DATA STRUCTURES VIVA QUESTIONS AND ANSWERS | DATA STRUCTURES Interview QUESTIONS with ANSWERS

Summary

本视频讲解了数据结构的基本概念和常见的面试问题。内容涵盖了线性和非线性数据结构的区别，栈与数组、链表与数组的优缺点，递归定义、顺序查找、链表的优点及其与数组的差异等问题。同时，还讨论了优先队列、循环链表、双向链表等数据结构的特点及其应用，解决内存管理问题如垃圾回收、溢出、下溢等。视频详细阐述了每个概念，并通过实例解释了这些数据结构在实际应用中的优缺点，帮助观众更好地理解和准备面试。

Takeaways

• 😀 数据结构是数据的逻辑和数学模型，分为线性结构和非线性结构。
• 😀 数据结构的目标是反映现实世界中数据之间的关系，同时保持高效的处理能力。
• 😀 抽象数据类型（ADT）定义了数据类型的值和操作，是指定数据类型逻辑属性的有用工具。
• 😀 栈（Stack）是一个有序集合，支持动态大小变化，而数组（Array）是静态集合，大小固定。
• 😀 递归定义是指通过更简单的自身实例来定义对象。
• 😀 顺序搜索（Sequential Search）逐一检查数组中的每个元素，直到找到匹配项。
• 😀 链表（Linked List）是一种线性数据结构，其中每个节点包含信息和指向下一个节点的指针。
• 😀 链表相比数组的优点是插入和删除操作更加高效，因为链表不需要相邻内存空间。
• 😀 优先队列（Priority Queue）是一种根据元素的优先级进行排序的队列，分为升序和降序优先队列。
• 😀 悬空指针（Dangling Pointer）是在释放内存后，指针仍指向已释放的内存地址，避免这种情况的方式是将指针设为null。
• 😀 循环链表（Circular List）允许从任何节点访问到其他节点，克服了线性链表的限制。
• 😀 双向链表（Doubly Linked List）每个节点包含指向左右两个相邻节点的指针，增加了遍历的灵活性。
• 😀 文件排序的效率与编程时间、机器运行时间和空间需求密切相关，具体取决于排序的需求。
• 😀 顺序搜索的效率与元素的位置有关，最坏情况下需要n次比较，平均比较次数为n/2。

Q & A

什么是数据结构？

数据结构是用于组织和存储数据的逻辑和数学模型。主要分为线性数据结构（如数组、链表）和非线性数据结构（如树、图）。

数据结构的目标是什么？

数据结构的目标是足够丰富以反映现实世界中的数据关系，同时又要简单高效，便于数据的处理。

什么是抽象数据类型（ADT）？

抽象数据类型（ADT）是一种数学概念，定义了数据类型的值集合以及这些值上的操作。它用于指定数据类型的逻辑属性。

栈和数组有什么区别？

栈是一个动态的有序数据集合，采用先进后出（LIFO）原则，支持不同类型的元素。而数组是静态的，元素类型固定，大小在声明时确定。

什么是递归定义？

递归定义是指在定义某个对象时，通过引用对象的简化版本来定义自己。

什么是顺序查找？

顺序查找是将数组或链表中的每个元素与目标元素进行比较，直到找到匹配项。

链表的优势是什么？

链表相比数组具有动态大小的优势，插入和删除操作高效，不需要连续的内存空间。

为何不能在排序链表中使用二分查找？

由于链表没有索引，无法直接访问中间元素，因此无法在排序链表中高效地应用二分查找。

什么是垃圾回收？

垃圾回收是操作系统定期回收已删除空间的技术，目的是将未使用的内存空间放入空闲存储列表。

优先队列是什么？

优先队列是一种数据结构，其中元素根据优先级顺序进行操作。可以是升序优先队列（移除最小元素）或降序优先队列（移除最大元素）。

什么是循环链表？

循环链表是一种链表，其中最后一个节点的指针指向第一个节点，形成一个循环。这样可以从链表的任何一点遍历到其他所有节点。

什么是双向链表？

双向链表是每个节点包含三个部分：数据字段、指向前一个节点的指针和指向后一个节点的指针，允许双向遍历。

为什么有时需要对文件进行排序？

如果频繁需要检索文件中的特定元素，排序可以提高搜索效率。但如果搜索需求较少，排序可能不是必需的。

如何计算顺序查找的效率？

顺序查找的效率取决于目标元素在表中的位置。最差情况下，需要进行n次比较。平均未成功查找时需要n/2次比较，效率是O(n)。

什么是隐式参数？

隐式参数是函数执行所需但未显式传递的参数，例如返回地址，它在函数调用时存储，并在函数返回时使用。

为什么后缀和前缀表达式不需要括号？

后缀和前缀表达式不需要括号，因为运算符的顺序已经确定，不会产生歧义。