經常使用數據結構的應用場景小結

一、單向連接

單向鏈表適用於只從一端單向訪問的場合，這種場合通常來講：

（1）、刪除時，只適合刪除第一個元素；

（2）、添加時，只直接添加到最後一個元素的後面或者添加到第一個元素的前面；

（3）、屬於單向迭代器，只能從一個方向走到頭（只支持前進或後退，取決於實現），查找效率極差。不適合大量查詢的場合。

這種典型的應用場合是各種緩衝池和棧的實現。

二、雙向鏈表

雙向鏈表相比單向鏈表，擁有前向和後向兩個指針地址，因此適合如下場合：

（1）、刪除時，能夠刪除任意元素，而只須要極小的開銷；

（2）、添加時，當知道它的前一個或後一個位置的元素時，只須要極小的開銷。

（3）、屬於雙向迭代器，能夠從頭走到尾或從尾走到頭，但一樣查找時須要遍歷，效率與單向鏈表無改善，不適合大量查詢的場合。

這種典型的應用場景是各類不須要排序的數據列表管理。

三、數組（含Delphi中動態數組）、列表（Delphi/C++ Builder中的TList）向量（C++中std::vector）

這種數據結構使用一段連續的空間來存貯元素，因此能夠直接經過索引來獲取到某個元素，並且能夠經過對元素的內容進行排序，而後使用二分法查找，從而提供查找效率。其適合的場合主要是：

（1）、不會頻繁增刪元素的場合，由於增刪元素都牽涉到元素空間的從新分配，頻繁的內存分配操做會大幅下降操做效率。但添加操做時，能夠經過預分配足夠的空間來優化添加時的效率。

（2）、屬於隨機迭代器，能夠隨機訪問任意元素。對於已排序的元素查找起來效率較高。

四、二叉樹（含紅黑樹、平衡二叉樹等）

這個數據結構相似於雙向鏈表，任意插入元素時都會自動排序，紅黑樹和平衡二叉樹都使二叉樹儘可能平衡，從而使查詢時和二分法相似。它適合的場合主要是：

（1）、須要時刻保證列表元素的有序排列；

（2）、須要頻繁的增刪和查詢操做；

（3）、屬於雙向迭代器，不能隨機訪問任意元素；

五、哈希桶

這個數據結構使用數組和鏈表來管理元素，在好的桶尺寸和哈希算法支持下，理想上能夠達到接近數組的隨機訪問效率。其適合的場合主要是：

（1）、不須要保證元素的順序（由於它是按哈希值決定插入到那個桶裏，與原始數據內容無關）；

（2）、須要頻繁的增刪和查詢操做；

（3）、屬於單向或雙向迭代器（取決於具體實現），不能隨機訪問任意元素。