1. 数据结构概述
数据结构是计算机存储、组织数据的方式;通常情况下,选好数据结构可以带来更高的运行或者执行效率。数据结构的优良直接影响着我们程序的性能;常用的数据结构有:数组(Array)、栈(Stack)、队列(Queue)、链表(Linked List)、树(Tree)、图(Graph)、堆(heap)、散列表(Hash)等。
2.数据结构的实现
2.1 数组
- 数组(Array):数组是有序元素的序列,在内存中的分配是连续的,数组会为存储的元素分配一个下标,此下标是自增连续的,访问数据中的元素通过下标进行访问,数组的下标是从0开始的。
- 数组的优点是:查询快;
- 数据的缺点是:删除、增加慢;由于数组中的每一个元素都分配了自增且连续的下标,因此一旦删除或者新增一个元素的时,需要调整后面的所有元素的索引。
总结:数组查询快,增删慢,适用于频繁查询,增删较少的业务常见。
2.2 链表
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链表(Linked list):链表是由一系列的Node节点(也可称为元素)组成,数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现的,通常情况下,每个节点包含两个部分,一个用于存储元素的数据,名叫数据域,另一个用来存储下一个相邻节点的指针,名叫指针域;根据链表的指向不同可分为单向链表、双向链表、循环链表等。
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链表的优点:新增、删除节点快;在单向链表中,新增一个元素最多只会影响上一个节点,比在数组中的新增效率高很多;
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链表的缺点:查询速度慢,查询是从头开始一直查询到尾部,如果元素刚好在尾部,那么查询效率势必会很低;而且链表相对于数组多了一个指针域,内存相对于占用比较大;
总结:数据量较小,需要频繁增加、删除操作的场景,查询操作相对较少。
2.3 栈
- 栈(Stack):栈是一种特殊的线性表,仅能在线性表的一段进行操作,栈顶允许操作,栈底不允许操作。
- 栈的特点是:先进后出,从栈顶放入元素的操作叫压栈,取出元素的操作叫出栈。
总结:先进后出,java中的栈内存就是一个栈的数据结构,先调用的方法要等到后调用的方法结束才能出栈。
2.4 队列
- 队列(Queue):队列和栈一样,也是一种线性表,仅允许在一端进行插入,在另一端进行删除,队列的特点是:先进先出,从一段放入元素的操作叫入队,取出元素的操作叫出队。