第13章 数据结构基础

1、请讲述heap与stack的差别

答：经常需要操作的内存可分为：

（1）栈区（stack）：由编译器自动分配和释放，存放函数的参数值、局部变量值等，其操作类似于数据结构中的栈；

（2）堆区（heap）：一般由程序员分配和释放，若程序员不释放，程序结束时可能由操作系统回收。与数据结构中的堆是两回事，分配方式类似于链表；

（3）全局区/静态区（static）：用于全局变量和静态变量的存储，初始化的全局变量和静态变量放在一个区域，未初始化的全局变量和静态变量放在另一个区域，程序结束后由系统释放；

（4）文字常量区：存放常量字符串，程序结束后由系统释放；

（5）程序代码区：存放函数体的二进制代码

[code]/main.cpp
int a=0;            //全局初始化区
char *p1;           //全局未初始化区
main()
{
      int b;                 //栈
      char s[]="abc";        //栈
      char *p2;              //栈
      char *p3="123456";     //123456在常量区，p3在栈上
      static int c=0;        //全局（静态）初始化区
      p1=(char *)malloc(10);
      p2=(char *)malloc(20);  //分配得来的10和20字节的区域就在堆区
      strcpy(p1,"123456");    //123456放在常量区，编译器可能会将它与p3所指向的“123456”优化成为一个地方
}

2、栈：只要栈的剩余空间大于申请空间，系统将为程序分配内存

堆：操作系统有一个记录空闲内存地址的链表，当系统收到程序对内存的申请时，首先遍历该链表，寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后将该结点从空闲链表中删除，分配给程序。

3、栈：在windows下，栈是向低地址扩展的数据结构，是一片连续的存储区域。也即，栈顶地址和栈的最大容量是系统预先规定好的。在windows下，栈的大小是2MB（也有说1MB）。

堆：堆是向高地址扩展的数据结构，内存地址不连续。这是由于系统是用链表存储空闲内存地址，自然不连续。（链表的遍历方向是由低地址向高地址）。

4、栈是由系统自动分配内存，速度较快；堆是由new分配，速度较慢，且容易产生内存碎片。windows下最好的分配方式是VirtualAlloc分配，直接在进程的地址空间中保留一块内存。用起来最不方便，但速度最快，最灵活。

5、拓扑排序的原则：

（1）在有向图中选一个没有前驱的定点且输出之

（2）从图中删除该顶点和所有以它为尾的弧