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小结

重点回顾

  • 栈是一种遵循先入后出原则的数据结构,可通过数组或链表来实现。
  • 在时间效率方面,栈的数组实现具有较高的平均效率,但在扩容过程中,单次入栈操作的时间复杂度会劣化至 \(O(n)\) 。相比之下,栈的链表实现具有更为稳定的效率表现。
  • 在空间效率方面,栈的数组实现可能导致一定程度的空间浪费。但需要注意的是,链表节点所占用的内存空间比数组元素更大。
  • 队列是一种遵循先入先出原则的数据结构,同样可以通过数组或链表来实现。在时间效率和空间效率的对比上,队列的结论与前述栈的结论相似。
  • 双向队列是一种具有更高自由度的队列,它允许在两端进行元素的添加和删除操作。

Q & A

Q:浏览器的前进后退是否是双向链表实现?

浏览器的前进后退功能本质上是“栈”的体现。当用户访问一个新页面时,该页面会被添加到栈顶;当用户点击后退按钮时,该页面会从栈顶弹出。使用双向队列可以方便地实现一些额外操作,这个在“双向队列”章节有提到。

Q:在出栈后,是否需要释放出栈节点的内存?

如果后续仍需要使用弹出节点,则不需要释放内存。若之后不需要用到,JavaPython 等语言拥有自动垃圾回收机制,因此不需要手动释放内存;在 CC++ 中需要手动释放内存。

Q:双向队列像是两个栈拼接在了一起,它的用途是什么?

双向队列就像是栈和队列的组合或两个栈拼在了一起。它表现的是栈 + 队列的逻辑,因此可以实现栈与队列的所有应用,并且更加灵活。

Q:撤销(undo)和反撤销(redo)具体是如何实现的?

使用两个栈,栈 A 用于撤销,栈 B 用于反撤销。

  1. 每当用户执行一个操作,将这个操作压入栈 A ,并清空栈 B
  2. 当用户执行“撤销”时,从栈 A 中弹出最近的操作,并将其压入栈 B
  3. 当用户执行“反撤销”时,从栈 B 中弹出最近的操作,并将其压入栈 A