1 2常用資料結構詳解

通過上節我們知道，資料結構是學習資料儲存方式的一門學科，那麼，資料儲存方式有哪幾種呢？本節將對資料結構的學習內容做乙個簡要的總結。

資料結構大致包含以下幾種儲存結構：

下面對各種資料結構做詳細講解。

線性表結構儲存的資料往往是可以依次排列的，就像小朋友手拉手，每位學生的前面和後面都僅有乙個小朋友和他拉手，具備這種「一對一」關係的資料就可以使用線性表來儲存。

例如，儲存類似這樣的資料時，各元素依次排列，每個元素的前面和後邊有且僅有乙個元素與之相鄰（除首元素和尾元素），因此可以使用線性表儲存。

線性表並不是一種具體的儲存結構，它包含順序儲存結構和鏈式儲存結構，是順序表和煉表的統稱。

順序表順序表，簡單地理解，就是常用的陣列

，只是換了個名字而已，例如使用順序表儲存，如圖 1 所示：

圖 1 順序表結構

由於順序表結構的底層實現借助的就是陣列，因此對於初學者來說，可以把順序表完全等價為陣列，但實則不是這樣。資料結構是研究資料儲存方式的一門學科，它囊括的都是各種儲存結構，而陣列只是各種程式語言中的基本資料型別，並不屬於資料結構的範疇。

鍊錶我們知道，使用順序表（底層實現靠陣列）時，需要提前申請一定大小的儲存空間，這塊儲存空間的實體地址是連續的，如圖 1 所示。

鍊錶則完全不同，使用鍊錶儲存資料時，是隨用隨申請，因此資料的儲存位置是相互分離的，換句話說，資料的儲存位置是隨機的。

為了給各個資料塊建立「依次排列」的關係，鍊錶給各資料塊增設乙個指標，每個資料塊的指標都指向下乙個資料塊（最後乙個資料塊的指標指向 null），就如同乙個個小學生都伸手去拉住下乙個小學生的手，這樣，看似毫無關係的資料塊就建立了「依次排列」的關係，也就形成了鍊錶，如圖 2 所示：

圖 2 鍊錶結構

棧和佇列

棧和佇列隸屬於線性表，是特殊的線性表，因為它們對線性表中元素的進出做了明確的要求。

棧中的元素只能從線性表的一端進出（另一端封死），且要遵循「先入後出」的原則，即先進棧的元素後出棧。

圖 3 棧結構示意圖

棧結構如圖 3 所示，像乙個木桶，棧中含有 3 個元素，分別是 a、b 和 c，從在棧中的狀態可以看出 a 最先進的棧，然後 b 進棧，最後 c 進棧。根據「先進後出」的原則，3 個元素出棧的順序應該是：c 最先出棧，然後 b 出棧，最後才是 a 出棧。

佇列中的元素只能從線性表的一端進，從另一端出，且要遵循「先入先出」的特點，即先進佇列的元素也要先出佇列。

圖 4 佇列結構示意圖

佇列結構如圖 4 所示，佇列中有 3 個元素，分別是 a、b 和 c，從在佇列中的狀態可以看出是 a 先進佇列，然後 b 進，最後 c 進。根據「先進先出」的原則，3 個元素出佇列的順序應該是 a 最先出佇列，然後 b 出，最後 c 出。

樹儲存結構適合儲存具有「一對多」關係的資料。

圖 5 家庭族譜

如圖 5 所示，其中張平只有乙個父親，但他卻有兩（多）個孩子，這就是「一對多」的關係，滿足這種關係的資料可以使用樹儲存結構。

圖儲存結構適合儲存具有「多對多」關係的資料。

圖 6 圖儲存結構示意圖

如圖 6 所示，從 v1 可以到達 v2、v3、v4，同樣，從 v2、v3、v4 也可以到達 v1，這就是「多對多」的關係，滿足這種關係的資料可以使用圖儲存結構。