数据结构面试常见问题

Posted 2023-03-16

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数据结构面试常见问题

　　数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。下面就是我整理的数据结构面试常见问题，一起来看一下吧。

　　数据结构面试常见问题 篇1

　　数据结构与算法，这个部分的内容其实是十分的庞大，要想都覆盖到不太容易。在校学习阶段我们可能需要对每种结构，每种算法都学习，但是找工作笔试或者面试的时候，要在很短的时间内考察一个人这方面的能力，把每种结构和算法都问一遍不太现实。所以，实际的情况是，企业一般考察一些看起来很基本的概念和算法，或者是一些变形，然后让你去实现。也许看起来简单，但是如果真让你在纸上或者是计算机上快速地完成一个算法，并且设计测试案例，最后跑起来，你就会发现会很难了。这就要求我们要熟悉，并牢固掌握常用的算法，特别是那些看起来貌似简单的算法，正是这些用起来很普遍的算法，才要求我们能很扎实的掌握，在实际工作中提高工作效率。遇到复杂的算法，通过分析和扎实的基本功，应该可以很快地进行开发。

　　闲话少说，下面进入正题。

　　一.数据结构部分

　　1.数组和链表的区别。（很简单，但是很常考，记得要回答全面）

　　C++语言中可以用数组处理一组数据类型相同的数据，但不允许动态定义数组的大小，即在使用数组之前必须确定数组的大小。而在实际应用中，用户使用数组之前有时无法准确确定数组的大小，只能将数组定义成足够大小，这样数组中有些空间可能不被使用，从而造成内存空间的浪费。链表是一种常见的数据组织形式，它采用动态分配内存的形式实现。需要时可以用new分配内存空间，不需要时用将已分配的空间释放，不会造成内存空间的浪费。

　　从逻辑结构来看：数组必须事先定义固定的长度（元素个数），不能适应数据动态地增减的情况，即数组的大小一旦定义就不能改变。当数据增加时，可能超出原先定义的元素个数；当数据减少时，造成内存浪费；链表动态地进行存储分配，可以适应数据动态地增减的.情况，且可以方便地插入、删除数据项。（数组中插入、删除数据项时，需要移动其它数据项）。

　　从内存存储来看：（静态)数组从栈中分配空间（用NEW创建的在堆中）, 对于程序员方便快速,但是自由度小；链表从堆中分配空间, 自由度大但是申请管理比较麻烦.

　　1.从访问方式来看：数组在内存中是连续存储的，因此，可以利用下标索引进行随机访问；链表是链式存储结构，在访问元素的时候只能通过线性的方式由前到后顺序访问，所以访问效率比数组要低。

　　2.链表的一些操作，如链表的反转，链表存在环路的判断（快慢指针），双向链表，循环链表相关操作。

　　3.队列（特殊的如优先级队列），栈的应用。（比如队列用在消息队列，栈用在递归调用中）

　　4.二叉树的基本操作

　　二叉树的三种遍历方式（前序，中序，后序）及其递归和非递归实现，三种遍历方式的主要应用（如后缀表达式等）。相关操作的时间复杂度。

　　5.字符串相关

　　整数，浮点数和字符串之间的转换（atoi,atof,itoa）

　　字符串拷贝注意异常检查，比如空指针，字符串重叠，自赋值，字符串结束符'/0'等。

　　二.算法部分

　　1.排序算法：

　　排序可以算是最基本的，最常用的算法，也是笔试面试中最常被考察到的算法。最基本的冒泡排序，选择排序，插入排序要可以很快的用代码实现，这些主要考察你的实际编码能力。堆排序，归并排序，快排序，这些算法需要熟悉主要的思想，和需要注意的细节地方。需要熟悉常用排序算法的时间和空间复杂度。

　　各种排序算法的使用范围总结：

　　（1）当数据规模较小的时候，可以用简单的排序算法如直接插入排序或直接选择排序。

　　（2）当文件的初态已经基本有序时，可以用直接插入排序或冒泡排序。

　　（3）当数据规模比较大时，应用速度快的排序算法。可以考虑用快速排序。当记录随机分布的时候，快排的平均时间最短，但可能出现最坏的情况，这时候的时间复杂度是O(n^2)，且递归深度为n,所需的栈空间问O(n)。

　　（4）堆排序不会出现快排那样的最坏情况，且堆排序所需的辅助空间比快排要少。但这两种算法都不是稳定的，若要求排序时稳定的，可以考虑用归并排序。

　　（5）归并排序可以用于内排序，也可以用于外排序。在外排序时，通常采用多路归并，并且通过解决长顺串的合并，产生长的初始串，提高主机与外设并行能力等措施，以减少访问外存额次数，提高外排序的效率。

