什么是堆栈(stack)？

堆栈是一种数据结构，用于按特定顺序存储数据。可以在堆栈上执行的两个操作包括将元素插入堆栈的pushoperation和删除添加到堆栈中的最后一个元素的pop操作。它遵循后进先出（LIFO）顺序。每次添加一个元素时，它都会出现在堆栈顶部，唯一可以删除的元素就是堆栈顶部的元素，就像一堆对象一样。堆栈完全满时称为溢出状态，完全空时称为下溢状态。

堆栈可以使用数组或LinkedList轻松实现。数组很快，但大小有限，而链表需要开销来分配、链接、取消链接和取消分配，但大小不受限制。

使用堆栈的优点

• 堆栈自动清理对象。
• 它允许控制内存分配和取消分配。
• 很难调整变量的大小。
• 当变量未在函数外部使用时，使用堆栈。
• 堆栈不容易损坏。
• 使用堆栈，可以管理后进先出（LIFO）方法中的数据，这是链表和数组所无法做到的。

堆栈的缺点

• 堆栈内存非常有限。
• 在堆栈上创建太多对象时，通常存在堆栈溢出的风险。
• 使用堆栈通常不可能进行随机访问。
• 对于堆栈，可能会发生异常终止的情况，因为堆栈通常位于内存区域之外。
• 变量存储将被覆盖，这可能导致程序的未定义行为。

堆栈的应用

• 解析
• 表达式转换（中缀到后缀、后缀到前缀等）。

什么是堆(heap)？

堆是平衡二叉树数据结构的一种特殊情况，根节点键与其子节点进行比较并进行相应排列。堆尊重堆属性，即：每个节点都必须低于其子节点或其根节点的最低元素，以便于访问。

为了表示二叉树（如堆），一个实现是为每个节点进行动态分配，2个指针指向其子节点。堆也可以通过以数组的形式表示来实现，通过对堆进行levelorder遍历，数组从根元素开始，然后跟随根元素的子元素，然后是这些子元素的所有子元素，然后是大的子元素，依此类推。

使用堆的优点

• 堆具有无限的内存大小。
• 它允许全局访问变量。
• 在property队列中也使用了Heap方法。
• 堆有助于找到最大和最小数量。
• 为了释放对象使用的内存，垃圾收集在堆内存上运行。

使用堆的缺点

• 它可以提供操作系统所能提供的最大内存。
• 与堆栈相比，它需要大量的执行时间。
• 内存管理有点复杂，因为它是全局使用的。

区别

1. 堆栈中存储的变量仅对所有者的线程可见，而堆中创建的对象对allthread可见。简单来说，堆栈内存是JavaThreads的一种私有内存，而堆内存在所有线程之间共享。
2. Heap是一种分层数据结构，而stack是一种线性数据结构。
3. 堆可以使用数组和树来实现，而堆栈可以用三种方式实现：基于链表的、基于动态内存的或基于简单数组的。
4. 堆是灵活的，分配的内存可以更改。另一方面，堆栈不灵活；分配的内存大小无法更改。
5. 堆栈内存用于存储本地变量和函数调用，而堆内存用于存储Java中的对象。无论对象在代码中创建在何处（例如作为membervariable、local variable或class variable），它们始终在Java中的heapspace内创建。
6. 堆栈帧访问比堆帧更容易，因为堆栈具有较小的内存区域，并且对缓存友好，但如果是分布在内存中的高帧，则会导致更多缓存未命中。
7. 在堆栈中，分配和取消分配由CPU完成，而在堆中，分配和取消分配需要由程序员手动完成。
8. 几乎所有树操作都可以应用于堆。对一个元素进行排序，找到最小值和最大值。另一方面，Push、Pop和Top是堆栈上唯一的操作。
9. 在EAP中不存在溢出和下溢的情况，而在堆栈中，我们可以限制堆栈大小，以便出现堆栈溢出和堆栈下溢的情况。当我们想从空堆栈中弹出一个元素时，这种情况称为堆栈下溢。另一方面，当我们想要将一个元素推送到一个完整的堆栈（堆栈元素等于堆栈大小）时，情况会被视为堆栈溢出。
10. 堆栈特定于线程，而堆特定于应用程序。
11. 堆帧的处理比堆栈帧的处理成本更高。

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表格式的堆栈与堆

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