周围有一些数据结构非常有用,但大多数程序员都不知道。他们是哪一个?

每个人都知道链表、二叉树和散列,但比如Skip列表和Bloom过滤器。我想知道更多不太常见但值得了解的数据结构,因为它们依赖于伟大的想法,丰富了程序员的工具箱。

PS:我还对舞蹈链接等技术感兴趣,这些技术巧妙地利用了通用数据结构的财产。

编辑:请尝试包含更详细描述数据结构的页面链接。此外,试着补充几句关于数据结构为什么很酷的话(正如乔纳斯·Kölker已经指出的那样)。此外,尝试为每个答案提供一个数据结构。这将允许更好的数据结构仅根据其投票结果浮到顶部。


当前回答

我认为当您需要将一堆项目划分为不同的集合和查询成员时,不联合集合非常适合。联合和查找操作的良好实施导致摊余成本实际上是恒定的(如果我正确回忆起我的数据结构类,则与阿克曼南函数相反)。

其他回答

看看手指树,特别是如果你是前面提到的纯函数数据结构的粉丝。它们是持久序列的功能表示,支持以摊销的恒定时间访问末端,以及以较小片段的大小按时间对数连接和拆分。

根据原文:

我们的函数2-3指树是Okasaki(1998)介绍的一种通用设计技术的一个实例,称为隐式递归减速。我们已经注意到,这些树是他的隐式deque结构的扩展,用2-3个节点替换对,以提供高效连接和拆分所需的灵活性。

手指树可以用幺半群参数化,使用不同的幺半群将导致树的不同行为。这使手指树可以模拟其他数据结构。

芬威克树。这是一种数据结构,用于计算向量中两个给定的子索引i和j之间的所有元素的总和。简单的解决方案是,从开始时就预先计算总和,不允许更新项目(必须做O(n)工作才能跟上)。

Fenwick Trees允许您在O(logn)中更新和查询,它的工作方式非常简单。芬威克的原始论文对这一点做了很好的解释,可以在这里免费获得:

http://www.cs.ubc.ca/local/reading/proceedings/spe91-95/spe/vol24/issue3/spe884.pdf

它的父亲RQM树也很酷:它允许您保存关于向量的两个索引之间的最小元素的信息,它还可以在O(logn)更新和查询中工作。我喜欢先教RQM,然后教芬威克树。

其他人已经提出了Burkhard Keller Trees,但我想我可能会再次提及它们,以便插入我自己的实现

http://well-adjusted.de/mspace.py/index.html

周围有更快的实现(参见ActiveState的Python配方或其他语言的实现),但我认为/希望我的代码有助于理解这些数据结构。

顺便说一句,BK和VP树可用于搜索类似字符串。只要距离函数满足几个条件(正、对称、三角形不等式),就可以对任意对象进行相似性搜索。

DAWG是一种特殊的Trie,其中类似的子树被压缩为单亲。我扩展了修改后的DAWG,并提出了一个漂亮的数据结构ASSDAWG(Anagram Search Sorted DAWG)。这种工作方式是,每当将字符串插入DAWG时,首先对其进行桶排序,然后插入,叶节点保存一个额外的数字,指示如果我们从根到达该叶节点,哪些排列是有效的。这有两大优点:

由于我在插入之前对字符串进行排序,并且DAWG自然会折叠类似的子树,所以我得到了高级别的压缩(例如,“吃”、“吃”和“茶”都变成了一条路径a-e-t,在叶节点处有一个数字列表,指示a-e-t的哪些排列是有效的)。搜索给定字符串的变位现在是非常快速和简单的,因为从根到叶的路径使用排列数保存了叶节点处该路径的所有有效变位。

跳过列表非常整洁。

维基百科跳过列表是一种概率数据结构,基于多个并行、排序的链接列表,其效率与二进制搜索树相当(大多数操作的顺序日志n平均时间)。

它们可以作为平衡树的替代(使用概率平衡而不是严格执行平衡)。它们很容易实现,而且比红黑树更快。我认为他们应该在每一个优秀的程序员工具箱中。

如果你想深入了解跳过列表,这里有一个麻省理工学院算法简介讲座视频的链接。

此外,这里还有一个Java小程序,直观地演示了跳过列表。