常见的8中数据结构
本文采用意译，版权归原作者所有
1976 年，一个瑞士计算机科学家写一本书《Algorithms + Data Structures = Programs》。即：算法 + 数据结构 = 程序。40 多年过去了，这个等式依然成立。
很多代码面试题都要求候选者深入理解数据结构，不管你来自大学计算机专业还是编程培训机构，也不管你有多少年编程经验。有时面试题会直接提到数据结构，比如“给我实现一个二叉树”，然而有时则不那么明显，比如“统计一下每个作者写的书的数量”。
什么是数据结构？
数据结构是计算机存储、组织数据的方式。对于特定的数据结构(比如数组)，有些操作效率很高(读某个数组元素)，有些操作的效率很低(删除某个数组元素)。程序员的目标是为当前的问题选择最优的数据结构。
为什么我们需要数据结构？
数据是程序的核心要素，因此数据结构的价值不言而喻。无论你在写什么程序，你都需要与数据打交道，比如员工工资、股票价格、杂货清单或者电话本。在不同场景下，数据需要以特定的方式存储，我们有不同的数据结构可以满足我们的需求。
8 种常用数据结构
- 数组
- 栈
- 队列
- 链表
- 图
- 树
- 前缀树
- 哈希表
1. 数组
数组(Array)大概是最简单，也是最常用的数据结构了。其他数据结构，比如栈和队列都是由数组衍生出来的。
下图展示了 1 个数组，它有 4 个元素：
每一个数组元素的位置由数字编号，称为下标或者索引(index)。大多数编程语言的数组第一个元素的下标是 0。
根据维度区分，有 2 种不同的数组：
- 一维数组(如上图所示)
- 多维数组(数组的元素为数组)
数组的基本操作
- Insert - 在某个索引处插入元素
- Get - 读取某个索引处的元素
- Delete - 删除某个索引处的元素
- Size - 获取数组的长度
常见数组代码面试题
2. 栈
撤回，即 Ctrl+Z，是我们最常见的操作之一，大多数应用都会支持这个功能。你知道它是怎么实现的吗？答案是这样的：把之前的应用状态(限制个数)保存到内存中，最近的状态放到第一个。这时，我们需要栈(stack)来实现这个功能。
栈中的元素采用 LIFO (Last In First Out)，即后进先出。
下图的栈有 3 个元素，3 在最上面，因此它会被第一个移除：
栈的基本操作
- Push — 在栈的最上方插入元素
- Pop — 返回栈最上方的元素，并将其删除
- isEmpty — 查询栈是否为空
- Top — 返回栈最上方的元素，并不删除
常见的栈代码面试题
3. 队列
队列(Queue)与栈类似，都是采用线性结构存储数据。它们的区别在于，栈采用 LIFO 方式，而队列采用先进先出，即FIFO(First in First Out)。
下图展示了一个队列，1 是最上面的元素，它会被第一个移除：
队列的基本操作
- Enqueue — 在队列末尾插入元素
- Dequeue — 将队列第一个元素删除
- isEmpty — 查询队列是否为空
- Top — 返回队列的第一个元素
常见的队列代码面试题
4. 链表
链表(Linked List)也是线性结构，它与数组看起来非常像，但是它们的内存分配方式、内部结构和插入删除操作方式都不一样。
链表是一系列节点组成的链，每一个节点保存了数据以及指向下一个节点的指针。链表头指针指向第一个节点，如果链表为空，则头指针为空或者为 null。