什么是数据结构?
在本文中,您将了解什么是数据结构,以及各种数据结构的特性。
什么是数据结构?
数据结构是一种用于存储和组织数据的存储器。它是一种在计算机上排列数据的方式,以便可以有效地访问和更新数据。
根据您的实际项目和需求,选择正确的数据结构很重要。例如,如果您想在内存中顺序存储数据,那么您可以选择使用数组数据结构。
注意:数据结构和数据类型略有不同。数据结构是按特定顺序排列的数据类型的集合。
数据结构的类型
基本上,数据结构分为两类:
- 线性数据结构
- 非线性数据结构
让我们继续了解每种数据结构。
线性数据结构
在线性数据结构中,元素依次排列。由于元素按特定顺序排列,因此易于实现。
但是,当程序的复杂性增加时,由于操作复杂性,线性数据结构可能不是最佳选择。
常用的线性数据结构有:
- 数组
- 堆栈
- 队列
- 链表
数组数据结构
在数组中,内存中的元素排列在连续的内存中。数组的所有元素都属于同一类型。数组通过索引访问和获取元素。
不同编程语言中的数组用法可能并不相同。要了解更多信息,请访问Java 数组, C 数组, C++ 数组, JavaScript 数组。
堆栈数据结构
在栈数据结构中,元素按照后进先出原则存储。也就是说,存储在堆栈中的最后一个元素将首先被删除。
它的工作原理就像一一摞盘子盘子,其中最后一个放在一堆盘子上的盘子将首先被移除。要了解更多信息,请访问堆栈数据结构。
队列数据结构
与堆栈不同,队列数据结构按照先进先出原则工作,即首先删除存储在队列中的第一个元素。
它的工作原理就像在售票柜台排队的人,队列中的第一个人将首先获得票。要了解更多信息,请访问队列数据结构。
链表数据结构
在链表数据结构中,数据元素通过一系列节点连接起来。并且,每个节点都包含数据项和到下一个节点的地址。
要了解更多信息,请访问链表数据结构。
非线性数据结构
与线性数据结构不同,非线性数据结构中的元素没有任何顺序。相反,它们以分层方式排列,其中一个元素将连接到一个或多个元素。
非线性数据结构进一步分为基于图和树的数据结构。
图数据结构
在图数据结构中,每个节点称为顶点,每个顶点通过边连接到其他顶点。
要了解更多信息,请访问图数据结构。
下面是一些常用的基于图的数据结构:
- 生成树和最小生成树
- 强连接组件
- 邻接矩阵
- 邻接表
树数据结构
与图类似,树也是顶点和边的集合。但是,在树数据结构中,两个顶点之间只能有一条边。
要了解更多信息,请访问树数据结构。
下面是一些常用的基于树的数据结构:
- 二叉树
- 二叉搜索树
- AVL 树
- B 树
- B+树
- 红黑树
线性与非线性数据结构的区别
现在我们了解了线性和非线性数据结构,让我们看看它们之间的主要区别。
线性数据结构 | 非线性数据结构 |
---|---|
数据项按顺序排列,一个接一个。 | 数据项以非连续顺序(分层方式)排列。 |
所有项目都存在于单层上。 | 数据项存在于不同的层中。 |
它可以在一次运行中遍历。也就是说,如果我们从第一个元素开始,我们可以一次遍历所有元素。 | 它需要多次运行。也就是说,如果我们从第一个元素开始,可能无法一次遍历所有元素。 |
内存利用率不高。 | 不同的结构根据需要以不同的有效方式利用内存。 |
时间复杂度随着数据量的增加而增加。 | 时间复杂度保持不变。 |
示例:数组、堆栈、队列 | 示例:树、图形、地图 |
为什么是数据结构?
有关数据结构的知识可帮助您了解每个数据结构的工作原理。并且,基于此,您可以为您的项目选择正确的数据结构。
这有助于您编写内存和时间高效的代码。
要了解有关数据结构重要性的更多信息,请访问为什么学习数据结构?