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常用数据结构有哪些

时间:2019-08-20 19:41来源:未知 作者:admin 点击:
可选中1个或多个下面的关键词,搜索相关资料。也可直接点搜索资料搜索整个问题。 数据结构分为8类有:数组、栈、队列、链表、树、散列表、堆、图。数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成 。 数组是可以

  可选中1个或多个下面的关键词,搜索相关资料。也可直接点“搜索资料”搜索整个问题。

  数据结构分为8类有:数组、栈、队列、链表、树、散列表、堆、图。数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成 。

  数组是可以再内存中连续存储多个元素的结构,在内存中的分配也是连续的,数组中的元素通过数组下标进行访问,数组下标从0开始。例如下面这段代码就是将数组的第一个元素赋值为 1。

  栈是一种特殊的线性表,仅能在线性表的一端操作,栈顶允许操作,栈底不允许操作。 栈的特点是:先进后出,或者说是后进先出,从栈顶放入元素的操作叫入栈,取出元素叫出栈。

  队列与栈一样,也是一种线性表,不同的是,队列可以在一端添加元素,在另一端取出元素,也就是:先进先出。从一端放入元素的操作称为入队,取出元素为出队。

  链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构,数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现,每个元素包含两个结点,一个是存储元素的数据域 (内存空间),另一个是指向下一个结点地址的指针域。根据指针的指向,链表能形成不同的结构,例如单链表,双向链表,循环链表等。

  树是一种数据结构,它是由n(n=1)个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树,也就是说它是根朝上,而叶朝下的。

  散列表,也叫哈希表,是根据关键码和值 (key和value) 直接进行访问的数据结构,通过key和value来映射到集合中的一个位置,这样就可以很快找到集合中的对应元素。

  堆是一种比较特殊的数据结构,可以被看做一棵树的数组对象,具有以下的性质:堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值;堆总是一棵完全二叉树。将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆,根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。常见的堆有二叉堆、斐波那契堆等。

  图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中,为了与树形结构加以区别,在图结构中常常将结点称为顶点,边是顶点的有序偶对,若两个顶点之间存在一条边,就表示这两个顶点具有相邻关系。

  常用数据结构 · 数组(静态数组、动态数组)、线性表、链表(单向链表、双向链表、循环链表)、队列、栈、树(二叉树、查找树、平衡树、线索树、线索树、堆)、图等的定义、存储和操作 · Hash(存储地址计算,冲突处理)

  首先,由于数据结构的重要性,许多高级程序设计语言,例如 C++,本身的库 (library) 中已经实现了许多常用的数据结构。这些常用的数据结构包括 queue、stack、list、map等。许多情况下,程序员无意中在使用一些数据结构,虽然没有意识到,但是他们仍然在使用数据结构。在上述情况下,就造成了一种错觉,数据结构对它们来说不重要。

  其次,数据结构牵涉到两方面的内容,一个是设计数据结构,一个是使用他人设计好的数据结构。对于那些从事简单的软件开发工作的程序员,或者使用了第三方包库的程序员来说,它们大部分情况下是在使用别人已经设计好的数据结构,所以,他们感觉《数据结构》课程不重要。而对于复杂的软件项目开发,程序员既要使用现成的数据结构,又要设计解决问题

  所需要的数据结构,在这种情况下,大学里学习的《数据结构》课程尤其显得重要。所以,我们在大学里认真学习好《数据结构》课程,尽量亲自动手编写实现课后的习题,至关重要。

  最后,只要你想让计算机帮助解决你面临的问题,或者你提出了一个新颖的解决某个问题的算法,你就需要设计好数据结构,你使用 OOP 语言设计的类也是数据结构的表现形式。你的数据结构方面的过硬的功夫会帮助你更快地更高效地实现算法,顺利地帮助你解决面临的问题。

  数据元素相互之间的关系称为结构。有四类基本结构:集合、线性结构、树形结构、图状结构。

  3、线性结构:元素之间存在一对一关系常见类型有: 数组,链表、队列、栈,它们之间在操作上有所区别。例如:链表可在任意位置插入或删除元素,而队列在队尾插入元素,队头删除元素,栈只能在栈顶进行插入,删除操作。

  3、树形结构:元素之间存在一对多关系,常见类型有:树(有许多特例:二叉树、平衡二叉树、查找树等)

  4、图形结构:元素之间存在多对多关系,图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点多个数可以任意。

  1、算法的设计取决于数据(逻辑)结构,而算法的实现依赖于采用的存储结构。数据的存储结构实质上是它的逻辑结构在计算机存储器中的实现,为了全面的反映一个数据的逻辑结构,它在存储器中的映象包括两方面内容,即数据元素之间的信息和数据元素之间的关系。

  2、不同数据结构有其相应的若干运算。数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作算法,如检索、插入、删除、更新和排序等。

  3、数据的运算是数据结构的一个重要方面,讨论任一种数据结构时都离不开对该结构上的数据运算及其实现算法的讨论。

  4、数据结构不同于数据类型,也不同于数据对象,它不仅要描述数据类型的数据对象,而且要描述数据对象各元素之间的相互关系。

  a、数组:存放着一组相同类型的数据,需要预先指定数组的长度,有一维数组、二维数组、多维数组等

  b、链表:链表是C语言中一种应用广泛的结构,它采用动态分配内存的形式实现,用一组任意的存储单元存放数据元素链表的,一般为每个元素增设指针域,用来指向后继元素

  从逻辑结构来看:数组必须事先定义固定的长度,不能适应数据动态地增减的情况;链表动态地进行存储分配,可以适应数据动态地增减的情况,且可以方便地插入、删除数据项(数组中插入、删除数据项时,需要移动其它数据项)

