面试官：讲一讲你对数据结构——数组、链表、栈、队列的理解

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1、解释定义

1. 数据结构：

数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。再简单描述一下：数据结构就是描述对象间逻辑关系的学科。

若是仍是不太清楚下面会举例说明的。

2. 数据存储结构：

简单的讲就是数据在计算机中的存储方式。

经常使用的数据存储方式有两种：顺序存储，非顺序存储。顺序存储就是把数据存储在一块联系的存储介质（硬盘或内存等）中。反之就是非顺序存储咯。Java中的数组就是典型的顺序存储，链表就是非顺序存储。数组存储数据时会开辟出一块联系内存，按顺序存储。链表先不会开辟出一块内存来，而是只须要知道下一个节点存储的位置，就能把因此的数据连起来了。因此单向链表的最后一个节点是指向Null的。

数组、链表、栈和队列是最基本的数据结构，任何程序语言都会涉及到其中的一种或多种。

2、数组

数组是数据结构中很基本的结构，不少编程语言都内置数组。

在java中当建立数组时会在内存中划分出一块连续的内存，而后当有数据进入的时候会将数据按顺序的存储在这块连续的内存中。当须要读取数组中的数据时，须要提供数组中的索引，而后数组根据索引将内存中的数据取出来，返回给读取程序。在Java中并非全部的数据都能存储到数组中，只有相同类型的数据才能够一块儿存储到数组中。

全部的数据结构都支持几个基本操做：读取、插入、删除。

由于数组在存储数据时是按顺序存储的，存储数据的内存也是连续的，因此他的特色就是寻址读取数据比较容易，插入和删除比较困难。简单解释一下为何，在读取数据时，只须要告诉数组要从哪一个位置（索引）取数据就能够了，数组会直接把你想要的位置的数据取出来给你。插入和删除比较困难是由于这些存储数据的内存是连续的，要插入和删除就须要变动整个数组中的数据的位置。举个例子：一个数组中编号0->1->2->3->4这五个内存地址中都存了数组的数据，但如今你须要往4中插入一个数据，那就表明着从4开始，后面的全部内存中的数据都要日后移一个位置。这但是很耗时的。

3、链表

在java中建立链表的过程和建立数组的过程不一样，不会先划出一块连续的内存。由于链表中的数据并非连续的，链表在存储数据的内存中有两块区域，一块区域用来存储数据，一块区域用来记录下一个数据保存在哪里（指向下一个数据的指针）。当有数据进入链表时候，会根据指针找到下一个存储数据的位置，而后把数据保存起来，而后再指向下一个存储数据的位置。这样链表就把一些碎片空间利用起来了，虽然链表是线性表，可是并不会按线性的顺序存储数据。

因为链表是以这种方式保存数据，因此链表在插入和删除时比较容易，读取数据时比较麻烦。举个例子：一个链表中0->1->2->3->4这五个内存地址中都存了数据，如今须要往2中插入一条数据，那么只须要更改1号和2号中记录下一个数据的位置就好了，对其余数据没有影响。删除一条数据与插入相似，很高效。可是若是是想要在链表其中取出一条数据，就须要从0号开始一个一个的找，直到找到想要的那条数据为止。

4、栈

栈是一种先进后出的数据结构，数组和链表均可以生成栈。当数据进入到栈时会按照规则压入到栈的底部，再次进入的数据会压在第一次的数据上面，以此类推。

在取出栈中的数据的时候会先取出最上面的数据，因此是先进后出。

因为数组和链表均可以组成栈，因此操做特色就须要看栈是由数组仍是链表生成的了，而后就会继承相应的操做特色。

5、队列

队列是一种先进先出的数据结构，数组和链表也均可以生成队列。当数据进入到队列中时也是先进入的在下面后进入的再上面，可是出队列的时候是先从下面出，而后才是上面的数据出，最晚进入的队列的，最后出。

举个简单的例子：能够把栈和队列当作是两根管子，这两根管子是用来存储数据的，有多是数组生成的也有多是链表生成的，栈的这根管子有一头是封死的，因此像这个管子放数据只能从一个口进，拿出数据的时候也只能从这一个口拿出来。而队列这根管子呢两个口都是敞开的，一个口负责进数据，另外一个口负责出数据，因此从一进口先进去的数据，在出口处会先被拿出来。