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

以下是一些:

后缀尝试。适用于几乎所有类型的字符串搜索(http://en.wikipedia.org/wiki/Suffix_trie#Functionality). 另请参见后缀数组;它们没有后缀树那么快,但要小得多。飞溅的树木(如上所述)。它们很酷的原因有三个:它们很小:您只需要像在任何二叉树中那样的左右指针(不需要存储节点颜色或大小信息)它们(相对而言)很容易实施它们为一整套“测量标准”提供了最优的摊余复杂度(log n查找时间是每个人都知道的时间)。看见http://en.wikipedia.org/wiki/Splay_tree#Performance_theorems堆排序的搜索树:在树中存储一堆(key,prio)对,这样它就是一个关于关键字的搜索树,并根据优先级进行堆排序。人们可以看到这样一棵树有一个独特的形状(它并不总是完全堆积在左边)。使用随机优先级,它可以为您提供预期的O(log n)搜索时间,IIRC。一个小生境是具有O(1)邻居查询的无向平面图的邻接列表。与其说这是一种数据结构,不如说是一种组织现有数据结构的特定方式。这是如何做到的:每个平面图都有一个节点,其阶数最多为6。选择这样一个节点,将其邻居放在其邻居列表中,将其从图中删除,然后递归直到图为空。当给定一对(u,v)时,在v的邻居列表中查找u,在u的邻居列表上查找v。两者的大小都最多为6,因此这是O(1)。

根据上面的算法,如果u和v是邻居,那么v的列表中不会同时有u和v。如果需要,只需将每个节点缺失的邻居添加到该节点的邻居列表中,但要存储快速查找所需的邻居列表的数量。

其他回答

正确的字符串数据结构。几乎每个程序员都满足于一种语言对结构的任何原生支持,而这种支持通常是低效的(尤其是对于构建字符串,你需要一个单独的类或其他东西)。

最糟糕的是将字符串作为C中的字符数组,并依赖NULL字节来确保安全。

哈希表的一个有趣的变体叫做布谷鸟哈希。为了处理哈希冲突,它使用多个哈希函数而不是1。通过从主哈希指定的位置删除旧对象,并将其移动到备用哈希函数指定的位置,可以解决冲突。Cuckoo Hashing允许更有效地使用内存空间,因为您只需要3个哈希函数就可以将负载因子提高91%,而且访问时间也很长。

我很惊讶没有人提到Merkle树(即哈希树)。

在许多情况下(P2P程序、数字签名),当您只有部分文件可用时,您需要验证整个文件的哈希。

一个鲜为人知但相当漂亮的数据结构是Fenwick树(有时也称为二进制索引树或BIT)。它存储累积和并支持O(log(n))运算。虽然累积和听起来不太令人兴奋,但它可以用于解决许多需要排序/log(n)数据结构的问题。

IMO的主要卖点是易于实施。在解决算法问题时非常有用,否则将涉及编码红黑/avl树。

看看手指树,特别是如果你是前面提到的纯函数数据结构的粉丝。它们是持久序列的功能表示,支持以摊销的恒定时间访问末端,以及以较小片段的大小按时间对数连接和拆分。

根据原文:

我们的函数2-3指树是Okasaki(1998)介绍的一种通用设计技术的一个实例,称为隐式递归减速。我们已经注意到,这些树是他的隐式deque结构的扩展,用2-3个节点替换对,以提供高效连接和拆分所需的灵活性。

手指树可以用幺半群参数化,使用不同的幺半群将导致树的不同行为。这使手指树可以模拟其他数据结构。