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5-14 再看数据结构的基础问题
假设前面讨论的所有内容大家都已经自己编码实现了一遍,很容易作出以下推断:
(1)数据结构底层的具体存储结构无外乎两种,即:“数组”和“链表”,也就是很多资料/博客中描述的“顺序存储”和“链式存储”。
兜兜转转,咱们的讨论还是回到了第一次讨论数据结构的一个点,即:“数据的存储与组织”,算是扣题了。
(2)使用数组的优点:检索和修改快;使用数组的缺点:插入和删除操作慢,因为需要“挪位置”。
(3)使用链表的优点:插入和删除操作快,因为无需挪位置;实用链表的缺点:检索和修改慢。
【注】此处的“修改”,可以看做一种形式的“计算”;话说回来,计算机科学与技术的核心,不就是数据的“存储”与“计算”吗?巧不巧?哈哈哈…
而造成数组和链表优缺点相反的关键在于寻址机制的不同,有兴趣的话可以自行研究一下两者的汇编实现,引用他人的描述:
数组可以用基地址和偏移量访问的,有专门的汇编代码,move指令。而链表,对不起,单周机器指令不存在。
由此可知,数据结构在使用过程中应该根据实际需要选择合适的实现形式。但我们还是不禁要提出一个疑问:
【Q】有没有可能存在一种数据结构,它能够集合顺序存储和链式存储的优点呢?
【A】有,大家最熟悉的就是hash(散列表),且这个数据结构对应的数学理论研究和具体实现还在不断进化,譬如在JDK源码中HashMap的实现就非常有意思:
(1)它不仅能通过计算key值实现数据快速的查、取和尽可能的均匀、分散的存储。
(2)它还能根据同key节点上元素数量的变化,动态地将存储模式在单链结构和树形结构之间灵活切换,完全满足性能要求。
当然,这是后续章节需要讨论的内容,大家可以期待一下。
5-15 接下来关于Tree你还需要学习和了解的内容
主线任务先告一段落,对初学者我个人建议先绕后面的章节学习散列、堆、并查集和图论初步,因为从这儿开始之后的数据结构的复杂度(包括具体实现和数学推导)和学习难度陡增,需要投入更多的精力反复琢磨;但正式这些复杂的工具却往往是实际工程应用中最实用的基础部件,且在面试中属于面试官摸底的必选题库,属于典型的手搓费劲、用起来真香。以下有趣的高级数据结构,我们会逐一开贴讨论,莫急(讲真,数学推导已经把我捶打成小丑了)。
(1)有趣的伸展树(Splay Tree)
(2)经典的红黑树(RBTree)
(3)B树、B+树
(4)前缀树(Trie Tree 字典树)
(5)k-d树
(6)AA树
…(待补充)
【注】
(1)前四个是找工作的朋友必须掌握的,因为它们真的非常经典。
(2)treap树放在Heap(堆)中学习、讨论。
欲速不达,慢慢熟悉,慢慢打磨。文章来源:https://www.toymoban.com/news/detail-837172.html
参考文献和资料
[1] labuladong相关博客
[2] liuyubobo相关博客
[3] 黑皮书
[4] 为什么数组索引数据那么快速、有效?
[5] 玩转《数据结构》顺序表和链表的比较
[6] 顺序存储和链式存储文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-837172.html
到了这里,关于小肥柴慢慢手写数据结构(C篇)(5-4 中场小结)的文章就介绍完了。如果您还想了解更多内容,请在右上角搜索TOY模板网以前的文章或继续浏览下面的相关文章,希望大家以后多多支持TOY模板网!