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不可变数据结构（Immutable Data Structures）是指一旦创建之后，其内容就不能被修改的数据结构。这意味着任何对不可变数据结构的“修改”操作实际上都会返回一个新的数据结构，而原始数据结构保持不变。

一、不可变数据结构的核心特点

1. 不可变性：一旦创建后，数据结构的内容不能被改变。
2. 持久化数据结构：由于不可变数据结构在“修改”时会生成新的实例，旧版本的数据仍然可以访问和使用。这种特性称为持久化（Persistence）。
3. 引用透明性：相同的输入总是产生相同的结果，这使得函数式编程中的推理和优化更加容易。

二、为什么使用不可变数据结构？

1. 线程安全

由于不可变数据结构不能被修改，因此它们天然就是线程安全的。多个线程可以共享同一个不可变对象，而不用担心并发修改问题。

2. 简化调试和测试

由于不可变数据结构的状态不会改变，调试和测试变得更加简单。你不需要担心某个地方意外地改变了数据结构的状态。

3. 便于函数式编程

函数式编程强调无副作用（side-effect-free）和纯函数（pure functions）。不可变数据结构非常适合这种编程范式，因为它们确保了函数的输出只依赖于输入，而不受外部状态的影响。

4. 优化性能

虽然每次“修改”都生成新的实例看起来效率低下，但实际上许多不可变数据结构实现中采用了结构共享技术（structural sharing），从而减少了内存开销和复制操作的时间复杂度。

三、常见的不可变数据结构

1. 不可变数组（Immutable Array）

在不可变数组中，任何修改操作（如添加、删除或更新元素）都会返回一个新的数组，而不是修改原来的数组。

示例（JavaScript + Immutable.js 库）

const { List } = require('immutable');// 创建一个不可变数组
let list = List