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栈Stack——递归替身?

创作时间:
作者:
@小白创作中心

栈Stack——递归替身?

引用
1
来源
1.
https://www.cnblogs.com/ashet/p/18409599

在编程中,递归是一种常见的算法设计方法,但在处理大量数据时可能会导致栈溢出。本文将介绍Stack数据结构如何作为递归的替代方案,特别是在单向链表反转打印等场景中,使用Stack可以节省内存空间。

对于Stack这个集合类,由类继承关系可知是Vector的子类,根据push入栈方法跟踪代码,可知Vector是一个线程安全的类(高并发场景下使用,那可能不是一个好的选择)
看到这里,显然可以得知Stack入栈出栈的大致原理,就是Vector的
elementData对象数组
,用来储存数据,入栈时依次存放,出栈时倒序从数组中取出即可

单向链表反转打印这样的场景中,我们可以很自然地想到使用递归来实现,相比递归我们可以使用Stack类依次将单向链表的
Node节点
存放至Stack的对象数组中,然后反向出栈取出即可。

  
    public void reversePrint(Node node) {
        Stack<Node> stack = new Stack<>();
        while (node != null) {
            stack.push(node);
            node = node.next;
        }
        while (!stack.isEmpty()) {
            System.out.println(stack.pop());
        }
    }
    public void recursion(Node node) {
        if (node.next != null) {
            recursion(node.next);
        }
        System.out.println(node);
    }  

显然,在链表中节点元素较多的场景下,使用Stack的方案明显所需的memory更少。我们可以根据这个简单的示例,在递归场景下优先考虑Stack方案的可能性~(使用了数据结构来优化:方法调用所需要的内存空间)
当程序执行一个方法时,它会在调用栈上创建一个新的栈帧(Stack Frame)。这个栈帧包含了执行该方法所需的所有信息。当方法执行完毕并准备返回时,它的栈帧会从调用栈中弹出,控制权返回给调用者。
对于递归方法,每次递归调用都会创建一个新的栈帧,并将其推入调用栈中。如果递归调用过深,即调用栈中的栈帧数量超过了系统或JVM(Java虚拟机)等环境为调用栈分配的内存限制,就会发生栈溢出错误(StackOverflowError)。

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