【数据结构】数据结构简要介绍
数据结构是计算机科学中用于组织、管理和存储数据的方式,以便于高效地访问和修改数据。
数据结构的分类:
数据结构可以大致分为两类:线性结构和非线性结构。
1. 线性结构
线性结构中的数据按顺序排列,每个元素有唯一的前驱和后继。常见的线性结构包括:
- 数组: 一组相同类型的元素按顺序存储在连续的内存空间中,支持快速的随机访问。
- 链表: 由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针,适合频繁插入和删除操作。
- 栈: 遵循“后进先出”(LIFO)的原则,只能在栈顶进行插入和删除操作。
- 队列: 遵循“先进先出”(FIFO)的原则,只能从一端入队,另一端出队。
2. 非线性结构
非线性结构中的元素之间并没有严格的前后顺序,常见的非线性结构包括:
-
树: 层级结构,根节点无父节点,其他节点有唯一的父节点,常用于表示分层关系。
-
图: 由顶点和边组成,顶点可以通过边相连,适用于表示复杂的关系网络,如社交网络、交通网络等。
3. 除了线性结构和非线性结构,还有一些其他的数据结构,比如:
-
哈希表: 通过哈希函数将键映射到数组索引,支持快速的查找、插入和删除操作。
-
堆: 一种特殊的树形结构,用于实现优先队列,支持快速获取最大值或最小值。
合适的数据结构能显著提高程序的效率。 例如,数组可以快速访问元素,链表便于动态插入,哈希表能快速查找,树和图能处理复杂的数据关系。
选择正确的数据结构是编写高效算法的基础,也是解决复杂问题的关键。之后会按照此文章提到的数据结构,依次顺序介绍。
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