数据结构字符串存储
⑴ 字符在计算机中的存储形式
字符在计算机内存放，应规定相应的代表字符的二进制代码。代码的选用要与有关外围设备的规格取得一致。这些外围设备包括键盘控制台的输入输出、打印机的输出等等。字符作输入时，要自动转换为二进制代码存于机内;输出时，计算机内二进制代码自动转化为字符，两者的转换全是靠外围设备实现的。字符是数据结构中最小的数据存取单位。通常由8个二进制位(一个字节)来表示一个字符，但也有少数计算机系统采用6个二进制的字符表示形式。一个系统中字符集的大小，完全由该系统自己规定。[1]计算机可用字符一般为128～256个(不包括汉字时)，每个字符进入计算机后，都将转换为8位二进制数。不同的计算机系统和不同的语言，所能使用的字符范围是不同的。
在 ASCII 编码中，一个英文字母字符存储需要1个字节。在 GB 2312 编码或 GBK 编码中，一个汉字字符存储需要2个字节。在UTF-8编码中，一个英文字母字符存储需要1个字节，一个汉字字符储存需要3到4个字节。在UTF-16编码中，一个英文字母字符或一个汉字字符存储都需要2个字节（Unicode扩展区的一些汉字存储需要4个字节）。在UTF-32编码中，世界上任何字符的存储都需要4个字节。[3]
表达
字符是可使用多种不同字符方案或代码页来表示的抽象实体。例如，Unicode UTF-16 编码将字符表示为 16 位整数序列，而 Unicode UTF-8 编码则将相同的字符表示为 8 位字节序列。[3]微软的公共语言运行库使用 Unicode UTF-16（Unicode 转换格式，16 位编码形式）表示字符。
作用
针对微软公共语言运行库的应用程序使用编码将字符表示形式从本机字符方案映射至其他方案。应用程序使用解码将字符从非本机方案映射至本机方案。
电脑和通讯设备会使用字符编码的方式来表达字符。意思是会将一个字符指定给某个东西。传统上，是代表整数量的位元序列，如此，则可透过网络来传输，同时亦便于储存。两个常用的例子是ASCII和用于统一码的UTF-8。根据谷歌的统计，UTF-8是最常用于网页的编码方式。相较于大部分的字符编码把字符对应到数字或位元串，摩斯密码则是使用不定长度的电子脉冲的序列来表现字符
⑵ 数据结构问题 字符串是哪三种存储方式
字符串的三种存储方式: (C++)
1. 字符数组
例如
charstr[10];
2. 字符指针
例如
char*str=newchar[10];
2. 字符串类型
例如
stringstr;
⑶ Redis数据结构之string类型和list类型
String是redis最基础和最常用的数据结构，其值最大能存储 512MB，可以是简单字符串、复杂的xml/json的字符串、二进制图像或者音频的字符串、以及可以是数字的字符串。String底层使用的是SDS，是Redis的一种基本数据结构，主要是用于存储字符串和整数。
2.1 set命令 set key value
用于设置给定key的值，如果key存储了其他值，覆盖写入，无视类型。
2.2 get命令 get key
获取指定key的值，如果key不存在返回nil
2.3 getset命令 get key [value]
该命令用于获取指定的key的旧值，然后按照新值对key进行赋值。当key中没有旧值的时候返回nil。
2.4 mget命令 get key1 [key2 keyN]
返回多个key的值，某个key不存在时返回nil
2.5 decr命令 decr key
对key对应的数字做减1操作。如果key不存在，那么在操作之前，这个key对应的值会被置为0。如果key有一个错误类型的value或者是一个不能表示成数字的字符串，就返回错误。
2.6 incr命令 incr key
对key对应的数字做减1操作。如果key不存在，那么在操作之前，这个key对应的值会被置为0。如果key有一个错误类型的value或者是一个不能表示成数字的字符串，就返回错误。
2.7 append命令 append key value
如果 key 已经存在，并且值为字符串，那么这个命令会把 value 追加到原来值（value）的结尾。 如果 key 不存在，那么它将首先创建一个空字符串的key，再执行追加操作，这种情况 APPEND 将类似于 SET 操作。返回append后字符串值（value）的长度。
3.1 SDS动态字符串
