- 1. 數組 Array
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- 優點
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- 構建非常簡單
- 能再 O(1) 的時間裏根據數據的下標 (index) 查詢某個元素
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- 缺點
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- 構建時必須分配一段連續的空間
- 查詢某個元素是否存在時，需遍歷整個數組 O(1)
- 刪除和添加時，耗時 O(1)
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- 應用場景
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- 元素大小確定，刪除插入不多
- 根據下標查詢數據
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- 練習
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- LC242：兩個字符串 s 和 t，判斷 t 是否是 s 的字母異位詞 (字母相同，順序不同)
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- 2. 鏈表 LinkedList
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- 優點
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- 靈活地分配內存空間
- 在 O(1) 時間內 刪除或添加元素，前提：該元素的前一個元素已知【雙鏈表 可以是後一元素】
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- 缺點
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- 不像數組能通過下標迅速讀取元素，每次都要從鏈表頭開始一個個讀取
- 查詢第 k 個元素需要 O(k) 時間
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- 應用場景
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- 元素個數不確定，且需要經常添加和刪除
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- 練習 - 使用快慢指針 或 三指針
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- 鏈表的翻轉；尋找倒數第 K 個元素；尋找鏈表中間元素；鏈表是否有環
- LC25：給你一個鏈表，每 k 個節點一組進行翻轉，返回翻轉後的鏈表
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- 3. 棧 Stack
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- 特點
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- 後進先出 LIFO；所有的操作都在棧頂完成
- 只能查看棧頂元素；只能向棧頂插入、彈出數據
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- 實現
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- 利用 單鏈表 實現
- 借用單鏈表的頭，就能讓所有棧操作在 O(1) 時間內完成
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- 應用場景
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- 只關心最近一次的操作，且操作完成後，向前查找更前一次的操作
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- 注意
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- 若用一個數組 + 一個指針來實現，一旦數組長度發生變化，時間複雜度都不再是 O(1)，空間複雜度也得不到優化
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- 練習
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- LC20：給定只包含 (){}[] 的字符串，判斷字符串是否匹配
- LC739：根據氣溫列表，重新生成一個列表，對應位置的輸入是你需要再等待多久溫度纔會升高超過該日的天數。如果之後都不會升高，請在該位置用 0 來代替
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- 給定 T：[23, 25, 21, 19, 22, 26, 23]
- 返回 D: [ 1, 4, 2, 1, 1, 0, 0]
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- 4.1 隊列 Queue
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- 特點
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- 先進先出 FIFO
- 隊尾查看 和 添加 數據，對頭查看 和 刪除 數據
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- 實現
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- 雙鏈表
- 雙鏈表的 頭指針 允許在隊頭查看 和 刪除數據
- 雙鏈表的尾指針 允許在隊尾查看 和 添加數據
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- 應用場景
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- 需要按照一定的順序來處理數據，而該數據的數據量在不斷地變化的時候
- 廣度優先搜索 Breadth-First-Search
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- 練習
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- LC239：給一數組 nums，有一大小爲 k 的滑動窗口從數組的最左側移到數組的最右側。你只可以看到在滑動窗口 k 內的數字，滑動窗口每次只向右移動一位。返回滑動窗口最大值
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- 輸入：nums = [1, 3, -1, -3, 5, 3, 6, 7]，k = 3
- 輸出：[3, 3, 5, 5, 6, 7]
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- 4.2 雙端隊列 Deque
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- 特點
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- 允許在隊列的頭尾兩端，在 O(1) 時間內進行數據的 查看、添加 和 刪除
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- 實現
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- 雙鏈表
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- 應用場景
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- 實現一個長度動態變化的窗口 或者 連續區間
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- 5. 樹 Tree
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- 常用樹
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- 普通二叉樹、平衡二叉樹、完全二叉樹、二叉搜索樹、四叉樹(Quadtree)、多叉樹(N-ary Tree)
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- 特殊樹 - 不常考
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- 紅黑樹(Red-Black Tree)、自平衡二叉搜索樹(AVL Tree)
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- 考點
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- 樹的遍歷、序列化(serialization)
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- 樹的遍歷
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- a) 前序遍歷 Preorder Traversal
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- 方法：
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- 根左右
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- 應用場景
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- 運用最多：樹中進行搜索 以及 創建一棵新樹
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- b) 中序遍歷 Inorder Traversal
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- 方法：
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- 左根右
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- 應用場景
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- 二叉搜索樹：左孩子小於根節點，根節點小於右孩子
- 二叉搜索樹 排序：按照中序遍歷，得到從小到大排列
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- c) 後序遍歷 Postorder Traversal
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- 方法：
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- 左右根
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- 應用場景
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- 對某個節點進行分析時，需來自左右子樹的信息；從樹的底部不斷往上進行
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