数据存储的常用结构有:栈、队列、数组、链表和红黑树。
一:栈(stack)
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栈: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。
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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)。
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栈的入口、出口的都是栈的顶端位置
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压栈:就是存元素
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弹栈:就是取元素
二:队列
- 队列:queue,简称队,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。
- 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。例如,下图中的左侧为入口,右侧为出口。
三:数组(Array)
- 数组: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。
- 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。
四:链表(linked list)
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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。我们常说的 链表结构有单向链表与双向链表。
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多个结点之间,通过地址进行连接
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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
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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。
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删除元素:只需要修改连接下个元素的地址即可。
五:红黑树
- 二叉树:是每个结点不超过2的有序树(tree) 。
- 二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。顶上的叫根结点,两边被称作“左子树”和“右子树”。
- 红黑树,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。也就意味着,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