Java에서 일반적으로 사용되는 데이터 구조는 무엇이며 구현 원칙은 무엇입니까?

Java 데이터 구조 심화 : 원칙 및 응용 프로그램

효율적인 Java 프로그램은 적합한 데이터 구조의 영리한 사용과 분리 할 수 ​​없습니다. 이 기사는 Java에서 일반적으로 사용되는 몇 가지 데이터 구조에 대해 논의하고 기본 구현 메커니즘을 간단히 설명합니다.

Java에서 일반적으로 사용되는 데이터 구조에는 다음이 포함됩니다.

1. 배열 : 배열은 동일한 유형의 연속 요소 시퀀스를 저장하는 데 사용되는 가장 기본적인 데이터 구조입니다. 장점은 빠른 액세스 속도 (O (1))를 가지지 만, 요소의 삽입 및 삭제는 후속 요소를 움직여야하기 때문에 덜 효율적입니다 (O (n)).

2. LinkedList : 링크 된 목록은 노드, 각 노드 저장 데이터 및 다음 노드에 대한 포인터로 구성됩니다. 링크 된 목록의 삽입 및 삭제는 효율적이지만 (O (1))이지만 랜덤 액세스 요소는 비효율적입니다 (O (N)).

3. 스택 : 스택은 First in First Out (Lifo)의 원리를 따릅니다. Java의 java.util.Stack 클래스 또는 Deque 인터페이스 (예 : ArrayDeque )는 스택을 구현할 수 있습니다. 기능 호출 스택, 표현 평가 등에 일반적으로 사용됩니다.

4. 대기열 : 큐는 첫 번째 최초의 첫 번째 (FIFO) 원칙을 따릅니다. Java의 java.util.Queue 인터페이스 및 LinkedList 클래스는 대기열을 구현하고 작업 일정, 버퍼링 및 기타 시나리오에 적용될 수 있습니다.

5. 나무 : 나무는 계층 적 관계를 나타내는 데 사용되는 계층 구조입니다. 일반적인 나무에는 이진 나무, 균형 이진 나무 (AVL 나무, 붉은 색 및 검은 나무) 등이 포함됩니다. 종종 데이터를 검색, 정렬 및 구성하는 데 사용됩니다.

6. 그래프 : 그래프는 노드 (정점)와 노드를 연결하는 모서리로 구성됩니다. 네트워크, 관계 등의 표현을 위해 알고리즘에는 깊이 우선 검색 (DFS) 및 BFS (Badth-First Search)가 포함됩니다.

7. 세트 : 세트는 중개되지 않은 요소를 저장합니다. Java는 HashSet (해시 테이블 기반), TreeSet (빨간색 및 검은 나무 기반) 및 LinkedHashSet (해시 테이블 및 링크 된 목록의 기능을 결합)을 제공합니다.

8. 지도 : 지도 저장 키-값 쌍. Java는 HashMap (해시 테이블 기반), TreeMap (빨간색 및 검은 색 트리 기반) 및 LinkedHashMap (해시 테이블 및 링크 된 목록의 기능을 결합)을 제공합니다.

9. 힙 : 힙은 힙의 특성을 만족시키는 특수한 이진 트리입니다 (예 : 최소 힙 : 부모 노드는 하위 노드보다 작거나 같음). Java의 PriorityQueue 클래스는 힙 구현을 기반으로하며 우선 순위 대기열에 사용됩니다.

10. 해시 테이블 : 해시 테이블은 해시 함수를 사용하여 키를 배열 인덱스에 매핑하여 빠른 검색, 삽입 및 삭제를 가능하게합니다 (평균 O (1)). Java의 HashMap 해시 테이블의 구현입니다.

구현 원리 및 코드 예제 :

각 데이터 구조의 구체적인 구현은 비교적 복잡합니다. 여기에 간단한 개요가 있습니다.

• 배열 : Java 내장 배열 유형을 직접 사용하십시오.
• 링크 된 목록 : 데이터 도메인 및 포인터 도메인을 포함한 사용자 정의 노드 클래스가 필요합니다. LinkedList 링크 된 목록의 캡슐화를 제공합니다.
• 스택/큐 : 일반적으로 배열 또는 링크 된 목록을 기반으로 구현됩니다. Stack 및 LinkedList 해당 인터페이스를 제공합니다.
• 트리/그래프 : Traversal, Insertion, Deletion 등과 같은 사용자 정의 노드 클래스 및 관련 작동 방법이 필요합니다. 많은 라이브러리는 트리 및 그래프 구현을 제공합니다.
• 컬렉션/매핑 : HashSet , TreeSet , HashMap , TreeMap 등은 모두 해시 테이블 또는 빨간색과 검은 나무를 기반으로 구현됩니다. 내부 구현 세부 사항에는 해시 기능, 충돌 처리, 트리 밸런스 등이 포함됩니다.
• 힙 : PriorityQueue 내부적으로 배열을 사용하여 힙 구조를 시뮬레이션하고 힙 특성을 유지 관리합니다.

올바른 데이터 구조를 선택하는 것은 프로그램 성능을 최적화하는 데 중요합니다. 기본 원칙을 이해하면 개발자가보다 효율적이고 강력한 Java 코드를 작성하는 데 도움이됩니다. 보다 심층 학습을 위해서는 Java API 문서 및 관련 데이터 구조 및 알고리즘 책을 참조해야합니다.

위 내용은 Java에서 일반적으로 사용되는 데이터 구조는 무엇이며 구현 원칙은 무엇입니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!