目录

1.常见数据结构

1.1数据结构概述、栈、队列

数据结构概述

常见的数据结构

1.2数组

1.3链表

链表的特点

链表的种类

 1.4二叉树、 二叉查找树

二叉树概述

二叉树的特点

 

 二叉查找树的特点

1.5平衡二叉树

1.6红黑树

红黑树概述

红黑规则

添加节点

红黑树小结：

各种数据结构的特点和作用是什么样的

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1.常见数据结构

1.1数据结构概述、栈、队列

数据结构概述

1.数据结构是计算机底层存储、组织数据的方式。是指数据相互之间是以什么方式排列在一起的。

2.通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。

常见的数据结构

1.栈

2.队列

3.数组

4.链表

5.二叉树

6.二叉查找树

7.平衡二叉树

8.红黑树

栈数据结构的执行特点：后进先出，先进后出

 

数据进入栈模型的过程称为：压/进栈

数据离开栈模型的过程称为：弹/出栈

常见数据结构之队列：先进先出，后进后出

 

数据从后端进入队列模型的过程称为：入队列

数据从前端离开队列模型的过程称为：出队列

1.2数组

常见数据结构之数组

 

查询速度快：查询数据通过地址值和索引定位，查询任意数据耗时相同。（元素在内存中是连续存储的）

删除效率低：要将原始数据删除，同时后面每个数据前移。

添加效率极低：添加位置后的每个数据后移，再添加元素。

1.3链表

链表的特点

链表中的元素是在内存中不连续存储的，每个元素节点包含数据值和下一个元素的地址。

链表查询慢，无论查询哪个数据都要从头开始找。

链表增删相对快。

 

 

在数据AC之间添加一个数据B：

①数据B对应的下一个数据地址指向数据C；        

②数据A对应的下一个数据地址指向数据B。

 

链表是一种增删快的模型(对比数组）

链表是一种查询慢的模型(对比数组）：链表查询慢，询哪个数据都要从头开始找。

链表的种类

 1.4二叉树、 二叉查找树

二叉树概述

 

二叉树的特点

只能有一个根节点，每个节点最多支持2个直接子节点。

节点的度： 节点拥有的子树的个数，二叉树的度不大于2 叶子节点度为0的节点，也称之为终端结点。

高度：叶子结点的高度为1，叶子结点的父节点高度为2，以此类推，根节点的高度最高。

层：根节点在第一层，以此类推

兄弟节点 ：拥有共同父节点的节点互称为兄弟节点

 

 二叉查找树的特点

二叉查找树又称二叉排序树或者二叉搜索树。

特点：

1，每一个节点上最多有两个子节点

2，左子树上所有节点的值都小于根节点的值

3，右子树上所有节点的值都大于根节点的值

二叉树查找树添节点的规则：

小的存左边

大的存右边

一样的不存

1.5平衡二叉树

二叉树查找存在的问题：出现瘸子现象，导致查询的性能与单链表一样，查询速度变慢！

平衡二叉树是在满足查找二叉树的大小规则下，让树尽可能矮小，以此提高查数据的性能。

平衡二叉树的要求：任意节点的左右两个子树的高度差不超过1，任意节点的左右两个子树都是一颗平衡二叉树。

平衡二叉树-旋转的四种情况

1.左左

2.左右

3.右右

4.右左

平衡二叉树-左左：当根节点左子树的左子树有节点插入，导致二叉树不平衡。

当根节点左子树的左子树有节点插入，将根节点左旋。

 

 

 

平衡二叉树-左右：当根节点左子树的右子树有节点插入，导致二叉树不平衡。

左子树的右子树有节点插入，将左子树左旋，再将根节点右旋。

 

 

 

平衡二叉树-右右：当根节点右子树的右子树有节点插入，导致二叉树不平衡。

当根节点右子树的右子树有节点插入，将根节点左旋。

 

平衡二叉树-右左：当根节点右子树的左子树有节点插入，导致二叉树不平衡。

当根节点右子树的左子树有节点插入，将右子树右旋，根节点左旋。

 

 

1.6红黑树

红黑树概述

红黑树是一种自平衡的二叉查找树，是计算机科学中用到的一种数据结构。

1972年出现，当时被称之为平衡二叉B树。1978年被修改为如今的"红黑树"。

每一个节点可以是红或者黑；红黑树不是通过高度平衡的，它的平衡是通过“红黑规则”进行实现的。

红黑规则

1.每一个节点或是红色的，或者是黑色的，根节点必须是黑色。

2.如果某一个节点是红色，那么它的子节点必须是黑色(不能出现两个红色节点相连的情况)。 

3.对每一个节点，从该节点到其所有后代叶节点的简单路径上，均包含相同数目的黑色节点。

4.如果一个节点没有子节点或者父节点，则该节点相应的指针属性值为Nil，这些Nil视为叶节点，每个叶节点(Nil)是黑色的；

 

添加节点

添加的节点的颜色，可以是红色的，也可以是黑色的。

默认用红色效率高。

添加三个元素，一共需要调整两次。

红黑树小结：

红黑树不是高度平衡的，它的平衡是通过"红黑规则"进行实现的。

红黑树增删改查的性能都很好。

各种数据结构的特点和作用是什么样的

队列：先进先出，后进后出。

栈：后进先出，先进后出。

数组：内存连续区域，查询快，增删慢。

链表：元素是游离的，查询慢，首尾操作极快。

二叉树：永远只有一个根节点, 每个结点不超过2个子节点的树。

查找二叉树：小的左边，大的右边，但是可能树很高，查询性能变差。

平衡查找二叉树：让树的高度差不大于1，增删改查都提高了。

红黑树（就是基于红黑规则实现了自平衡的排序二叉树）