周围有一些数据结构非常有用,但大多数程序员都不知道。他们是哪一个?

每个人都知道链表、二叉树和散列,但比如Skip列表和Bloom过滤器。我想知道更多不太常见但值得了解的数据结构,因为它们依赖于伟大的想法,丰富了程序员的工具箱。

PS:我还对舞蹈链接等技术感兴趣,这些技术巧妙地利用了通用数据结构的财产。

编辑:请尝试包含更详细描述数据结构的页面链接。此外,试着补充几句关于数据结构为什么很酷的话(正如乔纳斯·Kölker已经指出的那样)。此外,尝试为每个答案提供一个数据结构。这将允许更好的数据结构仅根据其投票结果浮到顶部。


当前回答

您可以使用最小堆来在恒定时间内找到最小元素,或者使用最大堆来找到最大元素。但如果你想同时做这两项操作呢?可以使用“最小值-最大值”在恒定时间内执行这两个操作。它通过使用最小-最大排序来工作:在连续树级别之间交替进行最小和最大堆比较。

其他回答

Hinze和Paterson的2-3手指树是一种功能强大的数据结构瑞士军刀,具有很好的渐近线,适用于各种操作。虽然复杂,但它们比之前的Kaplan和Tarjan通过递归减速实现的持久列表的命令式结构简单得多。

它们作为一个可链接的deque,O(1)访问任意一端,O(log-min(n,m))追加,并提供O(log-main(n),length-n))索引,直接访问序列的任何部分上的单形前缀和。

实现存在于Haskell、Coq、F#、Scala、Java、C、Clojure、C#和其他语言中。

您可以使用它们来实现优先级搜索队列、区间映射、具有快速头部访问的绳索、映射、集合、可链接序列或几乎任何结构,您可以将其表述为在快速可链接/可索引序列上收集单形结果。

我还有一些幻灯片描述了它们的派生和使用。

空间索引,特别是R-树和KD树,有效地存储空间数据。它们适用于地理地图坐标数据和VLSI位置和路线算法,有时也适用于最近邻搜索。

位阵列紧凑地存储单个位,并允许快速位操作。

Bloom过滤器:m位的位数组,最初全部设置为0。

要添加一个项,您可以通过k个哈希函数运行它,该函数将在数组中为您提供k个索引,然后将其设置为1。

要检查集合中是否有项目,请计算k个索引并检查它们是否都设置为1。

当然,这给出了一些误报的概率(根据维基百科,大约是0.61^(m/n),其中n是插入项目的数量)。假阴性是不可能的。

删除项是不可能的,但您可以实现计数布隆过滤器,由整数数组和递增/递减表示。

跳过列表非常整洁。

维基百科跳过列表是一种概率数据结构,基于多个并行、排序的链接列表,其效率与二进制搜索树相当(大多数操作的顺序日志n平均时间)。

它们可以作为平衡树的替代(使用概率平衡而不是严格执行平衡)。它们很容易实现,而且比红黑树更快。我认为他们应该在每一个优秀的程序员工具箱中。

如果你想深入了解跳过列表,这里有一个麻省理工学院算法简介讲座视频的链接。

此外,这里还有一个Java小程序,直观地演示了跳过列表。

成对堆是一种堆数据结构,具有相对简单的实现和出色的实际摊余性能。