　　2,查找算法

　　能够熟练写出或者是上机编码出二分查找的程序。

　　3.hash算法

　　4.一些算法设计思想。

　　贪心算法，分治算法，动态规划算法，随机化算法，回溯算法等。这些可以根据具体的例子程序来复习。

　　5.STL

　　STL(Standard Template Library)是一个C++领域中，用模版技术实现的数据结构和算法库，已经包含在了C++标准库中。其中的vecor,list,stack,queue等结构不仅拥有更强大的功能，还有了更高的安全性。除了数据结构外，STL还包含泛化了的迭代器，和运行在迭代器上的各种实用算法。这些对于对性能要求不是太高，但又不希望自己从底层实现算法的应用还是很具有诱惑力的。

　　数据结构面试常见问题 篇2

　　1. 什么是数据结构？

　　数据结构是数据组织（存储）和操作进行检索和访问的方式。它还定义了不同数据集相互关联、建立关系和形成算法的方式。

　　2. 描述数据结构的类型？

　　列表：链接到先前或/和后续数据项的相关事物的集合。

　　数组：所有相同的值的集合。

　　Records：字段的集合，每个字段都包含来自单一数据类型的数据。

　　树：在分层框架中组织数据的数据结构。这种形式的数据结构遵循数据项插入、删除和修改的顺序。

　　表格：数据以行和列的形式保存。这些与记录相当，因为数据的结果或更改反映在整个表中。

　　3. 什么是线性数据结构？请举例

　　如果数据结构的所有元素或数据项都按顺序或线性顺序排列，则数据结构是线性的。元素以非分层方式存储，因此除了列表中的第一个和最后一个元素外，每个项目都有后继者和前驱者。数组、堆栈、字符串、队列和链表，都属于线性数据结构。

　　4. 数据结构有哪些应用？

　　数值分析、操作系统、人工智能、编译器设计、数据库管理、图形、统计分析和仿真。

　　5、文件结构和存储结构有什么区别？

　　区别在于访问的内存区域。存储结构是指计算机系统内存中的数据结构，而文件结构是指辅助存储器中的存储结构。

　　6、什么是多维数组？

　　多维数组的意思是指三维或者三维以上的数组。 三维数组具有高、宽、深的概念,或者说行、列、层的概念,即数组嵌套数组达到三维及其以上。是最常见的多维数组,由于其可以用来描述三维空间中的位置或状态而被广泛使用。

　　7. 什么是链表数据结构？

　　这是最常见的数据结构面试问题之一，面试官希望你能给出全面的答案。尝试尽可能多地解释，而不是用一句话来完成你的答案！

　　它是一个线性数据结构或一系列数据对象，其中元素不存储在相邻的内存位置。元素使用指针链接以形成链。每个元素都是一个单独的对象，称为节点。每个节点有两项：数据字段和对下一个节点的引用。链表中的入口点称为头。如果列表为空，则头部为空引用，最后一个节点具有对空的引用。

　　一个链表是一个动态的数据结构，其中节点的数量是不固定的，这样的例子有扩大和缩小需求的能力。

　　它适用于以下情况：

　　我们处理未知数量的对象或不知道列表中有多少项目；

　　我们需要从列表中进行恒定时间的插入/删除，就像在时间可预测性至关重要的实时计算中一样；

　　不需要随机访问任何元素；

　　该算法需要一个数据结构，无论对象在内存中的物理地址如何，都需要在其中存储对象；

　　我们需要在列表中间插入项目，就像在优先队列中一样；

　　一些实现是堆栈和队列、图形、名称目录、动态内存分配以及对长整数执行算术运算

　　8.什么是双向链表？请举例

　　它是链表的一种复杂类型（双端 LL），其中一个节点有两个链接，一个连接到序列中的下一个节点，另一个连接到前一个节点。这允许在两个方向上遍历数据元素。

　　举例：

　　带有下一个和上一个导航按钮的音乐播放列表

　　具有 BACK-FORWARD 访问页面的浏览器缓存

　　浏览器上的撤消功能

　　9. 为什么要做算法分析？

　　一个问题可以使用多种解决算法以多种方式解决。算法分析提供对算法所需资源的估计，以解决特定的计算问题。还确定了执行所需的时间和空间资源量。

　　算法的时间复杂度量化了算法运行所花费的时间，作为输入长度的函数。空间复杂度量化了算法占用的空间或内存量，以作为输入长度的函数运行。

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