7-11 堆栈操作合法性 (20 分)以及堆栈讲解(c语言实现)

关于堆栈:
1.它是什么
2.它为什么会出现/它的出现解决了什么问题
3.我们要怎么使用它

堆和栈到底是什么
栈和堆(托管堆)都存在于进程的虚拟内存中。
栈(Stack) 是操作系统在建立某个进程时或者线程(在支持多线程的操作系统中是线程)为这个线程建立的存储区域。

  1. 栈中存储值类型
  2. 栈上是向下填充的,数据只能从栈顶插入和删除(先进后出原则)。把数据放入栈顶是入栈(push),从栈顶删除数据是出栈(pop)
  3. 栈是自行维护的,也就是说内存自动维护栈,当栈顶的盒子不再被使用,它将被抛出
  4. 栈的空间较小,但访问速度快

堆(Heap) 是应用程序在运行的时候请求操作系统分配给自己内存,一般是申请/给予的过程。由于从操作系统管理的内存分配所以在分配和销毁时都要占用时间,所以用堆的效率低得多。但是堆的好处是可以做的很大。

  1. 堆(也叫托管堆)存储引用类型
  2. 堆受垃圾处理器GC管理
  3. 堆没有访问限制
  4. 堆的空间较大,但访问速度没有栈快

堆不分先进后出还是先进先出,堆没有任何访问限制,它就像你的书架,所有书都排列在书架上,当你想看某一本书时,可以随时找到一本我们需要的书,把它从书架上拿下来。而栈就像一串糖葫芦,你总是会先吃到最上面的那个山楂

堆和栈的清理:
栈是自上往下压入,使用时从上往下依次去拿,所以栈里的数据就像是弹夹里的子弹,打完就没了。(内存会自动清理掉已使用过的数据

而堆则是由GC进行管理:垃圾收集器的基本算法很简单

  1. 将所有的托管内存标记为垃圾
  2. 寻找正被使用的内存块,并将他们标记为有效
  3. 释放所有没有被使用内存块
  4. 整理堆以减少碎片
    也就是说,当需要清理内存时,GC会去找那些很久没有引用地址指向的内存块,把他们清理掉

为什么要有堆栈
栈:为了存放运行时的局部变量,参数,返回数据,返回地址等
堆:栈的性能非常高,但是对于所有的变量来说还不太灵活,而且变量的生命周期必须嵌套
通常我们希望使用一种方法分配内存来处理数据,并且方法退出后很长一段时间内数据仍然可以使用。此时就要用到堆(托管堆)

题目:7-11 堆栈操作合法性 (20 分)
假设以SX分别表示入栈和出栈操作。如果根据一个仅由S和X构成的序列,对一个空堆栈进行操作,相应操作均可行(如没有出现删除时栈空)且最后状态也是栈空,则称该序列是合法的堆栈操作序列。请编写程序,输入S和X序列,判断该序列是否合法。
输入格式:

输入第一行给出两个正整数N和M,其中N是待测序列的个数,M(≤50)是堆栈的最大容量。随后N行,每行中给出一个仅由S和X构成的序列。序列保证不为空,且长度不超过100。

输出格式:

对每个序列,在一行中输出YES如果该序列是合法的堆栈操作序列,或NO如果不是。

输入样例:

4 10
SSSXXSXXSX
SSSXXSXXS
SSSSSSSSSSXSSXXXXXXXXXXX
SSSXXSXXX

输出样例:

YES
NO
NO
NO

代码:

#include<stdio.h>
int main()
{int n,m,i,length=0,flag=0;scanf("%d %d ",&n,&m);//一定要注意这里有两个空格for(i=0;i<n;i++){length=0;flag=0;char ch;while((ch=getchar())!='\n'){if(ch=='S'){length++;if(length>m)flag=1; }if(ch=='X'){length--;if(length<0)flag=1;}}if(length==0&&flag==0) printf("YES\n");else printf("NO\n");}return 0;
}

错误注意:
scanf
scanf()是最常用的接受输入的方法,使用方式:

scanf(控制串,&var1,&var2,...);

其中控制串由三部分组成:

  1. 格式说明符:前缀为%,用于告诉方法下次要读入何种数据类型的数据,并顺次放到方法后的变量中.
  2. 空白符:由空格(" ")、制表符(“t”)和新行符(“n”)表示,让方法在输入流中忽略一个或多个空白符(只要存在一个就可以忽略多个)。控制串中的空白符使 scanf() 在输入流中读,但不保存结果,直到发现非空白字符为止。
  3. 非空白符:除去格式说明符和空白符以外的其他字符,如逗号,分号,于空白符相同,scanf()在输入流中读,但不保存结果。

如果格式符之间添加了空格,那么按照规则,会忽略掉全部的空白符直到遇到下一个不是空白符的字符

int i;
char k;
scanf("%d %c",&i,&k);//这个时候输入"1na"和"1a"的效果是一样的,因为无论怎么换行,都属于空白符,会被忽略
scanf("%d%c",&i,&c);//这个时候输入"1na",运行后k会接收到换行符,而不是"a",因为空白符没有被忽略,而%c对所有字符一视同仁。

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