数据结构--线性结构和矩阵广义表

数据结构

数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素集合。

算法是指解题方案准确而完整的描述，是一系列解决问题的清晰指令，算法代表描述解决问题的策略机制。

线性结构

　　数组是有序的元素的序列。若将有限个类型相同的变量的集合命名，那么这个名称为数组名。

　　

　　数组的特点

• • 初始化内存分配完成，大小确定
  • 内存地址连续
  • 依靠下标寻找元素
  • 支持多维嵌套
  • 仅存储同一类型的数据

　　数组的优点

• • 按照下标查找快
  • 遍历方便
  • 定义简单

　　数组的缺点

• • 大小恒定,且不能过大
  • 不知索引查找慢
  • 存储类型单一

　　　　数组为什么都从0开始编号？

　　　　数组是一种线性表，它用一组连续的内存空间，来存储一组相同类型的数据。

　　　　线性表结构:数组、队列、栈、链表

　　　　每个线性表的数据最多只有前后两个方向，与他对立的概念是非线性表，比如二叉树、堆、图。之所以叫非线性，是因为非线性表中，数据之间不是简单的前后关系

　　　　数组支持随机访问，根据下标随机访问的时间复杂度是O(1)

　　　　数组插入和删除的时间复杂度是O(n)

　　　　容器能否替代数组

　　　　Java ArrayList每次存储不够的时候，它将空间自动扩容为1.5倍。

　　　　因为扩容操作涉及内存申请和数据搬移，是比较耗时的。所以，如果事先能确定需要存储的数据大小，最好在创建 ArrayList 的时候事先指定数据大小。

　　　　使用数组优于容器的时候

• • Java ArrayList无法存储基本类型，比如int long,比如 int、long，需要封装为 Integer、Long 类，而 Autoboxing、Unboxing 则有一定的性能消耗，所以如果特别关注性能，或者希望使用基本类型，就可以选用数组。
  • 如果数据大小事先已知，并且对数据的操作非常简单，用不到 ArrayList 提供的大部分方法，也可以直接使用数组。
  • 还有看个人喜好

　　　　链表

　　　　链表是一种物理单元上非连续、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表指针次序实现的。

　　　　链表一系列结点(链表每一个元素称为结点)组成，结点可以在运行时动态生成。

　　　　每个结点包括两个部分:一个是存储数据元素的数据域，另一个是存储下一个结点地址的指针域。

　　　　

　　　　链表的特点

• • 大小可变，方便增删
  • 数据域可存储多种类型变量

　　　　

 

 

　　　　链表的插入删除(先建链再换链)

 　　　　

 

　　　　

 

　　

 　　

 

　　

 

　　栈

　　栈又名堆栈，它是一种运算受限的线性表。栈又称为后劲先出的线性表，限定仅在表尾进行插入和删除操作的线性表。这一端被称为栈顶，相对的，另一端称为栈底

　　栈的基本运算

 　  初始化栈InitStack：创建一个空栈

　　判断空isEmpty：当栈S为空时返回"真"，否则返回"假"

　　入栈Push：将元素x加入栈顶，并且更新栈顶指针

　　出栈Pop：将栈顶元素从栈中删除，并更新栈顶指针

　　

 

 　　　 进栈与出栈可以同时进行

 　　　 队列

　　　　队列先进先出，队列是一种特殊的线性表，特殊之处在于它只允许在表的前端进行删除操作，而在表的后端进行插入操作