  从内存存储来看:(静态)数组从栈中分配空间(用NEW创建的在堆中), 对于程序员方便快速,但是自由度小;链表从堆中分配空间, 自由度大但是申请管理比较麻烦

  从访问方式来看:数组在内存中是连续存储的,因此,可以利用下标索引进行随机访问;链表是链式存储结构,在访问元素的时候只能通过线性的方式由前到后顺序访问,所以访问效率比数组要低

  a、栈:只允许在序列末端进行操作,栈的操作只能在栈顶进行,一般栈又被称为后进先出或先进后出的线性结构

  顺序栈:采用顺序存储结构的栈称为顺序栈,即需要用一片地址连续的空间来存储栈的元素,顺序栈的类型定义如下:

  循环队列:采用顺序存储结构的队列,需要按队列可能的最大长度分配存储空空,其类型定义如下:

  链队列:采用链式存储结构的队列称为链队列,一般需要设置头尾指针只是链表的头尾结点:

  c、线性表:允许在序列任意位置进行操作,线性表的操作位置不受限制,线性表的操作十分灵活,常用操作包括在任意位置插入和删除,为什么CCTV5直播时候和其他电视台直播的体育赛事的时间慢了10几。以及查询和修改任意位置的元素

  顺序表:采用顺序存储结构表示的线性表称为顺序表,用一组地址连续的存储单元一次存放线性表的数据元素,即以存储位置相邻表示位序相继的两个元素之间的前驱和后继关系,为了避免移动元素,一般在顺序表的接口定义中只考虑在表尾插入和删除元素,如此实现的顺序表也可称为栈表:

  优点:在顺序表中,逻辑中相邻的两个元素在物理位置上也相邻,查找比较方便,存取任一元素的时间复杂度都为O(1)

  缺点:不适合在任意位置插入、删除元素,因为需要移动元素,平均时间复杂度为O(n)

  优点:在链接的任意位置插入或删除元素只需修改相应指针,不需要移动元素;按需动态分配,不需要按最大需求预先分配一块连续空空

  缺点:查找不方便,查找某一元素需要从头指针出发沿指针域查找,因此平均时间复杂度为O(n)

  2、树形结构:结点间具有层次关系,每一层的一个结点能且只能和上一层的一个结点相关,但同时可以和下一层的多个结点相关,称为“一对多”关系,常见类型有:树、堆

  (1)二叉树:二叉树是一种递归数据结构,是含有n(n=0)个结点的有限集合,二叉树具有以下特点:

  二叉树可以是空树;二叉树的每个结点都恰好有两棵子树,其中一个或两个可能为空;二叉树中每个结点的左、右子树的位置不能颠倒,若改变两者的位置,就成为另一棵二叉树

  (2)完全二叉树:从根起,自上而下,自左而右,给满二叉树的每个结点从1到n连续编号,如果每个结点都与深度为k的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应,则称为完全二叉树

  a、采用顺序存储结构:用一维数组存储完全二叉树,结点的编号对于与结点的下标(如根为1,则根的左孩子为2*i=2*1=2,右孩子为2*i+1=2*1+1=2)

  三叉链表:它的结点比二叉链表多一个指针域parent,用于执行结点的双亲,便于查找双亲结点

  两种存储结构比较:对于完全二叉树,采用顺序存储结构既能节省空间,又可利用数组元素的下标值确定结点在二叉树中的位置及结点之间的关系,但采用顺序存储结构存储一般二叉树容易造成空间浪费,链式结构可以克服这个缺点

  (3)二叉查找树:二叉查找树又称二叉排序树,或者是一课空二叉树,或者是具有如下特征的二叉树:

  (4)平衡二叉树:平衡二叉查找树简称平衡二叉树,平衡二叉树或者是棵空树,或者是具有下列性质的二叉查找树:它的左子树和右子树都是平衡二叉树,且左子树和右子树的高度之差的绝对值不超过1

  平衡二叉树的失衡及调整主要可归纳为下列四种情况:LL型、RR型、LR型、RL型

  (5)树:树是含有n(n=0)个结点的有限集合,在任意一棵非空树种:

  b、当n1时,其余结点可分为m(m0)个互不相交的有限集T1,T2,...,Tm,其中每一个集合本身又是一棵树,并且T1,T2,...,Tm称为根的子树

  (6)堆:堆是具有以下特性的完全二叉树,其所有非叶子结点均不大于(或不小于)其左右孩子结点。若堆中所有非叶子结点均不大于其左右孩子结点,则称为小顶堆(小根堆),若堆中所有非叶子结点均不小于其左右孩子结点,则称为大顶堆(大根堆)

  (7)并查集:并查集是指由一组不相交子集所构成的集合,记作:S={S1,S2,S3,...,Sn}

  3、图形结构:在图形结构中,允许多个结点之间相关,称为“多对多”关系,可分为有向图和无向图

  数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。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。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关参考资料:数据结构百度百科

  展开全部数据元素相互之间的关系称为结构。有四类基本结构:集合、线性结构、树形结构、图状结构;集合结构:除了同属于一种类型外,别无其它关系

  线性结构:元素之间存在一对一关系常见类型有: 数组,链表,队列,栈,它们之间在操作上有所区别.例如:链表可在任意位置插入或删除元素,而队列在队尾插入元素,队头删除元素,栈只能在栈顶进行插

  树形结构:元素之间存在一对多关系,常见类型有:树(有许多特例:二叉树、平衡二叉树、查找树等)

  图形结构:元素之间存在多对多关系,图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点多个数可以任意

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