有什么时候我想在递归时使用显式堆栈吗？

Question

在我的算法中是否有任何需要使用显式堆栈数据结构的情况，而不是进行递归（使用调用堆栈）？

以一种方式做另一种方式有什么好处吗？我认为使用显式数据结构会更高效，因为它不需要方法调用，但再次是微优化领域。

Answer 1

我可以想到一个案例，你可以争论一个明确的堆栈：

您可能处于进入和/或退出堆栈帧的系统很昂贵，并且您的递归深度非常深。想象一下树中的深度优先。

在这样的设置中，如果您发现请求的树节点100级别深，那么如果您正在使用递归，则需要逐个销毁100个堆栈帧。

使用显式堆栈，您可以从函数返回，并立即释放完整的堆栈。

Answer 2

使用显式结构可以交换更简单的代码以获得更高的性能。

使用堆栈进行递归通常可以实现非常优雅和简短的代码。

使用显式堆栈通常会使代码（更多）变得更复杂，但您可以保存在以下几个位置：

• 您无需为函数/方法调用付费（对脚本/动态语言非常有用）
• 您只能保存所需的位数。如果使用递归，则必须保存整个堆栈帧（包含所有局部变量，返回地址，所有参数）。
• 您可以在显式堆栈中查看（即您可以看到发生了什么“之前的两次递归”），这对于正常堆栈来说有点困难
• 虽然可以出于多种原因限制实际堆栈，但您可以为隐式堆栈分配尽可能多的内存（甚至使用数据库）。

Answer 3

根据您的运行时而不是内存中的结构，调用堆栈更受限制。 很多时候，由于.NET中的StackOverflowExceptions，我不得不进行堆栈数据结构的递归。

Answer 4

递归调用堆栈通常是有限的，而显式堆栈对于大多数实际用途是无限的。因此，如果您希望具有非常深的递归级别（根据您的平台而有所不同），则最好为显式堆栈重新设计算法。例如。图形或树上的许多算法有两种形式：由于这个原因，使用递归和显式堆栈。

Answer 5

显式堆栈还可以为您提供更好的参照局部性，从而提高缓存效率。在您的真实数据之间在堆栈中存储函数地址的多个副本是缓存压缩。