struct sdshdr {
unsigned int len;
unsigned int free;
char buf[];
}
其中，buf表示数据空间，用于存储字符串；len表示buf中已占用的字节数；free表示空闲的字节数。
3.2 新的SDS结构
增加了一个flags来标识类型，用一个字节（8位）来存储，前3位表示字符串的类型；剩余5位，存储长度小于32的段字符串。
创建 SDS 的大致流程是这样的：首先根据字符串长度计算得到 type，根据 type 计算头部所需长度，然后动态分配内存空间。
注意：① 创建空字符串时，SDS_TYPE_5 被强制转换为 SDS_TYPE_8（原因是创建空字符串后，内容可能会频繁更新而引发扩容操作，故直接创建为 sdshdr8）
②长度计算有 +1 操作，因为结束符 \0 会占用一个长度的空间。
③返回的是指向 buf 的指针 s。
4.1 session共享
4.2 计数器（商品浏览记录）
4.3 访问限速
list类型用来存储多个有序的字符串，列表当中的每一个字符看做一个元素，一个列表当中可以存储有一个或者多个元素，redis的list支持存储2^32次方-1个元素。
Redis可以从两端push和pop元素，支持读取指定范围或者制定下表的元素。list是一种灵活的链式结构，可以充当队列或者栈的角色。
list的元素是有序的，且列表内的元素是可以重复的。
注意：Redis3.2以前，列表底层的编码是ziplist(压缩列表)和linkedlist(双向列表)实现的，因为双线列表占用的内存比压缩列表多，所以当创建新的列表键时，列表会优先考虑用压缩列表，只有在需要的时候才会转换到双向列表实现。3.2以后重新引入了一个quicklist，列表底层都是有quicklist实现，quicklist是一个由ziplist组成的双向列表，每个节点使用ziplist来存储数据。
2.1 Lpush命令 lpush key value
将一个或多个值插入到列表头部。 如果 key 不存在，则创建list，然后再插入数据操作。 当 key 存在但不是列表类型时，返回一个错误。
2.2 Rpush命令 rpush key value
将一个或多个值从list的尾部插入
2.3 Blpop命令 blpop key seconds
Blpop是取出列表的第一个元素，如果list中没有元素则会一直等到到超时，或者发现有数据为止，seconds是指定多少秒返回。如没有数据，则返回nil。
同理，Bropo为移除list列表的最后一个元素
2.4 Linsert命令 linsert key before/after val1 val2
在list列表的某一个元素前或者后插入另外一个元素。当指的的元素不存在时，不执行任何动作。如果列表不存在时，视为空列表，不执行任何动作。
2.5 Lindex命令 lindex key index
通过链表的下标获取列表中的元素，可以是-1表示链表最后一个元素，-2代表倒数第二个元素，没有返回nil
2.6 Llen命令 llen key
返回list的长度，如果list不存在，返回0
2.7 Lrange命令
返回指定list区间内的元素，区间以偏移量start和end决定。其中 0 表示列表的第一个元素， 1 表示列表的第二个元素，以此类推。 也可以使用负数下标，以 -1 表示列表的最后一个元素， -2 表示列表的倒数第二个元素，以此类推。
5.1 队列秒杀抢购
list类型的lpop和rpush（或者反过来，lpush和rpop）能实现队列的功能，故而可以用Redis的list类型实现简单的点对点的消息队列。不过不推荐在实战中这么使用，因为现在已经有Kafka、NSQ、RabbitMQ等成熟的消息队列了，它们的功能已经很完善了，除非是为了更深入地理解消息队列，不然没必要去重复造轮子。
5.2 排行榜
list类型的lrange命令可以分页查看队列中的数据。可将每隔一段时间计算一次的排行榜存储在list类型中。只有定时计算的排行榜才适合使用list类型存储，与定时计算的排行榜相对应的是实时计算的排行榜，list类型不能支持实时计算的排行榜。
⑷ 数据结构 字符串的存储密度
"如果每个字符占1个字节，指针占2个字节，该链串的存储密度为3/4" 应是按照指针占2字节计算的。在16喂系统是这样，在32位系统中指针占4字节