数据结构基础 - 队列与链表

数据结构

指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合，即对象间逻辑关系。

数据存储结构

用来描述数据在计算机中的存储方式；
常用的数据存储方式就两种：
  顺序存储 -- Array、ArrayList、Queue
  非顺序存储 -- 链表、Tree

常见数据结构

• 数组
  数组是使用一块连续的内存空间保存数据，数组的容量在分配内存时就已经确定。
  数组的查找操作时间复杂度是O(1)，但是删除和插入的复杂度是O(n)，且如果两者操作的不是在尾部，则会导致数组元素的移动。

  
  
  

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  删除数值3：

  
  
  

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• 链表
  1.单链表
  链表是在非连续的内存单元中保存数据，并且通过指针将各个内存单元链接在一起，最后一个节点的指针指向 NULL 。
  链表不需要提前分配固定大小存储空间，当需要存储数据的时候分配一块内存并将这块内存插入链表中。
  在链表中查找第 n 个数据以及查找指定的数据的时间复杂度是 O(N) ，但是插入和删除数据的时间复杂度是 O(1) ，因为只需要调整指针就可以：

  
  
  

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  插入元素：

  
  
  

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2.双链表
双链表，就是节点中包含指向下一个节点的指针和指向上一个节点的指针

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3.循环链表
即双向链表的头尾相接

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4.优点
（1）使用链表结构可以克服数组链表需要预先知道数据大小的缺点，链表结构可以充分利用计算机内存空间，实现灵活的内存动态管理。
（2）数据的存取往往要在不同的排列顺序中转换，而链表是一种自我指示数据类型，因为它包含指向另一个相同类型的数据的指针（链接）。链表允许插入和移除表上任意位置上的节点，但是不允许随机存取。

5.缺点
失去了数组随机读取的优点，同时链表由于增加了结点的指针域，空间开销比较大。

• 队列（FIFO）
  1.概念定义
  一般队列只允许在队尾添加数据，在队头删除数据。

  
  
  

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2. 队列的方法

add(E e)     将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），在成功时返回 true，如果当前没有可用的空间，则抛出 IllegalStateException。返回boolean。
element()    获取不移除此队列的头，如果此队列为空，则抛出NoSuchElementException，返回泛型E。
offer(E e)   将指定的元素插入此队列（如果立即可行且不会违反容量限制），当使用有容量限制的队列时，此方法通常要优于 add(E)，后者可能无法插入元素，而只是抛出一个异常。返回boolean。
peek()       获取不移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。返回泛型E。
poll()       获取并移除此队列的头，如果此队列为空，则返回 null。返回泛型E。
remove()     获取并移除此队列的头。返回泛型E。

1.优点
（1）保证数据的有序性，先到先处理。
（2）插入数据快速
2.缺点
（1）遍历数据较为缓慢