【JAVA学习之路 | 进阶篇】浅谈数据结构

简介: 【JAVA学习之路 | 进阶篇】浅谈数据结构

1.前言

数据结构,就是一种程序设计优化的方法论,研究数据的逻辑结构和物理结构以及他们之间的关系,并对这种结构定义相应的运算,目的是加快程序的执行速度,减少占用的内存空间.

2.研究对象1--数据间的逻辑关系

数据的逻辑结构指反应数据元素之间的逻辑关系,而与数据的存储无关.是独立与计算机的.


  • 集合结构 : 数据结构中的元素除了同属一个集合的关系外,无其他关系.集合元素之间无逻辑关系.
  • 线形结构 : 数据结构中的元素存在一对一的关系.除了首元素与末尾元素外(首元素有后继,尾元素有前驱),其他元素都有前驱和后继.
  • 树形结构 : 数据结构中的元素存在一对多的相互关系.比如家谱.
  • 图形结构 : 数据结构中的元素存在多对多的相互关系.比如高铁网.

3.研究对象2--数据的存储结构

数据的存储结构包括数据元素的表示和关系的表示.数据的存储结构是逻辑结构用计算机语言的实现,依赖于计算机语言.

(1). 顺序结构 :

  • 顺序结构就是使用一组连续的存储单元依次存储逻辑上相邻的元素.
  • 优点 : 只需要申请存放数据本身的内存空间即可.支持索引访问,也可以实现随机访问.
  • 缺点 : 必须静态分配连续的内存空间,内存空间的利用率较低.删除与插入元素可能需要移动大量元素,效率较低.

(2). 链式结构 :

  • 不使用连续的存储空间存放结构的元素.而是为每个元素构建一个结点.结点中除了存放数据外(数据域),还存放指向下一个节点的指针(指针域).
  • 优点 : 不采用连续的存储空间,空间利用率较高,克服顺序存储结构预支元素个数的缺点.插入或删除元素时,不需要移动大量元素.只是改变指针的指向即可.
  • 缺点 : 需要额外的空间来表达数据之间的逻辑关系.不支持下标访问和随机访问.只能从头到尾遍历访问.

(3). 索引结构 :

  • 除了建立存储结点的信息外,还需要建立附加的索引表来记录每个元素结点的地址.索引表由若干索引项构成.索引项一般格式(关键字 : 地址).
  • 优点 : 用结点的索引号来确定结点的存储位置,检索速度较快.
  • 缺点 : 增加了附加的索引表,会占用较多的内存空间.在增加和删除数据时需要修改索引表,因而会耗费较多时间.

(4). 散列结构 :

  • 根据元素的关键字直接计算该元素的存储地址,又称为哈希存储.
  • 优点 : 检索,插入,删除结点速度快.
  • 缺点 : 不支持排序,一般比用线性表存储需要更多的内存空间,并且记录的关键字不能重复.
相关文章
|
2月前
|
IDE Java 编译器
java编程最基础学习
Java入门需掌握:环境搭建、基础语法、面向对象、数组集合与异常处理。通过实践编写简单程序,逐步深入学习,打牢编程基础。
208 1
|
2月前
|
存储 Oracle Java
java零基础学习者入门课程
本课程为Java零基础入门教程,涵盖环境搭建、变量、运算符、条件循环、数组及面向对象基础,每讲配示例代码与实践建议,助你循序渐进掌握核心知识,轻松迈入Java编程世界。
274 0
|
3月前
|
Java API 容器
Java基础学习day08-2
本节讲解Java方法引用与常用API,包括静态、实例、特定类型方法及构造器引用的格式与使用场景,并结合代码示例深入解析。同时介绍String和ArrayList的核心方法及其实际应用。
153 1
|
2月前
|
负载均衡 Java API
grpc-java 架构学习指南
本指南系统解析 grpc-java 架构,涵盖分层设计、核心流程与源码结构,结合实战路径与调试技巧,助你从入门到精通,掌握高性能 RPC 开发精髓。
256 7
|
3月前
|
Java
Java基础学习day08-作业
本作业涵盖Java中Lambda表达式的应用,包括Runnable与Comparator接口的简化实现、自定义函数式接口NumberProcessor进行加减乘及最大值操作,以及通过IntProcessor处理整数数组,实现遍历、平方和奇偶判断等功能,强化函数式编程实践。
75 5
|
3月前
|
Java 程序员
Java基础学习day08
本节讲解Java中的代码块(静态与实例)及其作用,深入介绍内部类(成员、静态、局部及匿名)的定义与使用,并引入函数式编程思想,重点阐述Lambda表达式及其在简化匿名内部类中的应用。
143 5
|
存储 算法
非递归实现后序遍历时,如何避免栈溢出?
后序遍历的递归实现和非递归实现各有优缺点,在实际应用中需要根据具体的问题需求、二叉树的特点以及性能和空间的限制等因素来选择合适的实现方式。
291 59
|
6月前
|
编译器 C语言 C++
栈区的非法访问导致的死循环(x64)
这段内容主要分析了一段C语言代码在VS2022中形成死循环的原因,涉及栈区内存布局和数组越界问题。代码中`arr[15]`越界访问,修改了变量`i`的值,导致`for`循环条件始终为真,形成死循环。原因是VS2022栈区从低地址到高地址分配内存,`arr`数组与`i`相邻,`arr[15]`恰好覆盖`i`的地址。而在VS2019中,栈区先分配高地址再分配低地址,因此相同代码表现不同。这说明编译器对栈区内存分配顺序的实现差异会导致程序行为不一致,需避免数组越界以确保代码健壮性。
123 0
栈区的非法访问导致的死循环(x64)
232.用栈实现队列,225. 用队列实现栈
在232题中,通过两个栈(`stIn`和`stOut`)模拟队列的先入先出(FIFO)行为。`push`操作将元素压入`stIn`,`pop`和`peek`操作则通过将`stIn`的元素转移到`stOut`来实现队列的顺序访问。 225题则是利用单个队列(`que`)模拟栈的后入先出(LIFO)特性。通过多次调整队列头部元素的位置,确保弹出顺序符合栈的要求。`top`操作直接返回队列尾部元素,`empty`判断队列是否为空。 两题均仅使用基础数据结构操作,展示了栈与队列之间的转换逻辑。

热门文章

最新文章