我开始在学校最后一年开始之前检查数据结构和算法，以确保我掌握一切。一个评论问题是“使用链表或动态数组实现堆栈并解释您为何做出最佳选择”。
对我来说，使用带有尾指针的列表来实现堆栈似乎更直观，因为它可能需要经常调整大小。对于大量数据来说，列表是更好的选择，因为动态数组重新调整大小是一项昂贵的操作。此外，使用列表，您不需要分配比实际需要更多的空间，因此空间效率更高。
但是，动态数组肯定允许更快地添加数据（除非需要调整大小）。但是，我不确定使用数组是否整体更快，或者只是不需要调整大小。
本书的解决方案说“对于存储非常大的对象，列表是更好的实现”但我不明白为什么。
哪种方式最好？应该使用哪些因素来确定哪种实施方式“最佳”？此外，我的逻辑是什么？
答案 0 :(得分：30)
这里涉及许多权衡，我认为这个问题没有“正确”的答案。
如果使用带有尾指针的链表实现堆栈，那么推送，弹出或查看的最坏情况运行时是O（1）。但是，每个元素都会有一些额外的开销（即指针），这意味着结构总是有O（n）开销。此外，根据内存分配器的速度，为堆栈分配新节点的成本可能会很明显。此外，如果您不断地从堆栈中弹出所有元素，则可能会从较差的位置获得性能损失，因为无法保证链接列表单元格将连续存储在内存中。
如果使用动态数组实现堆栈，则推送或弹出的分摊运行时为O（1），最差情况下的查看成本为O（1）。这意味着如果您关心堆栈中任何单个操作的成本，这可能不是最好的方法。也就是说，分配很少，因此添加或删除n个元素的总成本可能比基于链表的方法中的相应成本更快。此外，此方法的内存开销通常优于链表的内存开销。如果动态数组只存储指向元素的指针，那么最坏情况下的内存开销会在填充一半元素时发生，在这种情况下会有n个额外的指针（与使用链接时的情况相同）在动态数组已满的最佳情况下，没有空单元格，额外开销为O（1）。另一方面，如果动态数组直接包含元素，那么在最坏的情况下，内存开销会更糟。最后，因为元素是连续存储的，所以如果你想连续地从堆栈中推送或弹出元素，那么就有更好的局部性，因为所有元素在内存中都是紧挨着的。
简而言之：
这两种结构都不比其他结构明显“好”。这真的取决于你的用例。找出哪个更快的最佳方法是将两者都计时，看看哪个表现更好。
希望这有帮助！
答案 1 :(得分：1)
好吧，对于小对象与大对象的问题，如果你的堆栈上有小对象，请考虑为链表使用多少额外空间。然后考虑如果你的堆栈上有一堆大型对象，你需要多少额外的空间。
接下来，考虑相同的问题，但是使用基于动态数组的实现。
答案 2 :(得分：1)
重要的是在运行任务的过程中调用malloc（）的次数。可能需要数百到数千条指令才能获得一块内存。 （free（）或GC中的时间应该与之成正比。）另外，要保持透视感。这可能是总时间的99％，或者仅为1％，具体取决于其他情况。
答案 3 :(得分：1)
我想你自己回答了这个问题。对于具有大量项目的堆栈，当简单地将额外项目添加到堆栈顶部时，动态阵列将具有过多的开销成本（复制开销）。使用列表，它是一个简单的指针切换。
答案 4 :(得分：1)
如果您很好地设计实现，调整动态数组的大小并不是一项昂贵的任务。
例如，要增长数组，如果已满，请创建一个大小为两倍的新数组，并复制项目。
对于添加N个项目，最终会产生约3N的摊销成本。