八种数据结构简介

目录

1.1 数据结构概述

1.2 数据结构的分类

1.2.1 逻辑结构

1）集合

2）线性结构

3）树形结构

4）图形结构

1.2.2 物理结构

1）顺序存储

2）链式存储

3）散列存储

4）索引存储

1.3 数据结构的实现

1.2.1 数组

1.2.2 链表

1.2.3 栈

1.2.4 队列

1.2.5 树

1.2.6 堆

1.2.7 散列表

1.2.8 图

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1.1 数据结构概述

数据结构是计算机存储、组织数据的方式；通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率，这也是判断数据结构优良的两个维度。数据结构的优良将直接影响着我们程序的性能；

通常情况下，这两个维度是相悖的，即：更高的运行效率往往存储效率较低，更高的存储效率往往运行效率较低。

1.2 数据结构的分类

数据结构的世界非常丰富多彩，在学习之前我们必须先给它归类。数据结构一般分为逻辑结构和物理结构这两大总类，在两大总类下还可以细分出其他分类。

逻辑结构：数据元素之间的逻辑联系（关注数据间的关系）
物理结构：数据元素的存放形式（关注数据的存储方式）

1.2.1 逻辑结构

逻辑结构是指数据对象中数据元素之间相互关系（逻辑关系），即从逻辑关系上描述数据。它与数据的存储无关，是独立于计算机存储器的。根据数据元素之间关系的不同特征，通常有下列4类基本结构，复杂程度依次递进。

1）集合

集合：数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外，别无其他关系；

2）线性结构

线性结构：数据结构中的元素存在一对一的相互关系；

3）树形结构

树形结构：数据结构中的元素存在一对多的相互关系；

4）图形结构

图形结构：数据结构中的元素存在多对多的相互关系；

1.2.2 物理结构

数据的物理结构是指数据的逻辑结构在计算机中的存储方式（就是数据存储在磁盘中的方式）。是数据结构在计算机中的实现方法，包括数据元素的表示和元素之间的关系。

物理结构一般有四种：顺序存储，链式存储，散列，索引。

1）顺序存储

顺序存储结构是把数据元素放在地址连续的存储单元中，程序设计中使用数组类型来实现。（逻辑相邻物理相邻）

2）链式存储

把数据元素存储在任意的存储单元里，这组存储单元可以是连续的，也可以是不连续的，程序设计中使用指针类型来实现。（逻辑相邻物理不一定相邻），程序设计中使用链表来实现。

3）散列存储

散列存储结构通过计算元素的散列值直接确定数据元素的物理位置，设计时需处理哈希冲突（如链地址法、开放寻定法）。

数据元素在存储空间中呈分散分布，物理相邻性与逻辑顺序无直接关联，程序设计常通过哈希表结构实现。（逻辑无相邻性，物理位置由哈希函数决定）