1. 棧(stack)
棧(stack)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,叫做棧頂(top)。它是后進(jìn)先出(LIFO)的。對(duì)棧的基本操作只有 push(進(jìn)棧)和 pop(出棧)兩種,前者相當(dāng)于插入,后者相當(dāng)于刪除最后的元素。
2. 隊(duì)列(queue)
隊(duì)列是一種特殊的線性表,特殊之處在于它只允許在表的前端(front)進(jìn)行刪除操作,而在表的后端(rear)進(jìn)行插入操作,和棧一樣,隊(duì)列是一種操作受限制的線性表。進(jìn)行插入操作的端稱為隊(duì)尾,進(jìn)行刪除操作的端稱為隊(duì)頭。
3. 鏈表(Link)
鏈表是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),和數(shù)組同級(jí)。比如,Java 中我們使用的 ArrayList,其實(shí)現(xiàn)原理是數(shù)組。而LinkedList 的實(shí)現(xiàn)原理就是鏈表了。鏈表在進(jìn)行循環(huán)遍歷時(shí)效率不高,但是插入和刪除時(shí)優(yōu)勢(shì)明顯。
4. 散列表(Hash Table)
散列表(Hash table,也叫哈希表)是一種查找算法,與鏈表、樹等算法不同的是,散列表算法在查找時(shí)不需要進(jìn)行一系列和關(guān)鍵字(關(guān)鍵字是數(shù)據(jù)元素中某個(gè)數(shù)據(jù)項(xiàng)的值,用以標(biāo)識(shí)一個(gè)數(shù)據(jù)元素)的比較操作。
散列表算法希望能盡量做到不經(jīng)過任何比較,通過一次存取就能得到所查找的數(shù)據(jù)元素,因而必須要在數(shù)據(jù)元素的存儲(chǔ)位置和它的關(guān)鍵字(可用key表示)之間建立一個(gè)確定的對(duì)應(yīng)關(guān)系,使每個(gè)關(guān)鍵字和散列表中一個(gè)唯一的存儲(chǔ)位置相對(duì)應(yīng)。因此在查找時(shí),只要根據(jù)這個(gè)對(duì)應(yīng)關(guān)系找到給定關(guān)鍵字在散列表中的位置即可。這種對(duì)應(yīng)關(guān)系被稱為散列函數(shù)(可用 h(key)表示)。
用的構(gòu)造散列函數(shù)的方法有:
(1)直接定址法: 取關(guān)鍵字或關(guān)鍵字的某個(gè)線性函數(shù)值為散列地址。
即:h(key) = key 或 h(key) = a * key + b,其中 a 和 b 為常數(shù)。
(2)數(shù)字分析法
(3)平方取值法: 取關(guān)鍵字平方后的中間幾位為散列地址。
(4)折疊法:將關(guān)鍵字分割成位數(shù)相同的幾部分,然后取這幾部分的疊加和作為散列地址。
(5)除留余數(shù)法:取關(guān)鍵字被某個(gè)不大于散列表表長(zhǎng) m 的數(shù) p 除后所得的余數(shù)為散列地址,即:h(key) = key MOD p p ≤ m
(6)隨機(jī)數(shù)法:選擇一個(gè)隨機(jī)函數(shù),取關(guān)鍵字的隨機(jī)函數(shù)值為它的散列地址,即:h(key) = random(key)
5. 排序二叉樹
首先如果普通二叉樹每個(gè)節(jié)點(diǎn)滿足:左子樹所有節(jié)點(diǎn)值小于它的根節(jié)點(diǎn)值,且右子樹所有節(jié)點(diǎn)值大于它的根節(jié)點(diǎn)值,則這樣的二叉樹就是排序二叉樹。
5.1 插入操作
首先要從根節(jié)點(diǎn)開始往下找到自己要插入的位置(即新節(jié)點(diǎn)的父節(jié)點(diǎn));具體流程是:新節(jié)點(diǎn)與當(dāng)前節(jié)點(diǎn)比較,如果相同則表示已經(jīng)存在且不能再重復(fù)插入;如果小于當(dāng)前節(jié)點(diǎn),則到左子樹中尋找,如果左子樹為空則當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為要找的父節(jié)點(diǎn),新節(jié)點(diǎn)插入到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的左子樹即可;如果大于當(dāng)前節(jié)點(diǎn),則到右子樹中尋找,如果右子樹為空則當(dāng)前節(jié)點(diǎn)為要找的父節(jié)點(diǎn),新節(jié)點(diǎn)插入到當(dāng)前節(jié)點(diǎn)的右子樹即可。
5.2 刪除操作
刪除操作主要分為三種情況,即要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)無(wú)子節(jié)點(diǎn),要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)子節(jié)點(diǎn),要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn)。
對(duì)于要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)無(wú)子節(jié)點(diǎn)可以直接刪除,即讓其父節(jié)點(diǎn)將該子節(jié)點(diǎn)置空即可。
對(duì)于要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)只有一個(gè)子節(jié)點(diǎn),則替換要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)為其子節(jié)點(diǎn)。
對(duì)于要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)有兩個(gè)子節(jié)點(diǎn),則首先找該節(jié)點(diǎn)的替換節(jié)點(diǎn)(即右子樹中最小的節(jié)點(diǎn)),接著替換要?jiǎng)h除的節(jié)點(diǎn)為替換節(jié)點(diǎn),然后刪除替換節(jié)點(diǎn)。
5.3 查詢操作
查找操作的主要流程為:先和根節(jié)點(diǎn)比較,如果相同就返回,如果小于根節(jié)點(diǎn)則到左子樹中遞歸查找,如果大于根節(jié)點(diǎn)則到右子樹中遞歸查找。因此在排序二叉樹中可以很容易獲取最大(最右最深子節(jié)點(diǎn))和最小(最左最深子節(jié)點(diǎn))值。