栈的应用
经过前面的学习我们对栈已经有了一定的了解了,那栈在我们的平常工作中有哪些应用呢?接下里我们一起来看。
浏览器回退
栈的特性为 LIFO(Last In First Out,LIFO)后进先出,因此借助此特性就可以实现浏览器的回退功能,如下图所示:
函数调用栈
栈在程序中最经典的一个应用就是函数调用栈了(或叫方法调用栈),比如操作系统给每个线程分配了一块独立的内存空间,这块内存被组织成“栈”这种结构, 用来存储函数调用时的临时变量。每进入一个函数,就会将临时变量作为一个栈帧入栈,当被调用函数执行完成,返回之后,将这个函数对应的栈帧出栈。为了让你更好地理解,我们一块来看下这段代码的执行过程。
int main() { int a = 1; int ret = 0; int res = 0; ret = add(3, 5); res = a + ret; System.out.println(res); reuturn 0; } int add(int x, int y) { int sum = 0; sum = x + y; return sum; }
从代码中我们可以看出, main()
函数调用了 add()
函数,获取计算结果,并且与临时变量 a
相加,最后打印 res
的值。为了让你清晰地看到这个过程对应的函数栈里出栈、入栈的操作,我画了一张图。图中显示的是,在执行到 add()
函数时,函数调用栈的情况。
栈的复杂度
复杂度分为两个维度:
- 时间维度:是指执行当前算法所消耗的时间,我们通常用「时间复杂度」来描述;
- 空间维度:是指执行当前算法需要占用多少内存空间,我们通常用「空间复杂度」来描述。
这两种复杂度都是用大 O 表示法来表示的,比如以下代码:
int[] arr = {1, 2, 3, 4}; for (int i = 0; i < arr.length; i++) { System.out.println(i); }
用大 O 表示法来表示的话,它的时间复杂度就是 O(n),而如下代码的时间复杂度却为 O(1):
int[] arr = {1, 2, 3, 4}; System.out.println(arr[0]); // 通过下标获取元素
因此如果使用大 O 表示法来表示栈的复杂度的话,结果如下所示: