常用的数据结构-数组、堆栈、队列、链表、树、哈希表

常用的数据结构-数组、堆栈、队列、链表、树、哈希表

数组、堆栈、队列、链表、树、哈希表

一. 数组

数组(Array)是最简单，也是最常用的数据结构了。其他一些数据结构，比如栈和队列都是由数组衍
生出来的。

每一个数组元素的位置称为下标或者索引(index)标识的。大多数编程语言的数组第一个元素
的下标是 0。

根据维度区分，数组是分为一维数组和多维数组(数组的元素为数组)

一维数组【int[] arr  =new  int[4];】：

二维数组【int[][] arr  =new  int[3][4];】：

 

数组的基本 *** 作
Insert - 在某个索引处插入元素
Get - 读取某个索引处的元素
Delete - 删除某个索引处的元素
Size - 获取数组的长度

这里解释一个概念问题。
一维数组是线性结构的，那么二维乃至多维数组是否是线性结构呢。
其实不是，如二数组是由多个一维数组组成的，不是线性结构。【如上图arr[0]对应的是另一个一维数组】

概念：
线性结构是一个有序数据元素的集合。 其中数据元素之间的关系是一对一的关系，即除了第一个和最后一个数据元素之外，其它数据元素都是首尾相接的。
非线性结构中各个数据元素不再保持在一个线性序列中，每个数据元素可能与零个或者多个其他数据元素发生联系。

结论：
常用的线性结构有：线性表，栈，队列，双队列，数组，串。
常见的非线性结构有：二维数组，多维数组，广义表，树(二叉树等)，图。

二、栈
栈中的元素采用 LIFO (Last In First Out)，即后进先出，线性结构。
使用场景，计算机的Ctrl+Z撤回，之前的状态保存在栈中。

栈的基本 *** 作
Push — 在栈的最上方插入元素
Pop — 返回栈最上方的元素，并将其删除
isEmpty — 查询栈是否为空
Top — 返回栈最上方的元素，并不删除

三、队列

队列(Queue)与栈类似，都是采用线性结构存储数据。它们的区别在于，栈采用 LIFO 方式，而队
列采用先进先出，即FIFO(First in First Out)。

队列的基本 *** 作
Enqueue — 在队列末尾插入元素
Dequeue — 将队列第一个元素删除
isEmpty — 查询队列是否为空
Top — 返回队列的第一个元素

四. 链表

链表(linked List)也是线性结构，类似，但内存分配方式、内部结构和插入删除 *** 作方式都不一样。
链表是一系列节点组成的链，每一个节点保存了数据以及指向下一个节点的指针。
链表头指针指向第一个节点，如果链表为空，则头指针为空或者为 null。

链表分为 2 种：
单向链表
双向链表

链表的基本 *** 作
InsertAtEnd — 在链表结尾插入元素
InsertAtHead — 在链表开头插入元素
Delete — 删除链表的指定元素
DeleteAtHead — 删除链表第一个元素
Search — 在链表中查询指定元素
isEmpty — 查询链表是否为空

五、树

树(Tree)是一个分层的数据结构，由节点和连接节点的边组成。
树是一种特殊的图，它与图最大的区别是没有循环。
树被广泛应用在人工智能和一些复杂算法中，用来提供高效的存储结构。

树有很多分类，这里简单列举，另外做解释：
N 叉树(N-ary Tree)
平衡树(Balanced Tree)
二叉树(Binary Tree)
二叉查找树(Binary Search Tree)
平衡二叉树(AVL Tree)
红黑树(Red Black Tree)

六、hash表

概念：哈希(Hash)将某个对象变换为唯一标识符，该标识符通常用一个短的随机字母和数字组成的字符串
来代表。

概念的说法有点模糊。具体例子为 value=f(key) 或者 存储地址=f(关键字），f()为哈希函数或者散列函数。
key不可重复，唯一的key对应一个自己value。只要集合中存在关键字和key相等的记录，则必在存储位置f（key）处。

即哈希表就是一种以键值对存储数据的结构，采用散列函数将记录存储在一块连续的存储空间中，这块连续的存储空间称为哈希表。

所得的存储地址称为哈希地址或散列地址。