数据结构

参考：https://blog.youkuaiyun.com/yeyazhishang/article/details/82353846#1%E6%95%B0%E7%BB%84

数据结构的分类：数组，栈，队列，链表，树，散列表，堆，图。

数组：int[] arra={1,2,3}     查找快，增删慢。

优点： 
1、按照索引查询元素速度快 
2、按照索引遍历数组方便

缺点： 
1、数组的大小固定后就无法扩容了 
2、数组只能存储一种类型的数据 
3、添加，删除的操作慢，因为要移动其他的元素。

适用场景：频繁查询，对存储空间要求不大，很少增加和删除的情况。

 

 

栈：一种线性表。先进后出，或者说是后进先出，从栈顶放入元素的操作叫入栈，取出元素叫出栈。 

应用场景：常应用于实现递归功能方面的场景，例如斐波那契数列。

 

队列：一种线性表。先进先出。从一端放入元素的操作称为入队，取出元素为出队。

 

 

使用场景：因为队列先进先出的特点，在多线程阻塞队列管理中非常适用。

 

链表（增删快，查找慢）：链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现，每个元素包含两个结点，一个是存储元素的数据域 (内存空间)，另一个是指向下一个结点地址的指针域。根据指针的指向，链表能形成不同的结构，例如单链表，双向链表，循环链表等。 

链表的优点： 
链表是很常用的一种数据结构，不需要初始化容量，可以任意加减元素； 
添加或者删除元素时只需要改变前后两个元素结点的指针域指向地址即可，所以添加，删除很快；

缺点： 
因为含有大量的指针域，占用空间较大； 
查找元素需要遍历链表来查找，非常耗时。

适用场景： 
数据量较小，需要频繁增加，删除操作的场景。
 

 

树（增删快，查找也快）：是一种数据结构，它是由n（n>=1）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。它具有以下的特点：

每个节点有零个或多个子节点；

没有父节点的节点称为根节点；

每一个非根节点有且只有一个父节点；

除了根节点外，每个子节点可以分为多个不相交的子树；

 

 

散列表：也叫哈希表，是根据关键码和值 (key和value) 直接进行访问的数据结构，通过key和value来映射到集合中的一个位置，这样就可以很快找到集合中的对应元素。

从图中可以看出，左边很明显是个数组，数组的每个成员包括一个指针，指向一个链表的头，当然这个链表可能为空，也可能元素很多。我们根据元素的一些特征把元素分配到不同的链表中去，也是根据这些特征，找到正确的链表，再从链表中找出这个元素。哈希表的应用场景很多，当然也有很多问题要考虑，比如哈希冲突的问题，如果处理的不好会浪费大量的时间，导致应用崩溃。
 

堆：一种比较特殊的数据结构，可以被看做一棵树的数组对象，具有以下的性质：

堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值；

堆总是一棵完全二叉树。

 

 

图： 图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中，为了与树形结构加以区别，在图结构中常常将结点称为顶点，边是顶点的有序偶对，若两个顶点之间存在一条边，就表示这两个顶点具有相邻关系。