1。它是啥?

一、堆

堆:存储object类型;速度慢;灵活;先进先出;程序员分配,不释放的话可能由操作系统释放
堆是一种经过排序的树形数据结构,每个节点都有一个值,通常我们所说的堆的数据结构是指二叉树。所以堆在数据结构中通常可以被看做是一棵树的数组对象。而且堆需要满足一下两个性质:
(1)堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值;
(2)堆总是一棵完全二叉树。
堆分为两种情况,有最大堆和最小堆。将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆,根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。下图图一就是一个最大堆,图二就是一个最小堆。在一个摆放好元素的最小堆中,可以看到,父结点中的元素一定比子结点的元素要小,但对于左右结点的大小则没有规定谁大谁小。



二、栈

栈:存储基本数据类型、对象变量的指针;排列整齐的线性空间;速度快;不灵活;后进先出;编译器自动分配释放
栈是限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。我们把允许插入和删除的一端称为栈顶,另一端称为栈底,不含任何数据元素的栈称为空栈。栈的特殊之处在于它限制了这个线性表的插入和删除位置,它始终只在栈顶进行。
而且栈是一种具有后进先出的数据结构,又称为后进先出的线性表,简称 LIFO(Last In First Out)结构。也就是说后存放的先取,先存放的后取,这就类似于我们要在取放在箱子底部的东西(放进去比较早的物体),我们首先要移开压在它上面的物体(放进去比较晚的物体)。
堆栈中定义了一些操作。两个最重要的是PUSH和POP。PUSH操作在堆栈的顶部加入一个元素。POP操作相反,在堆栈顶部移去一个元素,并将堆栈的大小减一。
注意:其实堆栈本身就是栈,只是换了个抽象的名字。


三、队列

队列:什么是队列?又该怎么理解呢?

①队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。

②队列中没有元素时,称为空队列。

③建立顺序队列结构必须为其静态分配或动态申请一片连续的存储空间,并设置两个指针进行管理。一个是队头指针front,它指向队头元素;另一个是队尾指针rear,它指向下一个入队元素的存储位置。

④队列采用的FIFO(first in first out),新元素(等待进入队列的元素)总是被插入到链表的尾部,而读取的时候总是从链表的头部开始读取。每次读取一个元素,释放一个元素。所谓的动态创建,动态释放。因而也不存在溢出等问题。由于链表由结构体间接而成,遍历也方便。(先进先出)



2。为啥用?

堆由程序员分配,速度慢,而且容易产生内存碎片,但是用起来方便,使用二级缓存,手动释放

栈由系统自动分配,速度较快 ,使用一级缓存,用完就自动释放

队列每次读取一个元素,释放一个元素。所谓的动态创建,动态释放。因而也不存在溢出等问题。由于链表由结构体间接而成,遍历也方便。(先进先出)


3。怎么用?

堆:

就象是自己动手做喜欢吃的菜肴,比较麻烦,但是比较符合自己的口味,而且自由度大。

堆中存的是对象

堆常用来实现优先队列,堆的存取是随意的。

这就如同我们在图书馆的书架上取书,虽然书的摆放是有顺序的,但是我们想取任意一本时不必像栈一样,先取出前面所有的书,书架这种机制不同于箱子,我们可以直接取出我们想要的书。

栈:

就象我们去饭馆里吃饭,只管点菜(发出申请)、付钱、和吃(使用),吃饱了就走,不必理会切菜、洗菜等准备工作和洗碗、刷锅等扫尾工作,他的好处是快捷,但是自由度小。

栈中存的是基本数据类型和堆中对象的引用

栈---烧烤串(后插的先吃),子弹弹压仓(后装的先打出),

栈的应用——递归 在高级语言中,调用自己和其它函数没有本质的不同。我们把一个直接用自己或通过一系列的调用语句间接地调用自己的函数,称作递归函数。每个递归函数必须至少有一个条件,满足时递归不再执行,即不再引用自身而是返回值退出。

递归和迭代的区别是:迭代使用的是循环结构,递归使用的是选择结构。 递归能使程序的结构更清晰、更简洁、更容易让人理解,从而减少读懂代码的时间。但是大量的递归调用会建立函数的副本,会耗费大量的时间和内存。迭代则不需要反复调用函数和占用额外的内存。因此我们应该视不同情况选择不同的代码实现方式。 在前行阶段,对于每一层递归,函数的局部变量、参数值以及返回地址都被压入栈中。在退回阶段,位于栈顶的局部变量、参数值和返回地址被弹出,用于返回调用层次中执行代码的其余部分,也就是恢复了调用的状态。

队列:

羽毛球桶(先进的先用)



参考: