数据结构

2023-10-29

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数据结构是计算机科学中研究数据组织、存储和管理的一门学科。它主要关注如何将数据以特定的方式组织起来，以便于对其进行操作和处理。

常见的数据结构包括以下几种：

数组（Array）

一组相同类型的元素按照一定的顺序排列而成的数据结构。数组的访问时间复杂度为 O(1)，但插入和删除的时间复杂度为 O(n)。

由节点组成的线性数据结构，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表的插入和删除时间复杂度为 O(1)，但访问的时间复杂度为 O(n)。

一种特殊的线性数据结构，只能在栈顶进行插入和删除操作。栈的插入和删除时间复杂度为 O(1)。

一种先进先出（FIFO）的线性数据结构，只能在队尾插入元素，在队头删除元素。队列的插入和删除时间复杂度为 O(1)。

由节点和边组成的非线性数据结构，每个节点可以有多个子节点。树的遍历方式有前序遍历、中序遍历和后序遍历等，时间复杂度为 O(n)。

由节点和边组成的非线性数据结构，节点之间可以有多条边。图的遍历方式有深度优先搜索和广度优先搜索等，时间复杂度为 O(n)。

一种基于哈希函数实现的数据结构，通过将关键字映射到表中一个位置来访问记录，从而加快查找的速度。哈希表的插入、删除和查找时间复杂度均为 O(1)。

一种特殊的树形数据结构，通常用来实现优先队列。堆分为最大堆和最小堆，最大堆的每个节点的值都大于等于其子节点的值，最小堆则相反。堆的插入和删除时间复杂度为 O(log n)。