Java 数据结构快速入门

数据结构：栈

简介

栈（stack），又称堆栈，它是运算受限的线性表。

限制

栈（stack）的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。

采用该结构的特点

1、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，オ能取出该元素）。

2、栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。

例如

子弹压进弹夹先压进去的子弹在下面，后压进去的子弾在上面，当开枪时，先弹出上面的子弹，然后才能弹出下面的子弹。

说明

栈（stack）：弹夹

入栈（压栈）：向弹夹中添加子弹

出栈（弹栈）：子弹从弹夹中弹出来

数据结构：队列

简介

队列（queue），简称队，它同堆栈一样，也是一种运算受限的线性表。

限制

队列的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。

采用该结构的特点

1、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，オ能取出该元素）。

2、队列的入口、出口各占一侧。

例如

小火车过山洞，车头先进去，车尾后进去；车头先出来，车尾后出来。

数据结构：数组

简介

数组（Array）是有序的元素序列，数组是在堆内存中开辟一段连实的空间，并在此空间存放元素。

采用该结构的特点

1、查找元素快

2、增删元素慢

为什么说数组查找元素快，增删元素慢

1、数组查询快：数组的地址是连续的我们通过数组的首地址可以找到数组，通过数组的素引可以快速查找某一个

2、元素增删慢：数组的长度是固定的我们想要增加/删除一个元素，必须创建一个新数组把源数组的数据复制过来

3、增删元素，会在堆内存中频繁的创建新数组、复制数组中的元素、销毁数组，导致效率低下

例如

一排出租屋，有100个房间，从001到100每个房间都有固定编号，通过编号就可以快速找到租房子的人。

数据结构：链表

简介

链表（linked、list）由一系列结点node(链表中毎一个元素称为结点)组成，结点可以在运行时动态生成。

每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储结点地址的指针域。

链表结构有单向链表与双向链表

单向链表

链表中只有一条链子，不能保证元素的顺序（存储元素和取出元素的顺序有可能不一致）

双向链表

链表中有两条链子有一条链子是专门记录元素的顺序，是一个有序的集合

说明

链表中的每一个元素也称之为一个节点

一个节点包含了一个数据源（存储数据），两个指针域(存储地址)，一个指针域存储本节点的地址，一个指针域存储第一个节点的地址

采用该结构的特点

多个结点之间，通过地址进行连接。例如：多个人手拉手，每个人使用自己的右手拉住下个人的左手，依次类推，这样多个人就连在一起了。

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：增加或删除某个元素只需修改一下连接元素之间的地址值即可

为什么说链表查询慢，增删快

查询慢：链表中地址不是连续的每次查询元素都必须从头开始查询

增删快：链表结构增加/删除一个元素对链表的整体结构没有影响，所以增删快

图形理解

每个node

单向链表node之间的连接（无序的）

双向链表node之间的连接（有序的）

假如想要增删数据，只需更改连接下一个node的地址值即可

数据额结构：红黑树

首先简单了解一下计算机中的树（如图：“下面分支的连接不是箭头，而是线”）

什么是二叉树

分支不能够超过两个的树

如：

什么是排序树/查找树

在二叉树的基础上，元素是有大小顺序的，左子树小，右子树大

如：

平衡树

左子树 = 右子树

如：

不平衡树

左子树 != 右子树

如：

红黑树

特点

趋近于平衡树，查询的速度非常的快，查询叶子节点最大次数和最小次数不能超过2倍

约束

1.节点可以是红色的或者黑色的

2.根节点是黑色的

3.叶子节点（空节点）是黑色的

4.每个红色的节点的子节点都是黑色的

5.任何一个节点到其每个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同

例如：