代碼面試需要知道的8種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(附面試題及答案鏈接)-創(chuàng)新互聯(lián)

譯者按： 搞定面試，不要急著刷題，先弄懂什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)！

在麻栗坡等地區(qū)，都構(gòu)建了全面的區(qū)域性戰(zhàn)略布局，加強(qiáng)發(fā)展的系統(tǒng)性、市場(chǎng)前瞻性、產(chǎn)品創(chuàng)新能力，以專注、極致的服務(wù)理念，為客戶提供成都網(wǎng)站設(shè)計(jì)、成都網(wǎng)站制作 網(wǎng)站設(shè)計(jì)制作按需求定制開發(fā),公司網(wǎng)站建設(shè),企業(yè)網(wǎng)站建設(shè),品牌網(wǎng)站設(shè)計(jì),營(yíng)銷型網(wǎng)站建設(shè),外貿(mào)營(yíng)銷網(wǎng)站建設(shè),麻栗坡網(wǎng)站建設(shè)費(fèi)用合理。

• 原文：The top data structures you should know for your next coding interview
• 譯者：Fundebug

為了保證可讀性，本文采用意譯而非直譯。另外，本文版權(quán)歸原作者所有，翻譯僅用于學(xué)習(xí)。

1976年，一個(gè)瑞士計(jì)算機(jī)科學(xué)家寫一本書《Algorithms + Data Structures = Programs》。即：算法 + 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) = 程序。40多年過(guò)去了，這個(gè)等式依然成立。

很多代碼面試題都要求候選者深入理解數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不管你來(lái)自大學(xué)計(jì)算機(jī)專業(yè)還是編程培訓(xùn)機(jī)構(gòu)，也不管你有多少年編程經(jīng)驗(yàn)。有時(shí)面試題會(huì)直接提到數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如“給我實(shí)現(xiàn)一個(gè)二叉樹”，然而有時(shí)則不那么明顯，比如“統(tǒng)計(jì)一下每個(gè)作者寫的書的數(shù)量”。

什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？

數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)、組織數(shù)據(jù)的方式。對(duì)于特定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(比如數(shù)組)，有些操作效率很高(讀某個(gè)數(shù)組元素)，有些操作的效率很低(刪除某個(gè)數(shù)組元素)。程序員的目標(biāo)是為當(dāng)前的問題選擇最優(yōu)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

為什么我們需要數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)？

數(shù)據(jù)是程序的核心要素，因此數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的價(jià)值不言而喻。無(wú)論你在寫什么程序，你都需要與數(shù)據(jù)打交道，比如員工工資、股票價(jià)格、雜貨清單或者電話本。在不同場(chǎng)景下，數(shù)據(jù)需要以特定的方式存儲(chǔ)，我們有不同的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可以滿足我們的需求。

8種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

1. 數(shù)組
2. 棧
3. 隊(duì)列
4. 鏈表
5. 圖
6. 樹
7. 前綴樹
8. 哈希表

1. 數(shù)組

數(shù)組(Array)大概是最簡(jiǎn)單，也是最常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)了。其他數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比如棧和隊(duì)列都是由數(shù)組衍生出來(lái)的。

下圖展示了1個(gè)數(shù)組，它有4個(gè)元素：

每一個(gè)數(shù)組元素的位置由數(shù)字編號(hào)，稱為下標(biāo)或者索引(index)。大多數(shù)編程語(yǔ)言的數(shù)組第一個(gè)元素的下標(biāo)是0。

根據(jù)維度區(qū)分，有2種不同的數(shù)組：

• 一維數(shù)組(如上圖所示)
• 多維數(shù)組(數(shù)組的元素為數(shù)組)

數(shù)組的基本操作

• Insert - 在某個(gè)索引處插入元素
• Get - 讀取某個(gè)索引處的元素
• Delete - 刪除某個(gè)索引處的元素
• Size - 獲取數(shù)組的長(zhǎng)度

常見數(shù)組代碼面試題

• 查找數(shù)組中第二小的元素
• 查找第一個(gè)沒有重復(fù)的數(shù)組元素
• 合并2個(gè)排序好的數(shù)組
• 重新排列數(shù)組中的正數(shù)和負(fù)數(shù)

2. 棧

撤回，即Ctrl+Z，是我們最常見的操作之一，大多數(shù)應(yīng)用都會(huì)支持這個(gè)功能。你知道它是怎么實(shí)現(xiàn)的嗎？答案是這樣的：把之前的應(yīng)用狀態(tài)(限制個(gè)數(shù))保存到內(nèi)存中，最近的狀態(tài)放到第一個(gè)。這時(shí)，我們需要棧(stack)來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能。

棧中的元素采用LIFO (Last In First Out)，即后進(jìn)先出。

下圖的棧有3個(gè)元素，3在最上面，因此它會(huì)被第一個(gè)移除：

棧的基本操作

• Push?—?在棧的最上方插入元素
• Pop?— 返回棧最上方的元素，并將其刪除
• isEmpty?—?查詢棧是否為空
• Top?—?返回棧最上方的元素，并不刪除

