数据结构是计算机科学中的一个核心概念,它研究的是数据的组织、管理和存储方式,以及在这些数据上进行操作时的算法。数据结构为数据的高效访问和修改提供了基础。
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数组(Array):一种线性数据结构,可以存储固定大小的相同类型的元素,支持通过索引快速访问。
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链表(Linked List):由一系列节点组成,每个节点包含数据部分和指向下一个节点的指针。链表可以是单向的或双向的。
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栈(Stack):遵循后进先出(LIFO)原则的线性数据结构,只允许在一端(栈顶)进行添加或删除操作。
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队列(Queue):遵循先进先出(FIFO)原则的线性数据结构,允许在一端添加数据,在另一端删除数据。
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树(Tree):由节点组成的层次结构,每个节点有零个或多个子节点,通常用于表示具有层次关系的数据。
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二叉树(Binary Tree):每个节点最多有两个子节点的树结构,通常子节点被称为左子节点和右子节点。散列表(Hash Table):使用哈希函数将键映射到表中一个位置来访问记录,支持高效的数据插入和查找。
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散列表(Hash Table):使用哈希函数将键映射到表中一个位置来访问记录,支持高效的数据插入和查找。
单向链表
单向链表(Singly Linked List) 是一种线性数据结构,由一系列节点组成,每个节点包含两部分:数据部分和指向下一个节点的指针。链表的特点是:
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节点结构:每个节点包含两部分,一部分是存储数据的变量,另一部分是指向下一个节点的指针。
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链表头:链表的起始节点称为头节点,头节点的指针指向链表的第一个数据节点。
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链表尾:链表的最后一个节点的指针通常指向
null
或者不包含指向下一个节点的指针,表示链表的结束。 -
动态结构:单向链表的大小可以动态变化,可以在运行时添加或删除节点。
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插入和删除:在链表中插入或删除节点通常比在数组中更简单,因为不需要移动其他元素。
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访问方式:只能顺序访问,即从链表的头节点开始,通过每个节点的指针逐个访问到链表的尾节点。
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缺点:由于每个节点只存储下一个节点的指针,所以不能随机访问,访问链表中的某个特定节点需要从头节点开始遍历。
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用途:单向链表常用于实现数据的动态存储,如实现栈、队列等数据结构,或者用于存储不需要随机访问的数据集合。
下面是一些操作单向链表的具体函数:
头插:
尾插:
尾删:
头删: