js视角的数据结构和算法(二）

数据结构划分
数组
链表
时间复杂度比较

数据结构划分

数据结构分为物理结构和逻辑结构，二者相辅相成，且逻辑结构依托物理结构存在。
换句话说，任何逻辑结构都需要依赖物理结构去实现，不可独立存在。

什么是物理结构？

物理结构就是数据的逻辑结构在计算机中存储的方式。
若将逻辑结构比作房屋，物理结构就是房屋内部的框架结构。

物理结构包括哪些？

顺序存储结构：具有代表性的是数组
链式存储结构：具有代表性的是链表

什么是逻辑结构？

逻辑结构是指数据对象中各个数据元素之间的相互关系。

逻辑结构包括哪些？

集合，线性表，树，图…

数组

数组是一种内存中连续存储数据的结构，常用的操作是增删改查。数组的容量问题，不同语言实现有差异。

与java的数组实现不同，js是动态扩容，而且常规存储很难有撑爆数组的可能。
js中，数组最大容量是Math.pow(2,32)-1，也就是2的32次方再减去1。指数爆炸，这是个很大的数（4294967295）
new Array(）方法可接受一个无符号整型数字，含4个字节，一个字节占8位，即总共占32位，2进制存储就是2的32次方。
原本第一位是符号位，无符号整型不需要考虑，从第一位开始计，故最大长度是Math.pow(2,32)-1。

模拟实现数组的查找方法–find

数组在内存中开辟的是连续空间，但有意思的是它可以根据数组下标随机访问某个元素，时间复杂度为O(1)

function find(index) {
    const arr = [1, 2, 3, 4, 5]
    return arr[index]
}

模拟实现数组的更新方法–update

直接更改某个下标对应的元素值，就是更新操作，时间复杂度为O(1)

function update(index, value) {
    const arr = [1, 2, 3, 4, 5]
    arr[index] = value
    return arr
}

模拟实现数组的插入方法–insert

数组的插入分为两种情况,尾插和中间插(含头插)，中间插会导致待插入位置及其后续元素位置索引改变，是比较耗性能的，时间复杂度为O(n),但如果恰好是尾插，那就是O(1),这也是js数组方法中push比unshift性能高的原因。

function insert(index, value) {
    const arr = [1, 2, 3, 4, 5]
    let len = arr.length - 1;
    //尾插
    if (index > len) {
        arr[index] = value;
        return arr;
    } else {
        //中间插

        //从右往左遍历，元素右移一位

        for (let i = len; i >= index; i--) {
            arr[i + 1] = arr[i]
        }
        //插入目标元素
        arr[index] = value
        return arr
    }

}

模拟实现数组的删除方法–remove

数组的删除也分为两种情况,尾删和中间删(含头删)，中间删会导致待删元素位置及其后续元素位置索引改变，是比较耗性能的，时间复杂度为O(n),但如果恰好是尾删，那就是O(1),这也是js数组方法中pop比shift性能高的原因。


function remove(index) {
    const arr = [1, 2, 3, 4, 5]
    let len = arr.length - 1;
    //尾删
    if (index === len) {
        arr.length = len;
        return arr;
    } else {
        //中间删(含头删),从左往右遍历，元素左移一位
        for (let i = 0; i < len; i++) {
            arr[i] = arr[i + 1]
        }

        //长度减一，对应的元素也会删除掉
        arr.length--;
        return arr
    }

}