数据结构

Posted 2021-03-20 zrh-960906

　　数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成 。

　　常用的数据结构有：数组，栈，链表，队列，树，图，堆，散列表等。

　　数组：数组是可以再内存中连续存储多个元素的结构，在内存中的分配也是连续的，数组中的元素通过数组下标进行访问，数组下标从0开始。

优点：按照索引查询元素速度快，按照索引遍历数组方便

缺点：数组的大小固定后就无法扩容了，数组只能存储一种类型的数据，添加，删除的操作慢，因为要移动其他的元素。

　　栈：栈是一种特殊的线性表，仅能在线性表的一端操作，栈顶允许操作，栈底不允许操作。 栈的特点是：先进后出，或者说是后进先出，从栈顶放入元素的操作叫入栈，取出元素叫出栈。

　　队列：队列与栈一样，也是一种线性表，不同的是，队列可以在一端添加元素，在另一端取出元素，也就是：先进先出。从一端放入元素的操作称为入队，取出元素为出队。

　　链表：链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现，每个元素包含两个结点，一个是存储元素的数据域 (内存空间)，另一个是指向下一个结点地址的指针域。根据指针的指向，链表能形成不同的结构。

优点：链表是很常用的一种数据结构，不需要初始化容量，可以任意加减元素。添加或者删除元素时只需要改变前后两个元素结点的指针域指向地址即可，所以添加，删除很快。

缺点：因为含有大量的指针域，占用空间较大，查找元素需要遍历链表来查找，非常耗时。

　　树：树是一种数据结构，它是由n（n>=1）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。

　　散列表：根据关键码和值 (key和value) 直接进行访问的数据结构，通过key和value来映射到集合中的一个位置，这样就可以很快找到集合中的对应元素。

　　堆：堆是一种比较特殊的数据结构，可以被看做一棵树的数组对象。

　　图：图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中，为了与树形结构加以区别，在图结构中常常将结点称为顶点，边是顶点的有序偶对，若两个顶点之间存在一条边，就表示这两个顶点具有相邻关系。