常用数据结构有哪些

常用的数据结构有哪些~

数据结构是指同一数据元素类中各数据元素之间存在的关系。数据结构分别为逻辑结构、存储结构（物理结构）和数据的运算。数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述，有时就把逻辑结构简称为数据结构。逻辑结构形式地定义为（K，R）（或（D，S）），其中，K是数据元素的有限集，R是K上的关系的有限集。 数据元素相互之间的关系称为结构。有四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图状结构（网状结构）。树形结构和图形结构全称为非线性结构。集合结构中的数据元素除了同属于一种类型外，别无其它关系。线性结构中元素之间存在一对一关系，树形结构中元素之间存在一对多关系，图形结构中元素之间存在多对多关系。在图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点数可以任意多个。 数据结构在计算机中的表示（映像）称为数据的物理（存储）结构。它包括数据元素的表示和关系的表示。数据元素之间的关系有两种不同的表示方法：顺序映象和非顺序映象，并由此得到两种不同的存储结构：顺序存储结构和链式存储结构。顺序存储方法：它是把逻辑上相邻的结点存储在物理位置相邻的存储单元里，结点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现，由此得到的存储表示称为顺序存储结构。顺序存储结构是一种最基本的存储表示方法，通常借助于程序设计语言中的数组来实现。链接存储方法：它不要求逻辑上相邻的结点在物理位置上亦相邻，结点间的逻辑关系是由附加的指针字段表示的。由此得到的存储表示称为链式存储结构，链式存储结构通常借助于程序设计语言中的指针类型来实现。索引存储方法：除建立存储结点信息外，还建立附加的索引表来标识结点的地址。散列存储方法：就是根据结点的关键字直接计算出该结点的存储地址。 数据结构中，逻辑上（逻辑结构：数据元素之间的逻辑关系）可以把数据结构分成线性结构和非线性结构。线性结构的顺序存储结构是一种随机存取的存储结构，线性表的链式存储结构是一种顺序存取的存储结构。线性表若采用链式存储表示时所有结点之间的存储单元地址可连续可不连续。逻辑结构与数据元素本身的形式、内容、相对位置、所含结点个数都无关。 编辑本段数据结构与算法 算法的设计取决于数据（逻辑）结构，而算法的实现依赖于采用的存储结构。数据的存储结构实质上是它的逻辑结构在计算机存储器中的实现，为了全面的反映一个数据的逻辑结构，它在存储器中的映象包括两方面内容，即数据元素之间的信息和数据元素之间的关系。不同数据结构有其相应的若干运算。数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作算法，如检索、插入、删除、更新和排序等。 数据的运算是数据结构的一个重要方面，讨论任一种数据结构时都离不开开对该结构上的数据运算及其实现算法的讨论。 数据结构的形式定义为：数据结构是一个二元组： Data-Structure=(D，S) 其中：D是数据元素的有限集，S是D上关系的有限集。 数据结构不同于数据类型，也不同于数据对象，它不仅要描述数据类型的数据对象，而且要描述数据对象各元素之间的相互关系。 数据类型是一个值的集合和定义在这个值集上的一组操作的总称。数据类型可分为两类：原子类型、结构类型。一方面，在程序设计语言中，每一个数据都属于某种数据类型。类型明显或隐含地规定了数据的取值范围、存储方式以及允许进行的运算。可以认为，数据类型是在程序设计中已经实现了的数据结构。另一方面，在程序设计过程中，当需要引入某种新的数据结构时，总是借助编程语言所提供的数据类型来描述数据的存储结构。 计算机中表示数据的最小单位是二进制数的一位，叫做位。我们用一个由若干位组合起来形成的一个位串表示一个数据元素，通常称这个位串为元素或结点。当数据元素由若干数据项组成时，位串中对应于各个数据项的子位串称为数据域。元素或结点可看成是数据元素在计算机中的映象。 一个软件系统框架应建立在数据之上，而不是建立在操作之上。一个含抽象数据类型的软件模块应包含定义、表示、实现三个部分。 