应对程序员面试，你必须知道的八大数据结构

大数据文摘出品编译：Hope、睡不着的iris、胡笳、云舟瑞士计算机科学家Niklaus Wirth在1976年写了一本书，名为《算法+数据结构=编程》。

40多年后，这个等式仍被奉为真理。这就是为什么在面试过程中，需要考察软件工程师对数据结构的理解。

几乎所有的问题都需要面试者对数据结构有深刻的理解。无论你是初入职场的新兵（刚从大学或者编程培训班毕业），还是拥有几十年经验的职场老鸟。

有些面试题会明确提及某种数据结构，例如，“给定一个二叉树。”而另一些则隐含在面试题中，例如，“我们希望记录每个作者相关的书籍数量。”

即便是对于一些非常基础的工作来说，学习数据结构也是必须的。那么，就让我们先从一些基本概念开始入手。

什么是数据结构？

简单地说，数据结构是以某种特定的布局方式存储数据的容器。这种“布局方式”决定了数据结构对于某些操作是高效的，而对于其他操作则是低效的。首先我们需要理解各种数据结构，才能在处理实际问题时选取最合适的数据结构。

为什么我们需要数据结构？数据是计算机科学当中最关键的实体，而数据结构则可以将数据以某种组织形式存储，因此，数据结构的价值不言而喻。

无论你以何种方式解决何种问题，你都需要处理数据——无论是涉及员工薪水、股票价格、购物清单，还是只是简单的电话簿问题。

数据需要根据不同的场景，按照特定的格式进行存储。有很多数据结构能够满足以不同格式存储数据的需求。

常见的数据结构

首先列出一些最常见的数据结构，我们将逐一说明：

数组数组是最简单、也是使用最广泛的数据结构。栈、队列等其他数据结构均由数组演变而来。下图是一个包含元素（1，2，3和4）的简单数组，数组长度为4。

使用count个元素来定义一系列几何图元，而元素的索引值保存在一个绑定到gl_element_array_buffer的缓存中（元素数组缓存，element array buffer）。由上面地代码我们可以清楚地看到length属性地性质.但length对象不仅可以显式地设置，它也有可能被隐式修改.javascript中可以使用一个未声明过地变量，同样，也可以使用一个未定义地数组元素（指索引超过或等于length地元素），这时，length属性地值将被设置为所使用元素索引地值加1.例如下面地代码：。代码中同样是先定义了一个包含10个数字地数组，通过alert语句可以看出其长度为10.随后使用了索引为15地元素，将其赋值为15，即arr[15]=34，这时再用alert语句输出数组地长度，的到地是16.无论如何，对于习惯于强类型编程地开发人员来说，这是一个很令人惊讶地特性.事实上，使用new array()形式创建地数组，其初始长度就是为0，正是对其中未定义元素地操作，才使数组地长度发生变化.。

以下是数组的两种类型：

这种方法把软件系统中相近相似的操作逻辑和操作应用数据、状态,以类的型式描述出来,。常见错误1.9要点1.10小结1.11习题第2章编程初步第3章条件判断第4章循环第5章数组第6章字符串和文本的应用第7章指针第8章程序的结构第9章函数再探第10章基本输入和输出操作第11章结构化数据第12章处理文件第13章支持功能附录。由于栈的操作是线性表操作的特例，相对而言，链式栈的操作更易于实现。

钢板桩应分层堆放，每层堆放数量一般不超过5根，各层之间要垫枕木，枕木间距一般为3-4米，且上、下层垫木应在同一垂直线上，堆放的总高度不宜超过2米。都可以看做是一维数组来操作，队列先进先出，出列只能在列头，进列只能在列尾，堆栈是后进先出，进栈和出栈都是从栈顶。1.对栈而言，栈中的新加数据项放在其他数据的顶部，移除时你也只能移除最顶部的数据（不能越位获取）。

