Static和;之间的差异动态数据结构

Question

静态和动态数据结构之间的主要区别，优缺点是什么？

最常见的数据结构属于哪些类别？

我怎么知道在哪种情况下使用它们？

Answer 1

从过度简化开始：

只有几种基本类型的数据结构：数组，列表和树。其他所有东西都可以通过使用这两种结构的不同类型来组成（例如，哈希表可以用哈希值的数组实现，每个哈希值用一个列表来处理冲突）。

在这些结构中，数组是静态的（即，当它们对它们执行操作时，它们的存储器占用空间不会随时间变化），而其他所有内容都是动态的（即，在一般情况下，内存占用空间会发生变化）。

两种结构之间的差异可以从上面得出：

• 静态需要提前知道最大尺寸，而动态可以随时调整
• 静态无论如何都不会重新分配内存，因此您可以保证内存要求

还有其他差异，但只有在您的数据可能被排序时才会发挥作用。我不能给出一个广泛的列表，因为有许多动态数据结构对于不同的操作（“添加”，“删除”，“查找”）表现出不同的性能特征，因此它们不能放在同一屋檐下。 / p>

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）东西，而不是“find”，而动态结构通常执行的工作量较少。

所以，回顾一下：

1. 如果您需要保证最大内存使用量，除阵列外别无选择。
2. 如果数据大小有硬上限，请考虑使用数组。数组非常适合主要需要添加/删除操作（保持数组未排序）的问题以及主要需要查找操作的问题（保持数组排序），但不能同时用于两者。
3. 如果您没有硬上限，或者您需要添加/删除/查找所有内容，请使用适当的动态结构。

编辑：我没有提到图表，这是另一种动态数据结构，可以说不能用更简单的部分组成（根据定义，树只有一个链接“进入”任何节点，除了root，而图表可能有多个）。但是，在“什么是更好用”场景中，图形无法真正与其他结构进行比较，因为您需要使用图形或不使用图形（其他结构可能表现出不同的性能，但最终它们都支持同一套操作）。

Answer 2

静态数据结构（SDS）是固定大小的（例如Arrays），分配给它们的内存量在运行时不能改变，而动态数据结构（DDS）（例如链接列表）具有灵活的大小，它们可以增长或根据需要缩小以包含要存储的数据。

SDS是线性数据结构，允许快速访问存储在其中的元素，但与DDS相比，插入/删除操作非常昂贵，因为DDS对元素的访问速度较慢，但​​插入/删除速度较快。

大多数DS都是动态DS。

如果在实际数据插入之前分配了SDS空间，那么空间可能会浪费或可能不足一些，因此只有在预先知道要插入的确切数据量的情况下才应使用它们，如果是在运行时知道应该使用DDS。

Answer 3

反之亦然，如果你选择静态则会丢失内存，而在动态情况下，性能会降低。最好的设计会有效地使用数据结构，没有一个完美的答案。

Answer 4

简单提示

动态数据结构具有以下特征：

• 有效添加，删除或修改元素的能力
• 弹性尺寸
• 有效使用资源 - 因为资源是在运行时根据需要分配的。
• 对元素的访问速度较慢（与静态数据结构比较）

静态数据结构具有以下特征：

• 不能直接添加，删除或修改元素。如果完成，那将是一个资源消耗过程。
• 固定尺寸​​。
• 创建数据结构时分配的资源，即使元素不包含任何值。
• 更快地访问元素（与动态数据结构相比）

总而言之，使用动态结构来存储已知但不会更改的一组数据是无效的。在这种情况下使用静态数据结构将节省系统资源，并且还可以更快地访问元素。如果已知数据的大小发生变化，则使用动态结构。