数据结构基本概念

数据结构

数据结构（Data Structure）是 存储、组织和管理数据的方式，它不仅决定了数据的存储形式，也影响数据访问和操作的效率。

分类

考试中涉及的数据结构可以分为以下几种：

1. 线性结构（元素之间有顺序关系）
   • 数组（Array）：连续内存，随机访问快，插入删除慢
   • 链表（Linked List）：节点通过指针连接，插入删除快，访问慢
   • 栈（Stack）：后进先出（LIFO），用于函数调用、表达式求值
   • 队列（Queue）：先进先出（FIFO），用于任务调度
   • 双端队列（Deque）：两端都可以操作
2. 树形结构（元素之间有层级关系）
   • 二叉树（Binary Tree）
   • 二叉搜索树（BST）
   • 堆（Heap）：优先队列实现
   • 平衡树（AVL、红黑树）
3. 图结构（元素之间有网络关系）
   • 有向图 / 无向图
   • 邻接矩阵 / 邻接表存储
   • 常用于路径搜索、社交网络建模
4. 散列表（Hash Table）
   • 通过哈希函数实现快速查找
   • 常用于字典、缓存

算法

算法（Algorithm）是 解决问题的一系列步骤或方法，用来操作数据结构，实现具体功能。

数据结构和算法的关系

• 数据结构提供“容器”
• 算法提供“操作方法”
• 好的数据结构可以让算法更高效
• 算法的设计也依赖数据结构特性

💡 举例：

• 用数组实现栈 → 可以快速访问栈顶
• 用链表实现队列 → 插入删除都很快
• 用堆实现优先队列 → 可以快速找最大/最小值
• 用图 + BFS → 可以找最短路径