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　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指相互之間存在著一種或多種關(guān)系的數(shù)據(jù)元素的集合和該集合中數(shù)據(jù)元素之間的關(guān)系組成。常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有：數(shù)組，棧，鏈表，隊(duì)列，樹(shù)，圖，堆，散列表等。而今天我們就再來(lái)了解一下，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)類(lèi)型與優(yōu)缺點(diǎn)分析。







　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的常見(jiàn)類(lèi)型與優(yōu)缺點(diǎn)分析





　　1.列表(List)





　　元素有放入順序，元素可重復(fù)。





　　數(shù)組實(shí)現(xiàn)(Vector類(lèi))





　　同樣基于數(shù)組實(shí)現(xiàn)，會(huì)在內(nèi)存中開(kāi)辟一塊連續(xù)的空間來(lái)存儲(chǔ)。ArrayList是非線程安全的，效率高;Vector是基于線程安全的，但效率低，并且是方法級(jí)別的同步，不是**的線程安全。





　　初始容量10，每次數(shù)組擴(kuò)展到原來(lái)容量的2倍(每次擴(kuò)充的容量大小是可以設(shè)置的，而ArrayList類(lèi)不支持設(shè)定)。





　　鏈表實(shí)現(xiàn)(LinkedList類(lèi))





　　每一個(gè)元素存儲(chǔ)本身數(shù)據(jù)的同時(shí)還存儲(chǔ)上、下兩個(gè)元素的地址(雙向鏈表)。





　　優(yōu)點(diǎn)：





　　新項(xiàng)的插入和現(xiàn)有項(xiàng)的刪除平均開(kāi)銷(xiāo)很小O(1)(假設(shè)變動(dòng)項(xiàng)的位置已知)，因此提供了addFirst和removeFirst,addLast和removeLast,getFirst和getLast等**添加、刪除和訪問(wèn)兩端的項(xiàng)的方法;





　　可以在非連續(xù)的內(nèi)存空間里面存儲(chǔ)一個(gè)集合的元素;





　　缺點(diǎn)：





　　根據(jù)索引的訪問(wèn)時(shí)間復(fù)雜度為O(n);





　　存放相同多的數(shù)據(jù)，一般情況下，數(shù)組占用較小的內(nèi)存，而鏈表還需要存放其前驅(qū)和后繼的空間。





　　2.棧(Stack)





　　棧，在計(jì)算機(jī)中運(yùn)用廣泛，比如說(shuō)JVM，它就是基于棧來(lái)執(zhí)行指令的。棧是限制插入和刪除只能在一個(gè)位置上進(jìn)行的表，該位置是表的末端，叫作棧頂，對(duì)棧的基本操作有push(進(jìn)棧)和pop(出棧)，前者相當(dāng)于插入，后者相當(dāng)于刪除后一個(gè)元素。棧有時(shí)又叫作LIFO(LastInFirstOut)表，即后進(jìn)先出。





　　棧一般有兩種實(shí)現(xiàn)，所有操作時(shí)間復(fù)雜度O(1)：





　　棧的鏈表實(shí)現(xiàn)：利用LinkedList類(lèi)，通過(guò)表頂端的元素插入和刪除。





　　棧的數(shù)組實(shí)現(xiàn)：模仿ArrayList類(lèi)，和棧相關(guān)的有兩個(gè)元素，arrayList數(shù)組和topOfStack索引，初始狀態(tài)topOfStack==-1，每次進(jìn)棧一個(gè)元素x，topOfStack增1并令arrayList[topOfStack]=x;每次出棧一個(gè)元素，我們置返回值arrayList[topOfStack]，并令topOfStack減1。





　　3.隊(duì)列(Queue)





　　對(duì)于隊(duì)列來(lái)說(shuō)，元素只能從隊(duì)列尾插入，從隊(duì)列頭訪問(wèn)和刪除。普通的隊(duì)列是一種先進(jìn)先出(FirstInFirstOut，F(xiàn)IFO)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而優(yōu)先隊(duì)列中，元素被賦予優(yōu)先級(jí)。當(dāng)訪問(wèn)元素的時(shí)候，具有高優(yōu)先級(jí)的元素先被刪除。





　　隊(duì)列也是表，一般有兩種實(shí)現(xiàn)，所有操作時(shí)間復(fù)雜度O(1)(優(yōu)先隊(duì)列是通過(guò)大頂堆或者小頂堆實(shí)現(xiàn))：





　　隊(duì)列的鏈表實(shí)現(xiàn)：利用LinkedList類(lèi)，通過(guò)表尾端插入元素，前端刪除元素，并記錄隊(duì)列中元素個(gè)數(shù)currentSize。





　　隊(duì)列的數(shù)組實(shí)現(xiàn)：保留一個(gè)數(shù)組theArray以及位置front和back，代表隊(duì)列的兩端;同時(shí)還要記錄隊(duì)列中元素個(gè)數(shù)currentSize。要使一個(gè)元素x入隊(duì)，則currentSize和back增1，theArray[back]=x;要使一個(gè)元素出隊(duì)，我們置返回值theArray[front]，且currentSize減1,、front增1。采用循環(huán)數(shù)組的方式，當(dāng)front和back到達(dá)數(shù)組的尾端，他們又繞回開(kāi)頭。





　　4.集合(Set)





　　元素?zé)o放入順序，元素不可重復(fù)(注意：元素雖然無(wú)放入順序，但是元素在set中的位置是由該元素的HashCode決定的，其位置其實(shí)是固定的)





　　Set接口有兩個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)：HashSet和LinkedHashSet





　　HashSet：(底層由HashMap實(shí)現(xiàn))，HashSet類(lèi)按照哈希算法來(lái)存取集合中的對(duì)象，存取速度比較快，存入HashSet的對(duì)象必須定義hashCode()和equals()來(lái)確保對(duì)象的性。





　　LinkedHashSet：具有HashSet的查詢(xún)速度，且內(nèi)部使用鏈表維護(hù)元素的順序(插入的次序)。于是在使用迭代器遍歷Set時(shí)，結(jié)果會(huì)按元素插入的次序顯示。





　　SortedSet接口有一個(gè)實(shí)現(xiàn)類(lèi)：TreeSet底層是通過(guò)TreeMap來(lái)實(shí)現(xiàn)的(如同HashSet底層是是通過(guò)HashMap來(lái)實(shí)現(xiàn)的一樣)，因此二者的實(shí)現(xiàn)方式幾乎完全一樣。





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