数据存储的常用结构有：栈、队列、数组、链表和红黑树

 一、栈

栈（stack）又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对地，把另一端称为栈底。向一个栈插入新元素又称作进栈、入栈或压栈，它是把新元素放到栈顶元素的上面，使之成为新的栈顶元素；从一个栈删除元素又称作出栈或退栈，它是把栈顶元素删除掉，使其相邻的元素成为新的栈顶元素。

二、队列

队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端（front）进行删除操作，而在表的后端（rear）进行插入操作，和栈一样，队列是一种操作受限制的线性表。进行插入操作的端称为队尾，进行删除操作的端称为队头

 

三、数组

数组（Array）是有序的元素序列。 [1]  若将有限个类型相同的变量的集合命名，那么这个名称为数组名。组成数组的各个变量称为数组的分量，也称为数组的元素，有时也称为下标变量。用于区分数组的各个元素的数字编号称为下标。数组是在程序设计中，为了处理方便， 把具有相同类型的若干元素按有序的形式组织起来的一种形式。 [1]  这些有序排列的同类数据元素的集合称为数组。

特点：

查询快：数组的地址是连续的，通过数组的首地址找到数组，通过数组的索引快速查找一个元素

增删慢：数组的长度是固定的，我们想要增删一个数组，就需要创建一个新的数组，把源数组数据复制过来

四、链表

链表是一种物理存储单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表中的指针链接次序实现的。链表由一系列结点（链表中每一个元素称为结点）组成，结点可以在运行时动态生成。每个结点包括两个部分：一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。 相比于线性表顺序结构，操作复杂。由于不必须按顺序存储，链表在插入的时候可以达到O(1)的复杂度，比另一种线性表顺序表快得多，但是查找一个节点或者访问特定编号的节点则需要O(n)的时间，而线性表和顺序表相应的时间复杂度分别是O(logn)和O(1)。

特点（和数组相反）：

查询慢：链表中的地址不是连续的，每次查询元素，都必须从头查询

增删块：链表的结构，增删一个元素，对链表整体结构没有影响

单向链表：链表中只有一条链子，不能保证元素的顺序（存储元素和取出元素的顺序可能不同）

双向链表：链表中有两条链子，有一条链子专门记录元素的顺序，是一个有序的集合

链表的删除和插入

五、红黑树

树形结构是一层次的嵌套结构。 一个树形结构的外层和内层有相似的结构， 所以这种结构多可以递归的表示。经典数据结构中的各种树状图是一种典型的树形结构：一颗树可以简单的表示为根， 左子树， 右子树。 左子树和右子树又有自己的子树。

二叉树（Binary tree）是树形结构的一个重要类型。许多实际问题抽象出来的数据结构往往是二叉树形式，即使是一般的树也能简单地转换为二叉树，而且二叉树的存储结构及其算法都较为简单，因此二叉树显得特别重要。二叉树特点是每个结点最多只能有两棵子树，且有左右之分 [1]  。

二叉树是n个有限元素的集合，该集合或者为空、或者由一个称为根（root）的元素及两个不相交的、被分别称为左子树和右子树的二叉树组成，是有序树。当集合为空时，称该二叉树为空二叉树。在二叉树中，一个元素也称作一个结点 

排序树/查找树

红黑树

特点：趋近于平衡树，查询速度非常快，查询叶子节点最大次数和最小次数不能超过2倍

1.每个节点只有两种颜色，红色和黑色

2.根节点是黑色的

3.每二个叶子节点（NIL）都是黑色的空节点

4.从根节点到叶子结点，不会出现两个连续的红色节点

5.从任何一个节点出发，到叶子节点，这条路径上都有相同数目的黑色节点

六、List集合

继承Collection接口

特点：

1.有序的集合

2.有索引，包含一些带索引的方法

3.允许存储重复元素

1.List子类ArrayList集合

2.List子类LinkedList集合

特点：

1.底层是链表结构，查询慢，增删快

2.包含大量首尾元素操作的方法

注意：使用LinkedList集合的方法，不能使用多态

七、Set接口

特点

1.不允许存储重复的元素

2.没有索引，没有带索引的方法，也不能用普通for循环遍历

1.Set子类HashSet集合

特点

1.不允许存储重复的元素

2.没有索引，没有带索引的方法，也不能用普通for循环遍历

3.无序集合

4.底层是一个哈希表结构（查询非常快）

2.HashSet集合存储数据结构（哈希表）

哈希值

哈希表

3.HashSet存储元素不重复原理

4.LinkedHashSet集合

八、Map集合

双列集合

 

1.HashMap

 

 

2.LinkedHashMap