java基础知识--数据结构

1.1 常见的数据结构

数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树。我们分别来了解一下：

栈

• 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。

简单的说：采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点

• 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）。

• 栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。

   

这里两个名词需要注意：

• 压栈：就是存元素。即，把元素存储到栈的顶端位置，栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。

• 弹栈：就是取元素。即，把栈的顶端位置元素取出，栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

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。

简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

• 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。

数组

• 数组：Array，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。

简单的说,采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

• 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。

 

链表

• 链表：linked list，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。

简单的说，采用该结构的集合，对元素的存取有如下的特点：

• 　多个结点之间，通过地址进行连接。
• 　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。
• 　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。
  •     删除元素：只需要修改连接下个元素的地址即可。

红黑树

• 　二叉树：binary tree ,是每个结点不超过2的有序树（tree） 。

　　简单的理解，就是一种类似于我们生活中树的结构，只不过每个结点上都最多只能有两个子结点。

　　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。