23--数据结构简述

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。

1、栈

特点：先进后出

2、队列

特点：先进先出

3、数组

数组特点：查询快 ， 增删慢

整形数组：

对象数组：

4、链表

链表的特点

逻辑结构：线性结构

物理结构：不要求连续的存储空间

存储特点：链表由一系列结点node（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在代码执行过程中动态创建。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。

常见的链表结构有如下的形式：

5、树

5.1 二叉树

二叉树（Binary tree）是树形结构的一个重要类型。二叉树特点是每个结点最多只能有两棵子树，且有左右之分。

二叉排序/查找/搜索树：即为BST (binary search/sort tree)。满足如下性质：

（1）若它的左子树不为空，则左子树上所有结点的值均小于它的根节点的值；

（2）若它的右子树上所有结点的值均大于它的根节点的值；

（3）它的左、右子树也分别为二叉排序/查找/搜索树。

5.2 平衡二叉树

平衡二叉树：（Self-balancing binary search tree，AVL）首先是二叉排序树，此外具有以下性质：

（1）它是一棵空树或它的左右两个子树的高度差的绝对值不超过1

（2）并且左右两个子树也都是一棵平衡二叉树

（3）不要求非叶节点都有两个子结点

5.3 红黑树

红黑树：即Red-Black Tree。红黑树的每个节点上都有存储位表示节点的颜色，可以是红(Red)或黑(Black)。

红黑树是一种自平衡二叉查找树，是在计算机科学中用到的一种数据结构，它是在 1972 年由 Rudolf Bayer 发明的。红黑树是复杂的，但它的操作有着良好的最坏情况运行时间，并且在实践中是高效的：它可以在 O(log n)时间内做查找，插入和删除， 这里的 n 是树中元素的数目。

红黑树的特性：

• 每个节点是红色或者黑色
• 根节点是黑色
• 每个叶子节点（NIL）是黑色。（注意：这里叶子节点，是指为空(NIL或NULL)的叶子节点）
• 每个红色节点的两个子节点都是黑色的。(从每个叶子到根的所有路径上不能有两个连续的红色节点)
• 从任一节点到其每个叶子的所有路径都包含相同数目的黑色节点（确保没有一条路径会比其他路径长出2倍）