数据结构和类型

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。它是安排计算机上数据的方式,以便可以有效地访问和更新它。

根据您的需求和项目,选择正确的数据结构至关重要。例如,如果您想在内存中按顺序存储数据,那么您可以选择数组数据结构。

Storing data sequentially in the array data structure
数组数据结构表示

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

让我们详细了解每种类型。


线性数据结构

在线性数据结构中,元素按顺序一个接一个地排列。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。

流行的线性数据结构有

1. 数组数据结构

在数组中,内存中的元素以连续的内存排列。数组的所有元素都属于同一类型。而且,编程语言决定了可以以数组形式存储的元素类型。

要了解更多,请访问Java 数组

An array
一个用索引表示每个元素的数组

2. 栈数据结构

在栈数据结构中,元素遵循 LIFO(后进先出)原则存储。也就是说,最后存入栈的元素将首先被移除。

它就像一摞盘子,最上面放的盘子会最先被取走。要了解更多,请访问栈数据结构

stack
在栈中,操作只能从一端(这里是顶部)进行。

3. 队列数据结构

与栈不同,队列数据结构遵循 FIFO(先进先出)原则,其中最先存入队列的元素将最先被移除。

它就像售票处的排队一样,队列中的第一个人会最先拿到票。要了解更多,请访问队列数据结构
 

queue
在队列中,添加和删除操作从不同的末端执行。

4. 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。并且,每个节点包含数据项和下一个节点的地址。

要了解更多,请访问链表数据结构
 

A linked list
链表

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顺序。相反,它们以分层的方式排列,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图和基于树的数据结构。

1. 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,请访问图数据结构

Graph data structure example
图数据结构示例

流行的图基数据结构

2. 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,请访问树数据结构

Tree data structure example
树数据结构示例

流行的树基数据结构


线性与非线性数据结构

现在我们知道了线性数据结构和非线性数据结构,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。 数据项按非顺序排列(分层方式)。
所有数据项都存在于同一层。 数据项存在于不同层。
它可以一次遍历。也就是说,如果我们从第一个元素开始,我们可以在一次遍历中按顺序遍历所有元素。 它需要多次遍历。也就是说,如果我们从第一个元素开始,可能无法在一次遍历中遍历所有元素。
内存利用率不高。 根据需要,不同的结构以不同的高效方式利用内存。
时间复杂度随数据大小而增加。 时间复杂度保持不变。
示例:数组、栈、队列 示例:树、图、映射

为什么需要数据结构?

了解数据结构可以帮助您了解每种数据结构的工作原理。然后,您可以根据这些知识为您的项目选择合适的数据结构。

这有助于您编写内存和时间效率更高的代码。

要了解数据结构重要性的更多信息,请访问为什么学习数据结构?

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