常見的棧代碼面試題

• 使用棧計(jì)算后綴表達(dá)式
• 使用棧為棧中的元素排序
• 檢查字符串中的括號(hào)是否匹配正確

3. 隊(duì)列

隊(duì)列(Queue)與棧類似，都是采用線性結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。它們的區(qū)別在于，棧采用LIFO方式，而隊(duì)列采用先進(jìn)先出，即FIFO(First in First Out)。

下圖展示了一個(gè)隊(duì)列，1是最上面的元素，它會(huì)被第一個(gè)移除：

隊(duì)列的基本操作

• Enqueue?—?在隊(duì)列末尾插入元素
• Dequeue?—?將隊(duì)列第一個(gè)元素刪除
• isEmpty?—?查詢隊(duì)列是否為空
• Top?—?返回隊(duì)列的第一個(gè)元素

常見的隊(duì)列代碼面試題

• 使用隊(duì)列實(shí)現(xiàn)棧
• 倒轉(zhuǎn)隊(duì)列的前K個(gè)元素
• 使用隊(duì)列將1到n轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制

4. 鏈表

鏈表(Linked List)也是線性結(jié)構(gòu)，它與數(shù)組看起來(lái)非常像，但是它們的內(nèi)存分配方式、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和插入刪除操作方式都不一樣。

鏈表是一系列節(jié)點(diǎn)組成的鏈，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)保存了數(shù)據(jù)以及指向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的指針。鏈表頭指針指向第一個(gè)節(jié)點(diǎn)，如果鏈表為空，則頭指針為空或者為null。

鏈表可以用來(lái)實(shí)現(xiàn)文件系統(tǒng)、哈希表和鄰接表。

下圖展示了一個(gè)鏈表，它有3個(gè)節(jié)點(diǎn)：

鏈表分為2種：

• 單向鏈表
• 雙向鏈表

鏈表的基本操作

• InsertAtEnd?—?在鏈表結(jié)尾插入元素
• InsertAtHead?—?在鏈表開頭插入元素
• Delete?—?刪除鏈表的指定元素
• DeleteAtHead?—?刪除鏈表第一個(gè)元素
• Search?—?在鏈表中查詢指定元素
• isEmpty?—?查詢鏈表是否為空

常見的隊(duì)列代碼面試題

• 倒轉(zhuǎn)1個(gè)鏈表
• 檢查鏈表中是否存在循環(huán)
• 返回鏈表倒數(shù)第N個(gè)元素
• 移除鏈表中的重復(fù)元素

5. 圖

圖(graph)由多個(gè)節(jié)點(diǎn)(vertex)構(gòu)成，節(jié)點(diǎn)之間闊以互相連接組成一個(gè)網(wǎng)絡(luò)。(x, y)表示一條邊(edge)，它表示節(jié)點(diǎn)x與y相連。邊可能會(huì)有權(quán)值(weight/cost)。

圖分為兩種:

• 無(wú)向圖
• 有向圖

在編程語(yǔ)言中，圖有可能有以下兩種形式表示：

• 鄰接矩陣(Adjacency Matrix)
• 鄰接表(Adjacency List)

遍歷圖有兩周算法

• 廣度優(yōu)先搜索(Breadth First Search)
• 深度優(yōu)先搜索(Depth First Search)

常見的圖代碼面試題

• 實(shí)現(xiàn)廣度優(yōu)先搜索
• 實(shí)現(xiàn)深度優(yōu)先搜索
• 檢查圖是否為樹
• 統(tǒng)計(jì)圖中邊的個(gè)數(shù)
• 使用Dijkstra算法查找兩個(gè)節(jié)點(diǎn)之間的最短距離

6. 樹

樹(Tree)是一個(gè)分層的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，由節(jié)點(diǎn)和連接節(jié)點(diǎn)的邊組成。樹是一種特殊的圖，它與圖大的區(qū)別是沒有循環(huán)。

樹被廣泛應(yīng)用在人工智能和一些復(fù)雜算法中，用來(lái)提供高效的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)。

下圖是一個(gè)簡(jiǎn)單的樹以及與樹相關(guān)的術(shù)語(yǔ)：

樹有很多分類：

• N叉樹(N-ary Tree)
• 平衡樹(Balanced Tree)
• 二叉樹(Binary Tree)
• 二叉查找樹(Binary Search Tree)
• 平衡二叉樹(AVL Tree)
• 紅黑樹(Red Black Tree)
• 2-3樹(2–3 Tree)

其中，二叉樹和二叉查找樹是最常用的樹。

常見的樹代碼面試題

• 計(jì)算樹的高度
• 查找二叉平衡樹中第K大的元素
• 查找樹中與根節(jié)點(diǎn)距離為k的節(jié)點(diǎn)
• 查找二叉樹中某個(gè)節(jié)點(diǎn)所有祖先節(jié)點(diǎn)

