線性資料結構是指其資料元素按照一定的順序排列,並且每個資料元素都只有一個前驅元素(第一個資料元素除外)和一個後繼元素(最後一個資料元素除外),即資料元素之間存在一對一的前後關係。常見的線性資料結構包括陣列,鏈表,佇列,堆棧等。
以下是幾種常見的線性資料結構:
陣列:陣列是一個在內存中分配連續記憶體的資料結構,它通過索引來訪問和操作元素。陣列的特點是能夠快速訪問元素,但在插入和刪除操作時需要移動陣列中其他元素的位置。例如,int nums [5] = {1, 2, 3, 4, 5}。
鏈表:鏈表是由節點組成的資料結構,每個節點包含資料和指向下一個節點的指針。鏈表的特點是在插入和刪除記錄時不需要移動其他元素位置,但是訪問元素時需要遍歷整個鏈表。例如,單鏈表、雙向鏈表、循環鏈表等。
佇列:佇列是具有先進先出(FIFO)特點的資料結構,類似於排隊。在佇列的一端添加元素,在另一端刪除元素。例如,等待列。
堆棧:堆棧是具有後進先出(LIFO)特點的資料結構,類似於一疊盤子,最後放上去的最先被取下來。在堆棧中添加元素的操作稱為推入(push),刪除元素的操作稱為彈出(pop)。例如,瀏覽器的後退按鈕。
線性結構:線性數據結構是數據元素按線性次序排列的結構,具有先後順序,且每個元素之間均具有一對一的直接前驅和直接後繼關係。
數組Array:數組是一種最常見的線性數據結構,它可以連續存儲多個相同類型的數據,並可以通過下標快速訪問和修改數據。
鏈表Linked List:鏈表是一種線性數據結構,它由一個個節點按順序連接而成,每個節點包含數據域和指向下一個節點的指針。
堆棧Stack:堆棧是一種先進後出(LIFO)的線性數據結構,它支持push和pop操作,用於處理臨時性數據。
隊列Queue:隊列是一種先進先出(FIFO)的線性數據結構,它支持enqueue和dequeue操作,用於實現消息佇列等場景。
雙向鏈表Doubly Linked List: 雙向鏈表在鏈表的基礎上增加了prev指針,實現快速遍歷以及反向遍歷,但同時也帶來了額外的空間和時間複雜度開銷。
循環鏈表Circular Linked List: 循環鏈表是一種特殊的鏈表,尾節點的next指向頭節點,形成一個循環。
陣列堆積Array Heap: 堆是一種特殊的數據結構,它是一個完全二叉樹,且每個節點都大於或等於(或小於或等於)其子節點,常用於實現優先級佇列等場景。
優先級佇列Priority Queue: 優先級佇列是一種特殊的隊列,每個元素都有一個優先級,優先級高的元素先出隊列。
哈希表Hash Table: 哈希表是一種基於散列表實現的映射結構,它能夠實現高效的數據查詢和修改操作。