计算机的内存

物理机制

   内存IC中有电源，地址信号，数据信号，控制信号等用于输入输出的大量引脚，通过为其指定地址(address)，来进行数据的读写

   将电源连接到VCC和GND后，就可以给其他引脚传递比如0或1这样的信号了，一般+5v直流电压表示1，0v表示0。
上图中，数据信号引脚有D0 _{D8共8个，表示一次可以输入输出8位(1字节)的数据。地址信号引脚有A0}A9共10个，表示可以指定0000000000~1111111111共2^10=1024个地址，地址是数据的存储场所，因此可以得到该内存IC可以存储1024个1字节的数据，也就是1024字节(1KB)。

逻辑模型

   我们可以把内存模型假想成楼房，每层存储1个字节数据，楼层号就是一个内存地址。

   在每次读写时，会发现每次只能读取1个字节数据太繁琐了，如果一次能读写几层数据该多好，这就产生了数据类型。
   数据类型表示存储的是何种类型的数据。如char类型占用1个字节，short类型占用2个字节，long类型占用的4个字节。这样只要定义数据类型，就可以一次读写多层楼的数据了。

指针

  指针也是一种变量，它所表示的不是数据的值，而是存储着数据的内存地址。通过使用指针可以对任意指定地址的数据进行读写。如32位的操作系统它的指针变量长度也是32位。

数组

   数组是指多个同样数据类型的数据在内存中连续排列的形式，数组中的每个元素通过连续编号区分开来，这就是索引，指定索引后就可以对该索引对应地址的内存进行读写操作了，索引和内存地址的变换工作则由编译器自动实现。

   数组定义中的数据类型，表示可以一次可读写的内存大小。如char类型数据一次可读写1字节，short和long类型一次可分别读写2字节和4字节。数组是使用内存的基本。

栈、队列

   栈和队列都可以不通过指定地址和索引来对数组元素进行读写，栈和队列的区别在于数据出入顺序不同。栈用的是（LIFO，后入先出）方式，队列用的是（FIFO，先入先出）方式，如果在内存中预留好栈和队列所需的空间，并确定好读写顺序，就不用再指定地址和索引了
   在程序中实现栈和队列，就要以适当元素来定义一个用来存储数据的数组，已经对该数组进行读写的函数对。如：往栈中写入数据的函数命名为Push，从栈中读取数据的函数命名为Pop；往队列中写入数据的函数命名为EnQueue，从队列中读取数据函数命名为DeQueue，通过使用这些函数，可以将数据临时保存(写入)，需要时在读取出来。

   队列一般以环状缓冲区的方式来实现，这样大大节省内存空间，因为每次写入数据就会新占用一个内存地址，而每次读出数据后该内存地址就空置在哪里，这是很浪费的，如果在取出数据后再写入的数据再存入该地址，就可以节省内存空间，整个队列看起来就像圆环状，故叫做环状缓冲区

链表

   在数组的各个元素中，除了数据的值以外，通过为其附带下一个元素的索引，即可实现链表，如果附带上一个元素和下一个元素的索引，那就是双向链表。使用链表可以更加高效的对数组数据(元素)进行追加和删除操作。

   从删除和添加元素的操作过程可以看到，当一个元素被删除(实际并没有物理删除，只是逻辑删除，也就是通过链表再也找不到这个元素了)后，内存地址闲置在哪里，当有元素加入时，刚才闲置的内存地址被重新利用（定义好相关元素索引值就可以找到元素了），这可以大大节省了内存空间及处理时间。如果是数组，中途加入元素或删除元素，后面的元素全部要跟着移动，这时非常浪费时间的。

二叉树

   二叉查找树指在链表的基础上往数组追加元素时，考虑到数据大小关系，将其分成左右两个方向的表现形式。实际的内存并不会分两个方向，这只是在程序逻辑上实现的。

   二叉查找树是在链表构造发展而来的表现形式，因此在追加和删除元素方面也同样有效。使用二叉树的便利之处在于它使数据搜索更高效。