数据结构是计算机科学中的一个重要概念,它涉及到如何组织和存储数据以便于高效地访问和修改,以下是一些常见的数据结构及其主要特点:
1、数组(Array)
定义:一组相同类型的元素按顺序排列的集合。
特点:
支持随机访问,即通过索引直接访问任意元素。
在数组中间插入或删除元素的时间复杂度较高。
2、链表(Linked List)
定义: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。
特点:
插入和删除元素的操作时间复杂度较低。
不支持随机访问,只能从头节点开始遍历。
3、栈(Stack)
定义:一种后进先出(LIFO)的数据结构,只允许在栈顶进行插入和删除操作。
特点:
常用的操作有入栈(push)、出栈(pop)和查看栈顶元素(top)。
常用于实现递归、表达式求值等场景。
4、队列(Queue)
定义:一种先进先出(FIFO)的数据结构,允许在队尾插入元素,队头删除元素。
特点:
常用的操作有入队(enqueue)、出队(dequeue)和查看队头元素(front)。
常用于实现广度优先搜索、任务调度等场景。
5、树(Tree)
定义:一种非线性的数据结构,由节点和边组成,每个节点可以有多个子节点。
特点:
常见的树有二叉树、红黑树、平衡二叉树等。
常用于实现文件系统、数据库索引等场景。
6、图(Graph)
定义:一种非线性的数据结构,由节点和边组成,每个节点可以与其他多个节点相连。
特点:
常见的图有无向图、有向图、加权图等。
常用于实现社交网络、网络拓扑等场景。
7、哈希表(Hash Table)
定义:一种通过哈希函数将键映射到值的数据结构,可以实现高效的查找、插入和删除操作。
特点:
根据键直接计算出对应的存储位置,查找时间复杂度为O(1)。
如果哈希冲突较多,性能会降低。
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