下图是包含三个数据元素（1，2和3）的栈，其中顶部的3将被最先移除：

队列与栈相似，队列是另一种顺序存储元素的线性数据结构。栈与队列的最大差别在于栈是LIFO（后进先出），而队列是FIFO，即先进先出。

一个完美的队列现实例子：售票亭排队队伍。如果有新人加入，他需要到队尾去排队，而非队首——排在前面的人会先拿到票，然后离开队伍。

下图是包含四个元素（1，2，3和4）的队列，其中在顶部的1将被最先移除：

arraylist和vector都是使用数组方式存储数据，此数组元素数大于实际存储的数据以便增加和插入元素，它们都允许直接按序号索引元素，但是插入元素要涉及数组元素移动等内存操作，所以索引数据快而插入数据慢，vector由于使用了synchronized方法（线程安全），通常性能上较arraylist差，而linkedlist使用双向链表实现存储，按序号索引数据需要进行前向或后向遍历，但是插入数据时只需要记录本项的前后项即可，所以插入速度较快。一个指向一段内存的指针，除非确定这段内存原先就分配为某种结构或类型，或者这种结构或类型的数组，否则不要将它转换为这种结构或类型的指针，而应该将这段内存拷贝到一个这种结构或类型中，再访问这个结构或类型。heap4.c内存分配策略：空闲块通过链表结构进行管理，当需要分配一块内存时，遍历链表，找到第一块够大的空闲块进行分配结构体数组，从链表中移除出来，同时检查这块空间是否过大，如果过大就将空闲块进行切割，然后将剩下部分重新用blocklink_t描述并插入到链表中。

链表就像一个节点链，其中每个节点包含着数据和指向后续节点的指针。 链表还包含一个头指针，它指向链表的第一个元素，但当列表为空时，它指向null或无具体内容。

链表一般用于实现文件系统、哈希表和邻接表。

这是链表内部结构的展示：

链表包括以下类型：

图图是一组以网络形式相互连接的节点。节点也称为顶点。 一对节点（x，y）称为边（edge），表示顶点x连接到顶点y。边可以包含权重/成本，显示从顶点x到y所需的成本。

树树形结构是一种层级式的数据结构，由顶点（节点）和连接它们的边组成。 树类似于图，但区分树和图的重要特征是树中不存在环路。

树形结构被广泛应用于人工智能和复杂算法，它可以提供解决问题的有效存储机制。

这是一个简单树的，以及树数据结构中使用的基本术语：

Root - 根节点

Parent - 父节点

Child - 子节点

Leaf - 叶子节点

Sibling - 兄弟节点

其中，二叉树和二叉搜索树是最常用的树。

字典树（Trie）字典树，也称为“前缀树”，是一种特殊的树状数据结构，对于解决字符串相关问题非常有效。它能够提供快速检索，主要用于搜索字典中的单词，在搜索引擎中自动提供建议，甚至被用于IP的路由。

以下是在字典树中存储三个单词“top”，“so”和“their”的例子：

具体实施方式如图i所示结构体数组，本实用新型实施例所述的一种束胸衣，包括束胸衣本体i，所述束胸衣本体i的顶部中间开有领口 2，束胸衣本体i的顶部两侧开有袖口 3，所述束胸衣本体i由束胸衣前襟4和束胸衣后襟5组成，束胸衣前襟4的顶部与束胸衣后襟5的顶部之间通过缝纫连接，束胸衣前襟4底部两侧和束胸衣后襟5底部两侧之间通过连接配件一 6连接，所述束胸衣前襟4的中部设有连接配件二 7，连接配件二 7的内侧连接有内层拼布8。本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现一种束胸衣，包括束胸衣本体,所述束胸衣本体的顶部中间开有领口，束胸衣本体的顶部两侧开有袖口，所述束胸衣本体由束胸衣前襟和束胸衣后襟组成，束胸衣前襟的顶部与束胸衣后襟的顶部之间通过缝纫连接，束胸衣前襟底部两侧和束胸衣后襟底部两侧之间通过连接配件一连接，所述束胸衣前襟的中部设有连接配件二，连接配件二的内侧连接有内层拼布。输入数据共两行，第一行包含两个自然数n（1≤n≤100）和k（0≤k＜n），第二行包含k个自然数xi（1≤xi≤n），数字之间用一个空格隔开，表示损坏的台阶的序号（从楼梯底部到楼梯顶部，台阶序号依次为1～n）。

只要memory支持哈希索引（非唯一哈希索引，相同的索引会以链表的形式存储在索引中）。memory 也是以前的(heap) 该类型表存储在内存中，表的索引是哈希分布的。总所周知，利用哈希散列能很快的找到你数据存储的地方，减少索引时的时间复杂度，但是你使用的哈希算法，数据量一大就会有冲突问题，是用哈希最头疼的问题。

哈希表通常使用数组实现。

下图为如何在数组中映射哈希键值对的说明。该数组的索引是通过哈希函数计算的。

以上是在编程面试之前你应该知晓的八大数据结构。

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