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20220517数据结构绿皮书读书笔记
2.1.栈的定义
2.1.1.列表list和数组array
思考一个问题：读取一个最大不超过25的整数n，然后读入n个数字，并逆序打印这些数字
有些人会觉得难，大多数人会意识到需要使用数组，但部分人尝试使用变量n声明和初始化数组的时候会看到报错（你看你非得用c++干嘛，java就不会报错，逃）
有的人会说：“如果我知道一共有25个数字那我就能解决了，但我看不到如何处理更少的数字”。或者说：“在我写程序之前告诉我n有多大我才能写”
这些人的困难并不是因为愚蠢（仅仅是因为用了C++，哈哈哈哈哈哈）,而是因为他们有逻辑的思考。
开始的课程并没有足够强调列表和数组的概念差异
第一个概念是n个数字，列表的大小是动态的，数字的列表可以被插入或删除。如果n = 3大小就是3，n等于几大小就是几
第二个概念是编程特性的概念，叫做数组array或者vectory，它包含固定数量的位置，它的大小在程序编译过后就固定了。
列表是抽象数据结构概念，是动态的。数组是具体数据结构实现的概念，是静态的结构
虽然一个变长的列表可以由静态数组保留一部分空间来实现，但我们不能因此混淆实现和基础概念定义之间关系
2.1.2.stack
栈是一个特殊版本的列表list，在做反转应用的时候特别的有用。在栈的结构里所有元素的插入push和删除pop都在同一端进行，叫做栈顶。注意这里的顶是个抽象概念，实际物理上可能不存在这个位置，只要结果对，实际上内存中的位置是中间也没关系。特性是先进后出
2.1.3.反转列表
书里的例子用的是STL实现的，这里略掉
2.1.4.信息隐藏
高级编程语言本身就是信息隐藏，隐藏掉了底层和CPU直接打交道的汇编和内存单元等大量的硬件细节。如果你做过CPU设计，那你就会知道微码层次的"编程"都是和寄存器和硬件打交道，最后被翻译成底层动作去控制集成电路引脚的电平。软件开发大多数情况下并不需要考虑这些细节，所以高级编程语言本身就是信息隐藏
当你面向抽象接口编程的时候，也是一种信息隐藏，具体的实现可以等后面再补或方便的更换
2.1.5 STL
STL本身是系统独立的，正确使用STL可以高效的编程，学习原则和标准库中这些数据结构的实现是有必要的。但后续主要目标是学习数据结构本身，所以不在赘述STL，也就是自己造轮子来学习
我们也可以选择基于vector或基于list实现的stack，为了选取合适的实现，开发者必须
理解他们的优缺点，这些理解只能来自于你长年累月的实践和扎实的理论学习
抛开选取实现来说，STL还保证了方法执行的效率，在stack不同的大小下操作都是固定的时间。在第七章我们将开始系统化的学习算法的时间性能。
2.2.stack栈的实现
2.2.1.栈的方法定义
empty(), top(), push(), pop() 还有init()这个基础操作来提供一个空的stack，否则将会可能存在无效数据
1.构造器/构造方法
前置条件：无
后置条件：存在一个初始化好了的空Stack
2.元素类型/泛化/泛型
C/C++元素类型可以用template来声明，或typedef来替换。java里可以用泛型
3.错误处理
C/C++可以遵循linux风格使用int作为返回值来做错误处理，也可以使用C++的异常处理
成功，上界溢出，下界溢出
succ, overflow, underflow
java可以使用异常来作为错误处理
编程原则：
client使用class方法的时候，应当有决定是否检查结果错误状态的权力，类应当被设计成允许调用方决定如何处理错误
4.方法定义
Error_code Stack :: pop(); java: void pop() precondition: None. postcondition: 如果栈非空移除栈顶的元素。如果栈空什么也不做并返回underflow Error_code Stack :: push(const Stack_entry &item); java: void push(final StackEntry item) throws OverFlowException precondition: None. postcondition: 如果栈未满，把item加到栈顶。如果栈满了什么也不做并返回overflow Error_code Stack ::top(Stack_entry &item) const; java: StackEntry top() throws EmptyException precondition: None. postcondition: 把栈顶第一个非空的元素复制到item，如果栈空的话返回失败。const表示这个栈不会被这个方法做任何修改 bool Stack :: empty() const; java: boolean empty() precondition: None. postcondition: 返回栈是否为空，是返回true，否返回false
明天继续Stack类的定义
mark 目前是60页，pdf是77页
