编程基础--数据结构

一切从定义出发；

数，是程序之本；

数据：数的系列；
系列：对数据的构成元素之间存在着的关系的简单称谓；
数据内聚特性：一系列存有相互关系的数构成；
数据的外延性：可以和其他系列建立新的抽象关系；

信息：有意义的数据；

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；

目的：精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率；

四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图状结构。
1 集合结构：除了同属于一种类型外，别无其它关系；
2 线性结构：元素之间存在一对一关系；常见类型有:数组,链表,队列,栈,它们之间在操作上有所区别；
3 树形结构：元素之间存在一对多关系,常见类型有:树(有许多特例:二叉树、平衡二叉树、查找树等)；
4 图形结构：元素之间存在多对多关系,图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点多个数可以任意；

Java集合集合框架：

编码使用场景分类：

数组：存储多个相同类型的数据的集合。
特点：1 便于查找和修改数据，不便于增删数据；
2 数组在创建的时候，需要在内存中申请一段固定长度的内存，如果申请的长度超过内存剩余的长度，则容易产生碎片，导致存储失败；

栈：一种只能在表头进行数据插入和删除操作的线性表，又名堆栈。
特点：1 按照先进后出的原则存储数据；
2 栈分为顺序栈和链式栈；

队列：一种特殊的线性表，只能在队头进行删除数据操作，在队尾进行增加数据操作；
特点：1 遵循先进先出的原则存储数据；
2 队列分为顺序队列和循环队列；

链表：一种非连续，非顺序的存储方式，通过指针将数据进行连接的方式实现；
特点：1 在创建的时候，不需要指定长度，可以动态调整长度，不易产生碎片；
2 链表的每个元素分为数据和指针，指针指向下一个数据的地址，从而形成串联；
3 便于数据增删，不便于数据查询；
4 链表分为单向链表，双向链表，循环列表；

堆：用于动态分配和释放程序所使用的对象；
特点：1 堆分为最小堆和最大堆，区别在于所有父节点是否大于等于其子节点，是则是最大堆，否则反之；
2 堆是一颗完全二叉树；

树：由一个根节点和若干个子树构成的集合；
特点：1 有且仅有一个根节点；
2 子树之间不可以有交集；
3 树分为无序树，有序树，二叉树等；
4 树的深度指的是树的有多少层；
5 一个节点的度指的是该节点下有多少个子节点；f)二叉树指的是每个结点的度≤2的树。
6 树的遍历方式分为三种，分别是前序遍历（根左右），中序遍历（左根右），后序遍历（左右根）；

图：由顶点的有穷非空集合和顶点之间边的集合组成；
特点：1 图分为有向图和无向图，区别在于边是否有方向；
2 图主要涉及到的内容是最短路径；

散列表：根据key-value来进行数据获取的存储数据方式；
特点：1 又名哈希表；
2 便于插入，查找等操作；
3 key以数组的方式存储在栈内存中，value以链表的方式存储在堆空间中；
4 不同的key通过哈希函数可能得到相同的结果，这时候就发生了哈希碰撞；