datastructure(数据结构:常见数据结构及其应用)
1. 数组
数组是一种线性数据结构,可以在内存中连续地存储多个元素。数组有许多应用,例如:用于实现向量(vector)、列表(list)、栈(stack)、队列(queue)等数据结构。
数组的优点是可以随机访问(O(1)时间复杂度),但缺点是*和删除*作的时间复杂度为O(n)。
2. 链表
链表也是一种线性数据结构,不同于数组,链表中的元素可以不连续存储,而是通过指针连接。(单向链表、双向链表、循环链表)。
链表的优点是*和删除*作的时间复杂度为O(1),但缺点是随机访问的时间复杂度为O(n)。
3. 栈
栈是一种遵循“先进后出(Last-In-First-Out,LIFO)”原则的数据结构。栈有许多应用,例如:函数调用栈、表达式求值、括号匹配等。
栈可以用数组或链表来实现,但因为其只需要在一端进行入栈和出栈*作,一般用链表来更好地实现。
4. 队列
队列是一种遵循“先进先出(First-In-First-Out,FIFO)”原则的数据结构。队列有许多应用,例如:*作系统中的进程调度、搜索算法(广度优先搜索)等。
队列可以用数组或链表来实现,但同样地,因为其只需要在两端进行入队和出队*作,一般用链表来更好地实现。
5. 树
树是一种非线性数据结构,由若干节点和若干边组成。每个节点最多有一个父节点和若干个子节点。树有许多应用,例如:二叉搜索树、堆、B树、红黑树等。
二叉搜索树的*、查询、删除*作的时间复杂度为O(logn),因此被广泛地应用于数据存储、检索等领域。
6. 图
图是一种由若干节点和若干边组成的非线性数据结构。节点与边之间有关联关系。图有许多应用,例如:最短路径问题(Dijkstra算法、Floyd算法)、最小生成树问题(Prim算法、Kruskal算法)等。
由于图中元素之间的关系复杂,图的存储方式主要有两种:邻接矩阵和邻接表。邻接矩阵适合表示稠密图,邻接表适合表示稀疏图。
以上是常见的数据结构及其应用。在实际编程中,根据具体的需求和数据类型,选择合适的数据结构可以提高程序的效率。最后,建议多加练习,以提高编程水平。
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