关于 栈和堆

本文介绍了一个有趣的迷宫挑战问题,通过实现FIFO(先进先出)和FILO(先进后出)两种数据结构来解决迷宫中的问题。使用C++语言,并利用标准模板库中的队列和栈。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

Description

ACboy was kidnapped!! 
he miss his mother very much and is very scare now.You can't image how dark the room he was put into is, so poor :(. 
As a smart ACMer, you want to get ACboy out of the monster's labyrinth.But when you arrive at the gate of the maze, the monste say :" I have heard that you are very clever, but if can't solve my problems, you will die with ACboy." 
The problems of the monster is shown on the wall: 
Each problem's first line is a integer N(the number of commands), and a word "FIFO" or "FILO".(you are very happy because you know "FIFO" stands for "First In First Out", and "FILO" means "First In Last Out"). 
and the following N lines, each line is "IN M" or "OUT", (M represent a integer). 
and the answer of a problem is a passowrd of a door, so if you want to rescue ACboy, answer the problem carefully!

Input

The input contains multiple test cases. 
The first line has one integer,represent the number oftest cases. 
And the input of each subproblem are described above.

Output

For each command "OUT", you should output a integer depend on the word is "FIFO" or "FILO", or a word "None" if you don't have any integer.

Sample Input

4
4 FIFO
IN 1
IN 2
OUT
OUT
4 FILO
IN 1
IN 2
OUT
OUT
5 FIFO
IN 1
IN 2
OUT
OUT
OUT
5 FILO
IN 1
IN 2
OUT
IN 3
OUT

Sample Output

1
2
2
1
1
2
None
2
3
这一道题就是讲栈是先进先出,而堆是先进后出
 #include<stdio.h> #include<string.h> #include<stdlib.h> #include<ctype.h> #include<iostream> #include<algorithm> #include<stack> #include<queue> #define N 2100 using namespace std; #define INF 0x3f3f3f3f int a[N]; char str[20], str1[20],str2[20]; int main() {     int i, n, T, m;     scanf("%d", &T);     while(T--)     {         getchar();         scanf("%d %s", &n,str);         if(str[2]=='F')//先进先出         {             queue<int>A;             for(i=0;i<n;i++)             {                 scanf("%s",str1);                 if(str1[0]=='I')                 {                     scanf("%d",&m);                     A.push(m);                 }                 else                 {                     if(A.empty())                         printf("None\n");                     else                     {                          printf("%d\n", A.front());                          A.pop();                     }                 }             }         }         else//先进后出         {             stack<int>B;             for(i=0;i<n;i++)             {                 scanf("%s",str1);                 if(str1[0]=='I')                 {                     scanf("%d",&m);                     B.push(m);                 }                 else                 {                     if(B.empty())                         printf("None\n");                     else                     {                         printf("%d\n", B.top());                         B.pop();                     }                 }             }         }     }     return 0; }


