数据结构
概述
- 数据结构是计算机存储、组织数据的方式。
- 数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。
- 通常情况下,精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。
- 数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关
- 数据与数据之间的关系
常见数据结构
- 栈、队列、数组、链表和红黑树
栈
概述
stack,又称堆栈,它是运算受限的线性表,其限制是仅允许在标的一端进行插入和删除操作,不允许在其他任何位置进行添加、查找、删除等操作
特点
先进后出(即,存进去的元素,要在后它后面的元素依次取出后,才能取出该元素)
栈的入口、出口的都是栈的顶端位置
- 压栈(入栈):就是存元素。
- 弹栈(出栈):就是取元素。
队列
概述
queue,队列,它同堆栈一样,也是一种运算受限的线性表,其限制是仅允许在表的一端进行插入,而在表的另一端进行删除。
特点:
- 先进先出(即,存进去的元素,要在后它前面的元素依次取出后,才能取出该元素)
- 队列的入口、出口各占一侧
数组
概述
数组(Array):是有序的元素序列,数组是在内存中开辟一段连续的空间,并在此空间存放元素
特点
- 查找元素快:
- 通过索引,可以快速访问指定位置的元素
- 增删元素慢:
- 指定索引位置增加元素:需要创建一个新数组,将指定新元素存储在指定索引位置,再把原数组元素根据索引,复制到新数组对应索引的位置
- 指定索引位置删除元素:需要创建一个新数组,把原数组元素根据索引,复制到新数组对应索引的位置,原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中
链表
概述
链表:由一系列结点node(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时i动态生成。每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域,另一个是存储下一个结点地址的指针域
特点
- 多个结点之间,通过地址进行连接
- 查找元素慢:
- 想查找某个元素,需要通过连接的节点,依次向后查找指定元素
- 增删元素快:
- 增加元素:只需要修改连接下个元素的地址即可
- 删除元素:只需要修改连接下个元素的地址即可
红黑树
概述
二叉树:
- 二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。
- 顶上的叫根节点,两边被称作“左子树”和“右子树”。
- 红黑树本身就是一颗二叉查找树,将节点插入后,该树仍然是一颗二叉查找树。
- 意味着,树的键值仍然是有序的。
红黑树的约束:
- 节点可以是红色的或者黑色的
- 根节点是黑色的
- 叶子节点(特指空节点)是黑色的
- 每个红色节点的子节点都是黑色的
- 任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同
红黑树的特点:
- 速度特别快,趋近平衡树,查找叶子元素最少和最多次数不多于二倍
二叉树
红黑树