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。


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持久数据结构

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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。

我个人认为稀疏矩阵数据结构非常有趣。http://www.netlib.org/linalg/html_templates/node90.html

著名的BLAS库使用这些。当您处理包含100000行和列的线性系统时,使用它们变得至关重要。其中一些还类似于计算机图形中常见的紧凑网格(基本上类似于桶排序网格)。http://www.cs.kuleuven.be/~ares/publications/LD08CFRGRT/LD08CFRGRT.pdf

同样就计算机图形而言,MAC网格有些有趣,但这仅仅是因为它们很聪明。http://www.seas.upenn.edu/~cis665/projects/Liquiation_665_Report.pdf

我认为标准数据结构的无锁替代方案,即无锁队列、堆栈和列表被忽略了。随着并发性成为更高的优先级,它们变得越来越重要,并且比使用互斥或锁来处理并发读/写更令人钦佩。

以下是一些链接http://www.cl.cam.ac.uk/research/srg/netos/lock-free/http://www.research.ibm.com/people/m/michael/podc-1996.pdf[PDF链接]http://www.boyet.com/Articles/LockfreeStack.html

迈克·阿克顿(Mike Acton)的博客中有一些关于无锁设计和方法的优秀文章

嵌套集用于表示关系数据库中的树并对其运行查询。例如,ActiveRecord(RubyonRails的默认ORM)附带了一个非常简单的嵌套集插件,这使得使用树变得微不足道。

我喜欢treaps——这是一个简单而有效的想法,即在二进制搜索树上叠加具有随机优先级的堆结构,以平衡它。