快的多。

  4. 用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的棧實現(xiàn)。

  5. 存儲局部數(shù)據(jù),返回地址,用做參數(shù)傳遞。

  6. 當(dāng)用棧過多時可導(dǎo)致棧溢出(無窮次(大量的)的遞歸調(diào)用,或者大量的內(nèi)存分配)。

  7. 在棧上的數(shù)據(jù)可以直接訪問(不是非要使用指針訪問)。

  8. 如果你在編譯之前精確的知道你需要分配數(shù)據(jù)的大小并且不是太大的時候,可以使用棧。

  9. 當(dāng)你程序啟動時決定棧的容量上限。

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