数据结构栈、队列、链表、散列表

栈(stack)

栈(stack)是限制插入和删除只能在一个位置上进行的表,该位置是表的末端,叫做栈顶(top)。它是后进先出(LIFO)的。对栈的基本操作只有 push(进栈)和 pop(出栈)两种,前者相当于插入,后者相当于删除最后的元素。

队列(queue)

队列是一种特殊的线性表,特殊之处在于它只允许在表的前端(front)进行删除操作,而在表的后端(rear)进行插入操作,和栈一样,队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾,进行删除操作的端称为队头。

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链表(Link)

链表是一种数据结构,和数组同级。比如,Java 中我们使用的 ArrayList,其实现原理是数组。而LinkedList 的实现原理就是链表了。链表在进行循环遍历时效率不高,但是插入和删除时优势明显。

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散列表(Hash Table)

散列表(Hash table,也叫哈希表)是一种查找算法,与链表、树等算法不同的是,散列表算法在查找时不需要进行一系列和关键字(关键字是数据元素中某个数据项的值,用以标识一个数据元素)的比较操作。

散列表算法希望能尽量做到不经过任何比较,通过一次存取就能得到所查找的数据元素,因而必须要在数据元素的存储位置和它的关键字(可用 key 表示)之间建立一个确定的对应关系,使每个关键字和散列表中一个唯一的存储位置相对应。因此在查找时,只要根据这个对应关系找到给定关键字在散列表中的位置即可。这种对应关系被称为散列函数(可用 h(key)表示)。

用的构造散列函数的方法有:

(1)直接定址法: 取关键字或关键字的某个线性函数值为散列地址。即:h(key) = key 或 h(key) = a * key + b,其中 a 和 b 为常数。

(2)数字分析法

(3)平方取值法: 取关键字平方后的中间几位为散列地址。

(4)折叠法:将关键字分割成位数相同的几部分,然后取这几部分的叠加和作为散列地址。

(5)除留余数法:取关键字被某个不大于散列表表长 m 的数 p 除后所得的余数为散列地址,即:h(key) = key MOD p p ≤ m

(6)随机数法:选择一个随机函数,取关键字的随机函数值为它的散列地址,即:h(key) = random(key)

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