C/C++编程面试精华:内存管理与深度优先/广度优先搜索

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深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)是两种常用的图遍历算法,在C/C++面试中常被提及。DFS的特点是深入探索每一个分支直到到达最深处,然后回溯到其他分支,其空间复杂度较低,因为它通常只保留当前路径上的节点,适合于节点较多且内存空间有限的情况。DFS在数据结构中用于解决迷宫问题、查找解决方案等场景,但由于不保存所有节点,可能造成部分路径无法回溯。 相比之下,BFS采用的是广度优先的方式,即先访问最近的节点,再逐步扩展到更远的节点。BFS的空间复杂度较高,因为它需要存储所有的层,以便在后续节点中查找最近的目标。这使得BFS在寻找最短路径或解决图中的最短路径问题(如Dijkstra算法)时表现优秀。尽管BFS的速度较快,因为没有回溯操作,但在内存使用上需要注意防止溢出。 关于动态内存管理,C/C++中提供了几种内存分配方式: 1. 静态存储区域:全局变量和静态变量在编译阶段分配,内存生命周期贯穿整个程序,内存不可变。 2. 栈上分配:局部变量在函数调用时自动分配,函数结束时自动释放,适合小量且短期使用的内存,但容量有限。 3. 动态内存分配:使用malloc或new进行分配,程序员负责分配和释放,灵活性高,但可能出现内存泄漏问题。在分配内存时,务必检查指针有效性,避免空指针或越界,并确保正确处理内存释放。 指针是C/C++中的重要概念,理解其工作原理至关重要。指针变量存储的是内存地址,可以通过指针间接访问内存中的数据。指针的类型定义包括基本类型指针、数组指针和函数指针。理解指针的运算和指针的间接访问能力有助于编写高效且灵活的代码。例如,`int ptr` 表示一个指向整型指针的指针,而 `int(*ptr)[3]` 则表示一个可以指向包含三个整数的数组的指针。掌握指针的使用和管理是面试中常见的考核点之一。