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java - 静态和动态数据结构之间的差异

coder 2023-09-03 原文

静态和动态数据结构之间的主要区别、优点和缺点是什么?

最常见的数据结构属于哪些类别?

我怎么知道在什么情况下使用它们?

最佳答案

从过度简化开始:

数据结构只有几种基本类型:数组、列表和树。其他一切都可以通过使用这两种结构的不同类型来组合(例如,哈希表可以用哈希值的数组和每个哈希值的一个列表来实现,以处理冲突)。

在这些结构中,数组是静态的(即,它们的内存占用不会随着对其执行操作而随时间变化),其他一切都是动态的(即,在一般情况下,内存占用会发生变化)。

这两种结构的区别可以从上面推导出来:

  • 静态需要预先知道最大尺寸,而动态可以动态调整
  • 静态无论如何都不会重新分配内存,因此您可以保证内存需求

还有其他差异,但只有在您的数据可能已排序时才会发挥作用。我无法给出一个详尽的列表,因为有许多动态数据结构对不同的操作(“添加”、“删除”、“查找”)表现出不同的性能特征,因此不能将它们全部放在同一屋檐下。

一个非常明显的区别是,排序数组需要在内存中移动(可能很多)内容以进行除“查找”之外的任何操作,而动态结构通常执行较少的工作。

所以,回顾一下:

  1. 如果您需要保证最大内存使用量,您别无选择,只能使用数组。
  2. 如果您对数据大小有硬性上限,请考虑使用数组。数组可以很好地解决主要需要添加/删除操作(保持数组未排序)和主要需要查找操作(保持数组排序)的问题,但不能同时解决这两个问题。
  3. 如果您没有硬性上限,或者如果您需要所有添加/删除/查找操作都很快,请使用一种适当的动态结构。

编辑: 我没有提到图形,这是另一种动态数据结构,可以说它不能由更简单的部分组成(根据定义,一棵树只有一个链接“进入”任何节点,除了根,而图可能有多个)。然而,在“用什么更好”的场景下,图并不能真正与其他结构进行比较,因为你要么需要使用图,要么不需要(其他结构可能表现出不同的性能,但最终它们都支持同一组操作)。

关于java - 静态和动态数据结构之间的差异,我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题: https://stackoverflow.com/questions/2814164/

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