简单的理解栈和堆

1. 栈:实际上就是满足后进先出的性质,是一种数据项按序排列的数据结构,只能在一端(称为栈顶(top))对数据项进行插入和删除。


2. 堆:堆是一种完全二叉树或者近似完全二叉树,完全二叉树是效率很高的数据结构,像十分常用的排序算法、Dijkstra算法、Prim算法等都要用堆才能优化。


堆排序(Heapsort)是指利用堆这种数据结构所设计的一种排序算法。详见:十大经典排序算法


系统方面的堆和栈

1、栈区(stack)— 由编译器自动分配释放 ,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、堆区(heap)— 是一个可动态申请的内存空间(其记录空闲内存空间的链表由操作系统维护),在java中,所有使用new xxx()构造出来的对象都在堆中存储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 。注意它与数据结构中的堆是两回事,分配方式倒是类似于链表。

堆是全局的,堆栈是每个函数进入的时候分一小块,函数返回的时候就释放了,静态和全局变量,new得到的变量,都放在堆中,局部变量放在栈中,所以函数返回,局部变量就全没了。

我们今天重点讲的是Java里的堆和栈也就是系统方面的堆和栈。

Java里的堆、栈和常量池

(下面以图文的方式讲解,方便大家理解)

1. 栈(stack)与堆(heap)都是Java用来在Ram中存放数据的地方。与C++不同,Java自动管理栈和堆,程序员不能直接地设置栈或堆。

2. 栈的优势是,存取速度比堆要快,仅次于直接位于CPU中的寄存器。但缺点是,存在栈中的数据大小与生存期必须是确定的,缺乏灵活性。另外,栈数据可以共享,详见第3点。

堆的优势是可以动态地分配内存大小,所有使用new xxx()构造出来的对象都在堆中存储,生存期也不必事先告诉编译器,Java的垃圾收集器会自动收走这些不再使用的数据。但缺点是,由于要在运行时动态分配内存,存取速度较慢。

3. 常量池:存放字符串常量和基本类型常量(public static final)。

常量池的好处是为了避免频繁的创建和销毁对象而影响系统性能,其实现了对象的共享。

例如字符串常量池,在编译阶段就把所有的字符串文字放到一个常量池中。

(1)节省内存空间:常量池中所有相同的字符串常量被合并,只占用一个空间。

(2)节省运行时间:比较字符串时,==比equals()快。对于两个引用变量,只用==判断引用是否相等,也就可以判断实际值是否相等。

4. Java中的数据类型有两种。

一种是基本类型(primitive types), 共有8种,即int, short, long, byte, float, double, boolean, char(注意,不包含String)。

如int a = 3; 这里的a是一个指向int类型的引用,指向3这个字面值。这些字面值的数据,由于大小可知,生存期可知(这些字面值固定定义在某个程序块里面,程序块退出后,字段值就消失了),出于追求速度的原因,就存在于栈中。

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