栈(Stack)

栈:stack,又称堆栈,它是运算受限的线性表,其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。
简单的说:采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点 :

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,才能取出该元素)。例如,子弹压进弹 夹,先压进去的子弹在下面,后压进去的子弹在上面,当开枪时,先弹出上面的子弹,然后才能弹出下面的 子弹。

    栈的入口、出口的都是栈的顶端位置。

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  • 压栈:就是存元素。即,把元素存储到栈的顶端位置,栈中已有元素依次向栈底方向移动一个位置。
  • 弹栈:就是取元素。即,把栈的顶端位置元素取出,栈中已有元素依次向栈顶方向移动一个位置。

    队列(queue)

    队列:queue,简称队,它同堆栈一样,也是一种运算受限的线性表,其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。
    简单的说,采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:

    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,才能取出该元素)。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

    队列的入口、出口各占一侧

  • 例如,下图中的左侧为入口,右侧为出口。

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    双向队列

    Deque其实就是Queue和Stack混合而成的一种特殊线性表

    双向队列(由英文单词Deque代表)代表一种特殊的队列,它可以在两端同时进行插入、删除操作
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    / 数组(array)

    数组:Array,是有序的元素序列,数组是在内存中开辟一段连续的空间,并在此空间存放元素。就像是一排出 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。
    简单的说,采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:

    查找元素快:通过索引,可以快速访问指定位置的元素

    增删元素慢

    指定索引位置增加元素

  • :需要创建一个新数组,将指定新元素存储在指定索引位置,再把原数组元素根 据索引,复制到新数组对应索引的位置。如下图

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    指定索引位置删除元素

  • :需要创建一个新数组,把原数组元素根据索引,复制到新数组对应索引的位 置,原数组中指定索引位置元素不复制到新数组中。如下图

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    链表(linked)

    链表:linked list,由一系列结点node(链表中每一个元素称为结点)组成,结点可以在运行时i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,另一个是存储下一个结点地址的指针域。我们常说的 链表结构有单向链表与双向链表,那么这里给大家介绍的是单向链表。
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    简单的说,采用该结构的集合,对元素的存取有如下的特点:

    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

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    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

    增加元素:只需要修改连接下个元素的地址即可。

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    删除元素:只需要修改连接下个元素的地址即可。

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    红黑树

    二叉树:binary tree ,是每个结点不超过2的有序树(tree)
    简单的理解,就是一种类似于我们生活中树的结构,只不过每个结点上都最多只能有两个子结点 。
    二叉树是每个节点最多有两个子树的树结构。顶上的叫根结点,两边被称作“左子树”和“右子树”。
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    我们要说的是二叉树的一种比较有意思的叫做红黑树,红黑树本身就是一颗二叉查找树,将节点插入后,该树仍然 是一颗二叉查找树。也就意味着,树的键值仍然是有序的。

    红黑树的约束

  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(特指空节点)是黑色的
  4. 每个红色节点的子节点都是黑色的
  5. 任何一个节点到其每一个叶子节点的所有路径上黑色节点数相同

红黑树的特点:

速度特别快

趋近平衡树,查找叶子元素最少和最多次数不多于二倍