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数据结构与算法
阅读量:6107 次
发布时间:2019-06-21

本文共 1509 字,大约阅读时间需要 5 分钟。

一、数据结构

数组(顺序表)
数组是同一类型的元素按一定顺序排列的集合,是一块连续的内存空间。数组的优点是:get和set操作时间上都是O(1)的;缺点是:add和remove操作时间上都是O(N)的。
Java中,Array就是数组,ArrayList使用了Array作为其实现基础,它和一般的Array相比,最大的好处是,我们在添加元素时不必考虑越界,元素超出数组容量时,它会自动扩张容量。
Vector和ArrayList相比,主要差别就在于多了一个线程安全性,但是效率比较低下。如今java.util.concurrent包提供了许多线程安全的集合类(比如 LinkedBlockingQueue),所以不必再使用Vector。

链表

链表由一系列节点组成,这些节点不必在内存中相连。每一个节点均包含有表元素和下一个节点的指针。链表的优点是:add和remove操作时间上都是O(1)的;缺点是:get和set操作时间上都是O(N)的,而且需要额外的空间存储指向其他数据地址的项。

栈(stack)又叫LIFO(后进先出)表。对栈的基本操作有push(进栈)和pop(出栈),进栈相当于插入,出栈相当于删除最后插入的元素。进栈和出栈只能在栈顶进行。
Java中,Stack实现了这种特性,但是Stack也继承了Vector,所以具有线程安全线和效率低下两个特性,最新的JDK8中,推荐用Deque来实现栈。

队列

队列是一种特殊的线性表,它只允许在表的前端进行删除操作,而在表的后端进行插入操作,亦即所谓的先进先出(FIFO)。
Java中,LinkedList实现了Deque。

树(tree)是包含n(n>0)个节点的集合,有一个特定的节点被称为根节点(root)。
除根节点之外的其余数据元素被分为m(m≥0)个互不相交的结合T1,T2,……Tm-1,其中每一个集合Ti(1<=i<=m)本身也是一棵树,被称作原树的子树(subtree)。
树这种数据结构在计算机世界中有广泛的应用,比如操作系统中用到了红黑树,数据库用到了B+树,编译器中的语法树,内存管理用到了堆(本质上也是树),信息论中的哈夫曼编码等等,在Java中TreeSet和TreeMap用到了树来排序(二分查找提高检索速度),不过一般都需要程序员自己去定义一个树的类,并实现相关性质,而没有现成的API。

树的分类

1.二叉树
二叉树每个节点的子节点数量不能超过两个。

2.二叉查找树

二叉查找树又叫搜索二叉树。所有左子节点的值都小于根节点的值,所有右节点的值都大于根节点的值。
二叉查找树具有很高的灵活性,对其优化可以生成平衡二叉树、红黑树等高效的查找和插入数据结构。

3.AVL树

AVL树又叫平衡二叉树,左右子树的高度之差不能大于1。

4.红黑树

红黑树是特殊的平衡二叉树。每一个节点要么是红色,要么是黑色;根是黑色;如果一个节点是红色的,那么它的子节点必须是黑色的。

5.伸展树

伸展树是在查找或删除时对二叉查找树进行伸展操作。伸展方式有两种,一种是自下向上的伸展,另一种是自上向下的伸展。

6.B树

B树的目的是为了硬盘快速读取数据而设计的一种平衡的多路查找树。

7.B+树

数据存储在叶子节点上。

二、算法
常见算法有排序和查找两种

排序算法

插入排序、冒泡排序、希尔排序、快速排序、选择排序、堆排序、归并排序、基数排序

查找算法

顺序查找、二分查找

算法设计技巧

贪婪算法、分治算法、动态规则、随机化算法、回溯算法

 

转载于:https://www.cnblogs.com/lc19149/p/9733061.html

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