数据结构基础知识

一 数据结构基本概念

 程序设计=数据结构+算法

1.数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据的集合。   逻辑

 2.数据结构是计算机存储组织数据的方式。         物理形式

 3.数据结构的选择直接影响及三级程序的运行效果（时间复杂度）和存储效率（空间复杂度）。

 4.数据结构包括三个基本层次：

  抽象层-逻辑结构

  结构层-物理结构

  实现层-运算结构

 二 逻辑结构  强调关系

 1.集：结构中的数据元素除了同处于一个集合外没有任何其它关系。   （一般不研究，难处理）

 2.表：结构中的数据元素具有一种一一对应的前后关系。

 3.树：结构中的数据元素具有一对多的父子关系。

 4.图：结构中的数据元素具有多对多的交叉映射关系。

 三 物理结构  强调存储方式

 1.顺序结构：结构中的数据元素存放在一段连续的地址空间中。

            a[i]<==>*(a+i),常数时间的随即访问。  时间开销与数据元素的数量没关系

            缺点：线性时间的插入和删除（插入删除操作时间开销线性增加）。

                      空间利用率低（空间上必须连续，不能有效利用碎片内存）。

 2.链式结构：结构中的数据元素存放在彼此独立的地址空间中。

             每个独立的地址空间称为节点。

             节点中除了保存数据以外，还需要保存相关节点的线索。

              优点：空间利用率高。常数时间的插入和删除（插入删除效率高）。

            缺点：线性时间的随即访问。空间复杂度高。

四 逻辑结构与物理结构的关系

 

数据结构	表	树	图
顺序	顺序表（数组）	顺序树	链表数组
链式	链式表（链表）	链式树
每种逻辑结构采用何种物理结构实现，并没有一定之规，通常根据实现的难以程度，以及在时间和空间复杂度方面的要求，选择最合适的物理结构，亦不排除复合多种物理结构实现一种逻辑结构的可能。

 五运算结构

1.创建与销毁

  分配资源建立结构释放资源

2.插入与删除

  增加/减少数据元素

3.获取和修改

  遍历迭代随即访问

4.排序和查找

  算法应用

 六  数据结构的实现

1.堆栈：后进先出（试管）

  1）基于顺序表的实现：初始化空间  栈顶指针 判空判满

       记录栈顶位置：维护栈顶指针

  2）基于链式表的实现：栈顶指针，判空

         老鼠走迷宫  例子

 2.队列：先进先出（水管）

 1）基于顺序表的实现（点击指向具体代码）：初始化空间前弹后压循环使用判空判满

 2）基于链式表的实现（点击指向具体代码）：前后指针判空

 

练习：用堆栈实现队列  

            参考代码