南京邮电大学811《数据结构》学习之路

Posted 2021-02-07 jinyuhao

数据结构分类

1. 线性数据结构

如果数据结构的所有元素按线性顺序排列，则称为线性数据结构。 在线性数据结构中，元素以非分层方式存储，除了第一个和最后一个元素，它的每个元素具有后继元素和前导元素。

线性数据结构的类型如下：

• 数组：数组是类似数据项的集合，每个数据项称为数组的元素。 元素的数据类型可以是任何有效的数据类型，如char，int，float或double。
  数组的元素共享相同的变量名，但每个元素都带有一个不同的索引号，这些索引号也称为下标。 数组可以是一维的，二维的或多维的。

• 链表：链表是一种线性数据结构，用于维护内存中的列表。 它可以看作存储在非连续内存位置的节点集合。链表中的每个节点都包含指向其相邻节点的指针。

• 堆栈 ：堆栈是一个线性列表，其中只允许在一端插入和删除，称为顶部。
  堆栈是一种抽象数据类型(ADT)，可以在大多数编程语言中实现。 它被命名为堆栈，因为它的行为类似于真实世界的堆栈，例如：成堆的板块或卡片组等，只能在最顶面上操作。

• 队列：队列是一个线性列表，它的元素只能在一端插入(添加)，也被称为后端，而只在另一端出队(删除)，也被称为前端。

2. 非线性数据结构

非线性数据结构不形成序列，即每个项目或元素以非线性排列与两个或更多个其他项目连接。 数据元素不按顺序结构排列。

非线性数据结构的类型如下：

• 树：树是多级数据结构，其元素之间具有层次关系，树的元素也称为节点。层次中最底层的节点称为叶节点，而最顶层节点称为根节点。 每个节点都包含指向相邻节点的指针。

树数据结构基于节点之间的父子关系。 除了叶节点之外，树中的每个节点可以具有多个子节点，而除了根节点之外，每个节点可以具有最多一个父节点。 树可以分为许多类别，本教程在稍后章节中将对此进行讨论。

• 图：图可以定义为由称为边缘的链接连接的元素集(由顶点表示)的图表示。 图不同于树，图可以有循环而树不能具有循环。

数据结构的操作

• 遍历：每个数据结构都包含一组数据元素。遍历数据结构表示访问数据结构的每个元素，以便执行某些特定操作，如搜索或排序。

• 插入：插入是在任何位置将元素添加到数据结构的过程。

• 删除：从数据结构中删除元素的过程称为删除。 可以在任何随机位置删除数据结构中的元素。如果要从空数据结构中删除元素，则会发生下溢。

• 搜索：在数据结构中查找元素位置的过程称为搜索。 有两种算法可以执行搜索，即线性搜索和二进制搜索。在本教程后面讨论这两种搜索算法。

• 排序：按特定顺序排列数据结构的过程称为排序。 有许多算法可用于执行排序，例如，插入排序，选择排序，冒泡排序等。

• 合并：当两个列表分别为大小为M和N的列表A和列表B时，相似类型的元素，连接产生第三个列表，列表C的大小(M + N)，则此过程称为合并。