<think>好的,用户想了解在数据结构内存管理中的区别与应用场景。首先,我需要整理这两个概念在两种不同上下文中的含义。根据提供的引用,有两种层面的解释:程序内存布局中的,以及数据结构中的。 首先,在内存管理的上下文中,是程序运行时分配内存的不同区域。通常由编译器自动管理,用于存储函数调用时的局部变量参数,遵循后进先出的原则,分配释放速度快,但大小有限。则是由程序员手动管理(如通过malloc/free或new/delete),用于动态分配内存,容量较大但容易产生碎片,分配速度较慢。 其次,作为数据结构,是一种后进先出的结构,支持压操作,常用于函数调用、表达式求值等场景。而(这里指优先队列)是一种完全二叉树,能够快速访问最大或最小元素,常用于实现优先队列、排序等。 需要明确区分内存管理数据结构中的,避免混淆。用户可能对这两者的区别应用场景不太清楚,所以需要分别说明,再对比它们的区别。同时,应用场景部分要结合实例,比如在递归中的应用,在动态内存分配中的使用等。 检查引用资料,引用[1]提到内存管理中的,引用[2][3]详细解释了数据结构的,引用[4][5]提供了的实现代码。需要确保引用正确,比如在内存管理部分引用[1][3],数据结构部分引用[2][3]。 可能需要注意用户混淆数据结构中的与内存中的,比如数据结构中的(优先队列)内存中的(动态分配区域)名称相同但概念不同,这点需要特别强调。同时,在应用场景中,要分别说明两者在不同上下文中的使用,例如内存中的用于动态分配,数据结构中的用于高效获取极值。 最后,生成相关问题时要覆盖两者的区别、各自的应用、实现方式以及常见问题,如内存泄漏、溢出等。确保问题能够帮助用户进一步巩固概念。</think>### (Stack)与(Heap)的概念及区别 #### 一、两种不同场景下的定义 1. **程序内存管理中的** - **(Stack)** 由系统自动分配释放,用于存储函数调用时的局部变量、参数返回地址。其特点包括: - **后进先出(LIFO)**结构 - 内存分配速度快,但容量有限(通常几MB) - 溢出会导致程序崩溃(如无限递归)[^1][^3] - **(Heap)** 由程序员手动管理(如C语言中的`malloc`/`free`),用于动态分配内存。其特点包括: - 内存容量大(受系统虚拟内存限制) - 分配速度较慢,易产生内存碎片 - 管理不当会导致内存泄漏或野指针[^1][^3] 2. **数据结构中的** - **(数据结构)** 一种线性数据结构,仅允许在**一端(顶)**进行插入(`push`)删除(`pop`)操作,例如: ```c // 的初始化与操作示例(引用自C语言实现)[^4] void STInit(struct Stack* ps) { ps->data = malloc(sizeof(STDataType) * 4); ps->top = 0; } ``` 应用场景:函数调用、括号匹配、表达式求值[^2] - **(数据结构)** 一种完全二叉树,满足**序性质**(父节点值 ≥ 或 ≤ 子节点值),例如最大: $$ \text{父节点值} \geq \text{子节点值} $$ 应用场景:优先队列、排序、Dijkstra算法[^2] --- #### 二、核心区别对比 | **维度** | **(内存/数据结构)** | **(内存/数据结构)** | |------------------|-------------------------------------------|-------------------------------------------| | **管理方式** | 自动分配/释放(内存)或固定操作(数据结构) | 手动分配/释放(内存)或动态调整(数据结构) | | **访问速度** | 快(连续内存) | 慢(需查找可用空间) | | **空间限制** | 固定大小(易溢出) | 灵活扩展(但可能碎片化) | | **典型应用** | 函数调用、局部变量存储(内存)<br>LIFO操作(数据结构) | 动态内存分配(内存)<br>优先队列(数据结构) | --- #### 三、应用场景详解 1. **的应用** - **内存管理**:存储函数调用链(如递归函数) - **数据结构**: - 浏览器“后退”按钮(通过记录访问历史) - 撤销操作(如文本编辑器的Ctrl+Z)[^2] 2. **的应用** - **内存管理**:动态创建对象(如C中的`malloc`或Java的`new`) - **数据结构**: - 任务调度(优先处理高优先级任务) - 排序(时间复杂度为$O(n \log n)$) --- #### 四、常见问题与注意事项 1. **溢出**:递归深度过大或局部变量占用过多空间 2. **内存泄漏**:内存未释放(需配合工具如Valgrind检测)[^4] 3. **共享**:优化内存使用(如两共享空间结构)[^5] ```c // 共享的进操作示例 Status Push(SqDoubleStack* S, ElemType e, int stackNumber) { if (S->top0 + 1 == S->top1) return ERROR; // 满 if (stackNumber == 0) S->data[++S->top0] = e; else S->data[--S->top1] = e; return OK; } ``` ---
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