以 java 作為範例的 data structure

資料結構

資料結構是計算機儲存、組織數據的方式。它使我們能夠有效地操作數據，包括其插入、刪除和搜索等操作。資料結構是為了解決兩類問題：數據儲存以及數據操作。

演算法

演算法是解決特定問題步驟的描述，在數據結構的基礎上設計和分析的。它是指令的集合，是為了解決特定問題而制定的一系列過程。演算法是無序的，意味著演算法的執行結果並不依賴於指令的順序。

兩者關係

資料結構與演算法兩者之間的關係密不可分，演算法要作用在特定的資料結構之上。因此，選擇或設計資料結構時，必須充分考慮其上的演算法。資料結構為某一特定應用的問題提供了組織數據的方式，而演算法則詳細指定了解決此問題的步驟。

常見類別

1. 陣列 (Array)

• java array 的功能實作

2. 集合 (Collection)

• java collection 介紹

列表 (List)

• java List 介紹

  • ArrayList
  • LinkedList

集合 (Set)

• java Set 介紹

  • HashSet
  • LinkedHashSet
  • TreeSet

隊列 (Queue)

 - PriorityQueue
 - Deque
 - ArrayDeque
 - LinkedList

3. 映射 (Map)

- HashMap
- LinkedHashMap
- TreeMap

4. 樹 (Tree)

- Binary Tree
- Binary Search Tree
- AVL Tree
- Red-Black Tree

5. 圖 (Graph)

- Directed Graph
- Undirected Graph
- Weighted Graph

6. 堆疊 (Stack)

7. 鏈表 (Linked List)

- Singly Linked List
- Doubly Linked List
- Circular Linked List

8. 哈希表 (Hash Table)

比較表

資料結構	子類別	範例	特點
陣列 (Array)	-	-	固定大小，連續的記憶體空間
集合 (Collection)	列表 (List)	ArrayList, LinkedList	有序，可重複
	集合 (Set)	HashSet, LinkedHashSet, TreeSet	不重複，無序
	隊列 (Queue)	PriorityQueue, Deque, ArrayDeque, LinkedList	先進先出 (FIFO)
映射 (Map)	-	HashMap, LinkedHashMap, TreeMap	鍵值對，鍵不重複
樹 (Tree)	-	Binary Tree, Binary Search Tree, AVL Tree, Red-Black Tree	階層結構，用於資料排序和搜索
圖 (Graph)	-	Directed Graph, Undirected Graph, Weighted Graph	節點和邊的集合，用於表示物件間的關係
堆疊 (Stack)	-	-	後進先出 (LIFO)
鏈表 (Linked List)	-	Singly Linked List, Doubly Linked List, Circular Linked List	元素連接，動態大小
哈希表 (Hash Table)	-	-	鍵值對，使用哈希函數快速查找