【技术点】嵌入式技术考点三：数据结构

链表：是一种常见的数据结构，它由一系列节点组成，每个节点包含一个数据元素和一个指向下一个节点的指针。

链表的操作包括以下几种：

（1）插入操作 ：在链表中插入一个新节点，可以在链表的头部、尾部或者中间插入。

（2）删除操作 ：从链表中删除一个节点，可以删除链表的头部、尾部或者中间的节点。

（3）查找操作 ：在链表中查找一个节点，可以根据节点的值或者位置进行查找。

（4）修改操作 ：在链表中查找一个节点，并修改查找到的值。

（5）排序操作：对链表中的节点进行排序，可以按照节点的值或者位置进行排序。

冒泡排序（Bubble Sort）：时间复杂度为O(n^2)。相邻的两个数进行比较，较大的则进行交换，依次往右进行比较，直到将最大的数值排到最右边，再按照上述顺序完成全部数据的排序。
选择排序（Selection Sort）：时间复杂度为O(n^2)。首先在未排序序列中找到最小（大）元素，存放到排序序列的起始位置，再从剩余未排序元素中继续寻找最小（大）元素，然后放到已排序序列的末尾，重复操作。
插入排序（Insertion Sort）：时间复杂度为O(n^2)。将未排序的数字插入到已排序的数列中。
希尔排序（Shell Sort）：时间复杂度为O(nlogn)。
归并排序（Merge Sort）：时间复杂度为O(nlogn)。
快速排序（Quick Sort）：时间复杂度为O(nlogn)。

选择一个基准元素（通常为待排序数组的第一个或最后一个元素）。将待排序数组划分为两个子数组，使得左侧的子数组元素均小于等于基准元素，右侧的子数组元素均大于基准元素。

对左右子数组递归地执行步骤1和步骤2，直到子数组长度为1或0，递归终止。

合并所有子数组，即得到排序后的数组。

衡量算法性能的主要指标有以下几个：

（1）时间复杂度：算法执行所需的时间，通常用大O符号表示。时间复杂度越小，算法执行速度越快。

（2）空间复杂度：算法执行所需的内存空间，通常用大O符号表示。空间复杂度越小，算法所需的内存空间越少。

（3）精确度：算法的输出结果与实际结果的误差大小。精确度越高，算法的输出结果越接近实际结果。

栈：一种先进后出（Last In First Out，LIFO）的数据结构。

队列：一种先进先出（First In First Out，FIFO）的数据结构。

区别：

（1）存储方式：栈是一种后进先出（Last-In-First-Out，LIFO）的数据结构，元素按照插入的顺序存储，最后插入的元素被称为栈顶，第一个插入的元素被称为栈底。

队列是一种先进先出（First-In-First-Out，FIFO）的数据结构，元素按照插入的顺序存储，第一个插入的元素被称为队头，最后插入的元素被称为队尾。

（2）操作方式：栈主要支持两种基本操作，入栈（Push）和出栈（Pop）。入栈操作将元素压入栈顶，出栈操作将栈顶元素弹出。

队列主要支持两种基本操作，即入队（Enqueue）和出队（Dequeue）。入队操作将元素插入到队尾，出队操作将队头元素移除。

（3）应用场景：栈常用于需要后进先出操作的场景。队列常用于需要先进先出操作的场景。

速率：用于反复进行插入和删除操作的场景中，栈可能更为高效。用于需要先进先出操作的场景，队列可能更为高效。

双向循环链表：是一种链表数据结构，每个节点除了存储数据以外，还包含两个指针：一个指向前一个节点的指针（前驱指针或prev指针），一个指向后一个节点的指针（后继指针或next指针）。

它与单向链表不同之处在于，双向循环链表的最后一个节点的后继指针指向第一个节点，而第一个节点的前驱指针指向最后一个节点，形成一个循环的闭合结构。

平衡二叉树：左右子树都是平衡二叉树且左右子树的深度差值的绝对值不大于1