《小菜狗数据结构与算法入门 + 进阶笔记》(02.1)线性表是什么?顺序存储结构和链式存储结构?前驱和后继?

1、线性表

线性表又称线性存储结构,是最简单的一种存储结构,专门用来存储逻辑关系为“一对一”的数据。

在一个数据集中,如果每个数据的左侧都有且仅有一个数据和它有关系,数据的右侧也有且仅有一个数据和它有关系,那么这些数据之间就是“一对一“的逻辑关系。

举个简单的例子:

"一对一"逻辑关系的数据

如上图所示,在 {1,2,3,4,5} 数据集中,每个数据的左侧都有且仅有一个数据和它紧挨着(除 1 外),右侧也有且仅有一个数据和它紧挨着(除 5 外),这些数据之间就是“一对一“的关系。

使用线性表存储具有“一对一“逻辑关系的数据,不仅可以将所有数据存储到内存中,还可以将“一对一”的逻辑关系也存储到内存中。

线性表存储数据的方案可以这样来理解,先用一根线将所有数据按照先后次序“串”起来,如下图所示:
数据和“一对一”的逻辑关系

如上图所示,左侧是“串”起来的数据,右侧是空闲的物理空间。将这“一串儿”数据存放到物理空间中,有以下两种方法:

线性存储数据的方法

两种存储方式都可以将数据之间的关系存储起来,从线的一头开始捋,可以依次找到每个数据,且数据的前后位置没有发生改变。

像这样,用一根线将具有“一对一”逻辑关系的数据存储起来,这样的存储方式就称为线性表或者线性存储结构

2、顺序存储结构和链式存储结构

不难看出,线性表存储数据的实现方案有两种,分别是:

  1. 像图 3a) 那样,不破坏数据的前后次序,将它们连续存储在内存空间中,这样的存储方案称为顺序存储结构(简称顺序表);
  2. 像图 3b) 那样,将所有数据分散存储在内存中,数据之间的逻辑关系全靠“一根线”维系,这样的存储方案称为链式存储结构(简称链表)。

也就是说,使用线性表存储数据,有两种真正可以落地的存储方案,分别是顺序表和链表。

3、前驱和后继

在具有“一对一“逻辑关系的数据集中,每个个体习惯称为数据元素(简称元素)。例如,图 1 显示的这组数据集中,一共有 5 个元素,分别是 1、2、3、4 和 5。

此外,很多教程中喜欢用前驱和后继来描述元素之间的前后次序:

  • 某一元素的左侧相邻元素称为该元素的“直接前驱”,此元素左侧的所有元素统称为该元素的“前驱元素”;
  • 某一元素的右侧相邻元素称为该元素的“直接后继”,此元素右侧的所有元素统称为该元素的“后继元素”;

以图 1 数据中的元素 3 来说,它的直接前驱是 2 ,此元素的前驱元素有 2 个,分别是 1 和 2;同理,此元素的直接后继是 4 ,后继元素也有 2 个,分别是 4 和 5。

前驱和后继


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