46、数据结构中的集合与线性结构详解

数据结构中的集合与线性结构详解

在解决问题时，我们常常需要有效的方法来组织和管理信息。集合作为一种存储信息的对象，以及其多样的实现方式，在信息管理中起着重要作用。同时，线性数据结构如队列和栈，也因其独特的特性在计算领域广泛应用。接下来，让我们深入了解这些数据结构。

1. 集合与数据结构

集合是用于存储其他对象的对象，它是一个通用术语，通常用于描述那些提供添加、删除和管理元素服务的对象。例如， ArrayList 类就是一个集合，它提供了将元素添加到列表末尾或特定位置的方法，也能根据需要移除特定元素。

集合具有不同的特性：
- 元素顺序 ：有些集合会保持元素的特定顺序，而有些则不会。
- 元素类型 ：集合可分为同质和异质。同质集合只能包含相同类型的对象，而异质集合可以包含各种类型的对象。例如，未指定元素类型的 ArrayList 就是异质的，因为它存储的是 Object 引用，基于继承和多态性，它可以存储任何对象。

集合的一个关键方面是其实现方式的多样性。底层存储对象的数据结构可以通过不同技术实现。以 Java 标准库中的 ArrayList 为例，它使用数组实现，所有操作都是通过调用对底层数组执行相应操作的方法来完成。

抽象数据类型（ADT）是数据和允许对该数据执行的特定操作的集合。ADT 有名称、值的范围和一组可执行的操作。由于对 ADT 执行的操作与底层实现分离，所以它被认为是抽象的。实际上，集合和抽象数据类型这两个术语可以