底层存储结构：数组、链表

数据结构种类很多，它们存在的目的都是在不同的应用场景合理组织数据，尽可能高效地查找、修改，也就是更好的空间换时间策略。

但数据在计算机内存中的存储方式，可分为连续空间存储（数组）和分散空间存储（链表），所有数据结构都是基于数组、链表或二者的组合实现的。

• 数组
  • 数组（Array）是用一组连续的内存空间，来存储一组具有相同类型的数据
  • 由于是紧凑连续存储和相同数据类型的存储结构，所以数组可以随机访问，时间复杂度为 O(1)，可以通过索引快速找到对应元素
  • 但查询某个元素是否存在时需要遍历整个数组，耗费 O(n) 的时间
  • 正因为连续存储，内存空间必须一次性分配够，所以说数组如果要扩容，需要重新分配一块更大的空间，再把数据全部复制过去，时间复杂度 O(N)
  • 如果想要在数组中间进行插入和删除，每次必须搬移后面的所有数据以保持连续，时间复杂度 O(N)
  • 数组访问越界
• 链表：是分散空间存储方式，通过指针将一组零散的内存块串联在一起，每个链表的结点除了存储数据之外还要额外存储指针
  • 因为元素不连续，而是靠指针指向下一个元素的位置，所以不存在数组的扩容问题
  • 如果知道某一元素的前驱和后驱，操作指针即可删除该元素或者插入新元素，时间复杂度 O(1)
    • 插入：x->next=c; b->next=x
    • 删除：a->next=b->next
    • 
  • 因为存储空间不连续，你无法根据一个索引算出对应元素的地址，所以不能随机访问，只能顺序访问，时间复杂度 O(n)
  • 由于每个元素必须存储指向前或后元素位置的指针，会消耗相对更多的储存空间
  • 链表类别
    • 单链表
    • 循环链表
    • 双向链表
    • 双向循环链表
  • 链表技巧：使用带头链表防止空指针
    • 使用带头链表：简化操作，针对链表的插入、删除操作，需要对插入第一个结点和删除最后一个结点的情况进行特殊处理
  • 高级
    • 跳表

跳表

类似链表，查找操作如果需要加速，可以添加多级索引，变成跳表，以提升效率 思想推广一下就是，一维数据结构的某项操作如果需要加速，则可以进行升维，使其更多附加信息，以提升效率。 本质是空间换时间