7. 前綴樹

前綴樹(Prefix Trees或者Trie)與樹類似，用于處理字符串相關(guān)的問題時(shí)非常高效。它可以實(shí)現(xiàn)快速檢索，常用于字典中的單詞查詢，搜索引擎的自動(dòng)補(bǔ)全甚至IP路由。

下圖展示了“top”, “thus”和“their”三個(gè)單詞在前綴樹中如何存儲(chǔ)的：

單詞是按照字母從上往下存儲(chǔ)，“p”, “s”和“r”節(jié)點(diǎn)分別表示“top”, “thus”和“their”的單詞結(jié)尾。

常見的樹代碼面試題

• 統(tǒng)計(jì)前綴樹表示的單詞個(gè)數(shù)
• 使用前綴樹為字符串?dāng)?shù)組排序

8. 哈希表

哈希(Hash)將某個(gè)對(duì)象變換為唯一標(biāo)識(shí)符，該標(biāo)識(shí)符通常用一個(gè)短的隨機(jī)字母和數(shù)字組成的字符串來(lái)代表。哈?？梢杂脕?lái)實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其中最常用的就是哈希表(hash table)。

哈希表通常由數(shù)組實(shí)現(xiàn)。

哈希表的性能取決于3個(gè)指標(biāo)：

• 哈希函數(shù)
• 哈希表的大小
• 哈希沖突處理方式

下圖展示了有數(shù)組實(shí)現(xiàn)的哈希表，數(shù)組的下標(biāo)即為哈希值，由哈希函數(shù)計(jì)算，作為哈希表的鍵(key)，而數(shù)組中保存的數(shù)據(jù)即為值(value)：

<img style="width:30%;" src="./code-interview-data-structure/hash_table.png" />

常見的哈希表代碼面試題

• 查找數(shù)組中對(duì)稱的組合
• 確認(rèn)某個(gè)數(shù)組的元素是否為另一個(gè)數(shù)組元素的子集
• 確認(rèn)給定的數(shù)組是否互斥

參考

• Fundebug博客 - Node.js面試題之2017
• Fundebug博客 - 快速掌握J(rèn)avaScript面試基礎(chǔ)知識(shí)(一)
• Fundebug博客 - 快速掌握J(rèn)avaScript面試基礎(chǔ)知識(shí)(二)
• Fundebug博客 - 快速掌握J(rèn)avaScript面試基礎(chǔ)知識(shí)(三)
• GeeksforGeeks

關(guān)于Fundebug

Fundebug專注于JavaScript、微信小程序、微信小游戲、支付寶小程序、React Native、Node.js和Java實(shí)時(shí)BUG監(jiān)控。 自從2016年雙十一正式上線，F(xiàn)undebug累計(jì)處理了7億+錯(cuò)誤事件，得到了Google、360、金山軟件、百姓網(wǎng)等眾多知名用戶的認(rèn)可。歡迎免費(fèi)試用！

版權(quán)聲明

轉(zhuǎn)載時(shí)請(qǐng)注明作者Fundebug以及本文地址：

https://blog.fundebug.com/2018/08/27/code-interview-data-structure/

另外有需要云服務(wù)器可以了解下創(chuàng)新互聯(lián)scvps.cn，海內(nèi)外云服務(wù)器15元起步，三天無(wú)理由+7*72小時(shí)售后在線，公司持有idc許可證，提供“云服務(wù)器、裸金屬服務(wù)器、高防服務(wù)器、香港服務(wù)器、美國(guó)服務(wù)器、虛擬主機(jī)、免備案服務(wù)器”等云主機(jī)租用服務(wù)以及企業(yè)上云的綜合解決方案，具有“安全穩(wěn)定、簡(jiǎn)單易用、服務(wù)可用性高、性價(jià)比高”等特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，專為企業(yè)上云打造定制，能夠滿足用戶豐富、多元化的應(yīng)用場(chǎng)景需求。

當(dāng)前名稱：代碼面試需要知道的8種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(附面試題及答案鏈接)-創(chuàng)新互聯(lián)
轉(zhuǎn)載來(lái)于：http://muchs.cn/article4/dhocie.html

成都網(wǎng)站建設(shè)公司_創(chuàng)新互聯(lián)，為您提供網(wǎng)站建設(shè)、網(wǎng)頁(yè)設(shè)計(jì)公司、網(wǎng)站設(shè)計(jì)公司、移動(dòng)網(wǎng)站建設(shè)、域名注冊(cè)、靜態(tài)網(wǎng)站

廣告

聲明：本網(wǎng)站發(fā)布的內(nèi)容（圖片、視頻和文字）以用戶投稿、用戶轉(zhuǎn)載內(nèi)容為主，如果涉及侵權(quán)請(qǐng)盡快告知，我們將會(huì)在第一時(shí)間刪除。文章觀點(diǎn)不代表本網(wǎng)站立場(chǎng)，如需處理請(qǐng)聯(lián)系客服。電話：028-86922220；郵箱：631063699@qq.com。內(nèi)容未經(jīng)允許不得轉(zhuǎn)載，或轉(zhuǎn)載時(shí)需注明來(lái)源： 創(chuàng)新互聯(lián)