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

B*树

这是一种以更昂贵的插入为代价的高效搜索的B树。

其他回答

增量列表/增量队列在cron或事件模拟器等程序中使用,以确定下一个事件何时应该触发。http://everything2.com/title/delta+列表http://www.cs.iastate.edu/~cs554/lec_notes/delta_clock.pdf

Gerth Stølting Brodal和Chris Okasaki的自助倾斜二项式堆:

尽管它们的名字很长,但即使在函数设置中,它们也提供了渐近最优的堆操作。

O(1)尺寸,接头,插入件,最小值O(log n)删除最小值

注意,union需要O(1)而不是O(log n)时间,这与数据结构教科书中通常包含的更为知名的堆(如左派堆)不同。与斐波那契堆不同,这些渐近线是最坏的情况,而不是摊销,即使持续使用!

Haskell中有多种实现。

在Brodal提出了一个具有相同渐近线的命令堆之后,它们由Brodal和Okasaki共同导出。

芬威克树。这是一种数据结构,用于计算向量中两个给定的子索引i和j之间的所有元素的总和。简单的解决方案是,从开始时就预先计算总和,不允许更新项目(必须做O(n)工作才能跟上)。

Fenwick Trees允许您在O(logn)中更新和查询,它的工作方式非常简单。芬威克的原始论文对这一点做了很好的解释,可以在这里免费获得:

http://www.cs.ubc.ca/local/reading/proceedings/spe91-95/spe/vol24/issue3/spe884.pdf

它的父亲RQM树也很酷:它允许您保存关于向量的两个索引之间的最小元素的信息,它还可以在O(logn)更新和查询中工作。我喜欢先教RQM,然后教芬威克树。

我不确定这个数据结构是否有名字,但是提议的包含在Boost中的tokenmap数据结构有点有趣。这是一个动态调整大小的映射,其中查找不仅是O(1),而且是简单的数组访问。我写了关于这个数据结构的大部分背景材料,其中描述了它如何工作的基本原理。

操作系统使用类似于tokenmap的东西来将文件或资源句柄映射到表示文件或资源的数据结构。

我有时使用反转列表来存储范围,它们通常用于在正则表达式中存储字符类。例如,请参见http://www.ibm.com/developerworks/linux/library/l-cpinv.html

另一个很好的用例是加权随机决策。假设你有一个符号和相关概率的列表,你想根据这些概率随机选择它们

   a => 0.1
   b => 0.5
   c => 0.4

然后,你对所有概率进行一次连续求和:

  (0.1, 0.6, 1.0)

这是你的反转列表。生成一个介于0和1之间的随机数,并查找列表中下一个较高条目的索引。你可以用二进制搜索来实现,因为它是排序的。一旦获得了索引,就可以在原始列表中查找符号。

如果有n个符号,则每个随机选择的符号都有O(n)个准备时间,然后是O(log(n))个访问时间,与权重分布无关。

反转列表的一种变体使用负数来指示范围的端点,这使得计算某一点上有多少范围重叠变得容易。看见http://www.perlmonks.org/index.pl?node_id=841368例如。