每个网络工程师都必须知道的8种通用数据结 [复制链接]

点击上方网络技术干货圈，选择设为星标

优质文章，及时送达

快速介绍8种常用数据结构

数据结构是一种特殊的组织和存储数据的方式，可以使我们可以更高效地对存储的数据执行操作。数据结构在计算机科学和软件工程领域具有广泛而多样的用途。

几乎所有已开发的程序或软件系统都使用数据结构。此外，数据结构属于计算机科学和软件工程的基础。当涉及软件工程面试问题时，这是一个关键主题。因此，作为开发人员，我们必须对数据结构有充分的了解。

在本文中，我将简要解释每个网络工程师必须知道的8种常用数据结构。

数组是固定大小的结构，可以容纳相同数据类型的项目。它可以是整数数组，浮点数数组，字符串数组或什至是数组数组（例如二维数组）。数组已建立索引，这意味着可以进行随机访问。

·遍历：遍历所有元素并进行打印。

·插入：将一个或多个元素插入数组。

·删除：从数组中删除元素

·搜索：在数组中搜索元素。您可以按元素的值或索引搜索元素

·更新：在给定索引处更新现有元素的值

·用作构建其他数据结构的基础，例如数组列表，堆，哈希表，向量和矩阵。

·用于不同的排序算法，例如插入排序，快速排序，冒泡排序和合并排序。

链表是一种顺序结构，由相互链接的线性顺序项目序列组成。因此，您必须顺序访问数据，并且无法进行随机访问。链接列表提供了动态集的简单灵活的表示形式。

让我们考虑以下有关链表的术语。您可以通过参考图2来获得一个清晰的主意。

·链表中的元素称为节点。

·每个节点都包含一个密钥和一个指向其后继节点（称为next）的指针。

·名为head的属性指向链接列表的第一个元素。

·链表的最后一个元素称为尾。

以下是可用的各种类型的链表。

·单链列表—只能沿正向遍历项目。

·双链表-可以在前进和后退方向上遍历项目。节点由一个称为上一个的附加指针组成，指向上一个节点。

·循环链接列表—链接列表，其中头的上一个指针指向尾部，尾号的下一个指针指向头。

·搜索：通过简单的线性搜索在给定的链表中找到键为k的第一个元素，并返回指向该元素的指针

·插入：在链接列表中插入一个密钥。插入可以通过3种不同的方式完成；在列表的开头插入，在列表的末尾插入，然后在列表的中间插入。

·删除：从给定的链表中删除元素x。您不能单步删除节点。删除可以通过3种不同方式完成；从列表的开头删除，从列表的末尾删除，然后从列表的中间删除。

·用于编译器设计中的符号表管理。

·用于在使用AltTab（使用循环链表实现）的程序之间进行切换。

堆栈是一种LIFO（后进先出-最后放置的元素可以首先访问）结构，该结构通常在许多编程语言中都可以找到。该结构被称为"堆栈"，因为它类似于真实世界的堆栈-板的堆栈。

下面给出了可以在堆栈上执行的2个基本操作。请参考图3，以更好地了解堆栈操作。

·Push推送：在堆栈顶部插入一个元素。

·Pop弹出：删除最上面的元素并返回。

此外，为堆栈提供了以下附加功能，以检查其状态。

·Peep窥视：返回堆栈的顶部元素而不删除它。

·isEmpty：检查堆栈是否为空。

·isFull：检查堆栈是否已满。

·用于表达式评估（例如：用于解析和评估数学表达式的调车场算法）。

·用于在递归编程中实现函数调用。

队列是一种FIFO（先进先出-首先放置的元素可以首先访问）结构，该结构通常在许多编程语言中都可以找到。该结构被称为"队列"，因为它类似于现实世界中的队列-人们在队列中等待。

下面给出了可以在队列上执行的2个基本操作。请参考图4，以更好地了解堆栈操作。

·进队：将元素插入队列的末尾。

·出队：从队列的开头删除元素。

·用于管理多线程中的线程。

·用于实施排队系统（例如：优先级队列）。

哈希表是一种数据结构，用于存储具有与每个键相关联的键的值。此外，如果我们知道与值关联的键，则它有效地支持查找。因此，无论数据大小如何，插入和搜索都非常有效。

当存储在表中时，直接寻址使用值和键之间的一对一映射。但是，当存在大量键值对时，此方法存在问题。该表将具有很多记录，并且非常庞大，考虑到典型计算机上的可用内存，该表可能不切实际甚至无法存储。为避免此问题，我们使用哈希表。关于哈希表的详细介绍可以在python入门与进阶