數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)大總結(jié)！

時(shí)間：2021-11-29 14:45:56

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[導(dǎo)讀]前幾天，小灰給大家介紹了什么是算法。說(shuō)到算法，就不能不說(shuō)起數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。今天我來(lái)講一講，什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？程序員怎么學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？我們介紹算法的時(shí)候說(shuō)過(guò)，計(jì)算機(jī)當(dāng)中的算法，本質(zhì)就是一系列程序指令，用以解決特定的運(yùn)算和邏輯問(wèn)題。而所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)的組織、管理和存儲(chǔ)格式。簡(jiǎn)單理解的話，...

前幾天，小灰給大家介紹了什么是算法。

說(shuō)到算法，就不能不說(shuō)起數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。今天我來(lái)講一講，什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？程序員怎么學(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？

我們介紹算法的時(shí)候說(shuō)過(guò)，計(jì)算機(jī)當(dāng)中的算法，本質(zhì)就是一系列程序指令，用以解決特定的運(yùn)算和邏輯問(wèn)題。

而所謂數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，是數(shù)據(jù)的組織、管理和存儲(chǔ)格式。簡(jiǎn)單理解的話，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是執(zhí)行算法的“原材料”。

俗話講，巧婦難為無(wú)米之炊。算法，就好比是聰明勤勞的女主人，而數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，就是用來(lái)做飯做菜的柴米油鹽。

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有哪些組成方式呢？

首先，是線性結(jié)構(gòu)。

但凡有過(guò)一點(diǎn)編程基礎(chǔ)的小伙伴，肯定都知道數(shù)組，這就是一種典型的線性數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

除了數(shù)組以外，鏈表也是一種重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。Java集合框架中的LinkList類，底層實(shí)現(xiàn)就是鏈表。

以數(shù)組或者鏈表為基礎(chǔ)，可以封裝出兩種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一個(gè)是棧，它的特點(diǎn)是先進(jìn)后出；另一個(gè)是隊(duì)列，它的特點(diǎn)是先進(jìn)先出。棧和隊(duì)列，可以滿足不同的特定需求。

其次，是樹。

樹，是一類一對(duì)多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，天生就非常適合用來(lái)檢索。Java集合框架當(dāng)中有一個(gè)TreeMap類，用于存儲(chǔ)鍵和值的映射，不但查找很高效，還能保證鍵的有序排列。它的底層實(shí)現(xiàn)就是一種名為紅黑樹的特殊二叉樹。

另外，我們操作系統(tǒng)當(dāng)中的文件索引，有很多都是用B樹實(shí)現(xiàn)的。

而我們常用的MySQL數(shù)據(jù)庫(kù)，以B 樹作為常用索引。

再其次，是圖。

圖，是一類多對(duì)多的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，非常適合用于表述眾多對(duì)象之間的復(fù)雜關(guān)系。大家肯定都乘坐過(guò)地鐵，一個(gè)城市的地鐵交通線路，站與站之間形成的關(guān)聯(lián)，就是一個(gè)圖結(jié)構(gòu)。

在一群人之間，有著復(fù)雜的人際交往關(guān)系，他們所形成的的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)也是一個(gè)圖結(jié)構(gòu)。

在圖的基礎(chǔ)上，產(chǎn)生了許多實(shí)用的算法。比如，我們用百度地圖或者高德地圖進(jìn)行導(dǎo)航的時(shí)候，背后就是圖的最短路徑算法。

最后，還有一些復(fù)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

比如咱們常用的哈希表，它的組成就是數(shù)組和鏈表的結(jié)合。

還有一種比較有意思的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)叫做跳表，它在普通鏈表的基礎(chǔ)上，增加了很多個(gè)索引層。Redis當(dāng)中的集合 sortedSet，背后的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)就是跳表。

復(fù)合數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，往往結(jié)合了多種基礎(chǔ)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)當(dāng)然優(yōu)勢(shì)，在特定的場(chǎng)景下非常有用。

這就是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的幾種組成方式，大家可以把這張圖保存一下。由于篇幅原因，圖里面所列出的具體數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，只是最最常用的幾種，并非全部。

那么，我們?cè)撊绾螌W(xué)好數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呢？

就像學(xué)習(xí)算法一樣，我們同樣可以通過(guò)看書、看網(wǎng)上的視頻課程，來(lái)了解常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)原理。

入門級(jí)別的書，比較推薦程杰老師的《大話數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》，以及我自己出版的《漫畫算法》系列。

進(jìn)階級(jí)別的書，推薦看看《算法4》、《算法導(dǎo)論》。

課程的話，推薦極客時(shí)間王爭(zhēng)老師的《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法之美》，講的非常全面。

此外，我們也可以動(dòng)手去寫代碼，自己實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本功能，這樣印象會(huì)很深刻。

像紅黑樹這么復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，一上來(lái)可能很難直接寫出來(lái)。我們可以從簡(jiǎn)單的開始，比如嘗試實(shí)現(xiàn)一個(gè)鏈表的添加節(jié)點(diǎn)和刪除節(jié)點(diǎn)功能，比如實(shí)現(xiàn)二叉樹的前序、中序、后序遍歷，等等。

最后，有些網(wǎng)站，會(huì)提供可視化的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)演示，非常生動(dòng)。小伙伴們可以去這些網(wǎng)站看看。比如visuAlgo這個(gè)網(wǎng)站，就有著很豐富的案例。

大家還關(guān)注過(guò)哪些算法與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的教學(xué)網(wǎng)站，也歡迎在留言區(qū)寫出。

好了，關(guān)于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，我就給大家介紹到這里。如果覺(jué)得這篇文章對(duì)你有幫助，希望可以點(diǎn)個(gè)在看點(diǎn)個(gè)贊，感謝大家~~

最近，小灰嘗試走出舒適區(qū)，入駐B站開始錄制程序員相關(guān)的視頻。歡迎大家關(guān)注小灰的B站號(hào)【我是程序員小灰】，給個(gè)一鍵三連，感謝支持哦~~

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