对每一个数据结构而言，必定存在与它密切相关的一组操作。若操作的种类和数目不同，即使逻辑结构相同，数据结构能起的作用也不同。 不同的数据结构其操作集不同，但下列操作必不可缺： 1,结构的生成； 2.结构的销毁； 3,在结构中查找满足规定条件的数据元素； 4,在结构中插入新的数据元素； 5,删除结构中已经存在的数据元素； 6,遍历。 抽象数据类型：一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作。抽象数据类型实际上就是对该数据结构的定义。因为它定义了一个数据的逻辑结构以及在此结构上的一组算法。抽象数据类型可用以下三元组表示：（D，S，P）。D是数据对象，S是D上的关系集，P是对D的基本操作集。ADT的定义为： ADT 抽象数据类型名{ 数据对象：（数据元素集合） 数据关系：（数据关系二元组结合） 基本操作：（操作函数的罗列） } ADT 抽象数据类型名; 抽象数据类型有两个重要特性： 数据抽象 用ADT描述程序处理的实体时，强调的是其本质的特征、其所能完成的功能以及它和外部用户的接口（即外界使用它的方法）。 数据封装 将实体的外部特性和其内部实现细节分离，并且对外部用户隐藏其内部实现细节。 数据（Data）是信息的载体，它能够被计算机识别、存储和加工处理。它是计算机程序加工的原料，应用程序处理各种各样的数据。计算机科学中，所谓数据就是计算机加工处理的对象，它可以是数值数据，也可以是非数值数据。数值数据是一些整数、实数或复数，主要用于工程计算、科学计算和商务处理等；非数值数据包括字符、文字、图形、图像、语音等。数据元素（Data Element）是数据的基本单位。在不同的条件下，数据元素又可称为元素、结点、顶点、记录等。例如，学生信息检索系统中学生信息表中的一个记录等，都被称为一个数据元素。 有时，一个数据元素可由若干个数据项（Data Item）组成，例如，学籍管理系统中学生信息表的每一个数据元素就是一个学生记录。它包括学生的学号、姓名、性别、籍贯、出生年月、成绩等数据项。这些数据项可以分为两种：一种叫做初等项，如学生的性别、籍贯等，这些数据项是在数据处理时不能再分割的最小单位；另一种叫做组合项，如学生的成绩，它可以再划分为数学、物理、化学等更小的项。通常，在解决实际应用问题时是把每个学生记录当作一个基本单位进行访问和处理的。 数据对象（Data Object）或数据元素类（Data Element Class）是具有相同性质的数据元素的集合。在某个具体问题中，数据元素都具有相同的性质（元素值不一定相等），属于同一数据对象（数据元素类），数据元素是数据元素类的一个实例。例如，在交通咨询系统的交通网中，所有的顶点是一个数据元素类，顶点A和顶点B各自代表一个城市，是该数据元素类中的两个实例，其数据元素的值分别为A和B。 数据结构（Data Structure）是指互相之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合。在任何问题中，数据元素之间都不会是孤立的，在它们之间都存在着这样或那样的关系，这种数据元素之间的关系称为结构。根据数据元素间关系的不同特性，通常有下列四类基本的结构： ⑴集合结构。该结构的数据元素间的关系是“属于同一个集合”。 ⑵线性结构。该结构的数据元素之间存在着一对一的关系。 ⑶树型结构。该结构的数据元素之间存在着一对多的关系。 ⑷图形结构。该结构的数据元素之间存在着多对多的关系，也称网状结构。 从上面所介绍的数据结构的概念中可以知道，一个数据结构有两个要素。一个是数据元素的集合，另一个是关系的集合。在形式上，数据结构通常可以采用一个二元组来表示。 数据结构的形式定义为：数据结构是一个二元组 Data_Structure ＝（D，R） 其中，D是数据元素的有限集，R是D上关系的有限集。 线性结构的特点是数据元素之间是一种线性关系，数据元素“一个接一个的排列”。在一个线性表中数据元素的类型是相同的，或者说线性表是由同一类型的数据元素构成的线性结构。在实际问题中线性表的例子是很多的，如学生情况信息表是一个线性表：表中数据元素的类型为学生类型; 一个字符串也是一个线性表：表中数据元素的类型为字符型，等等。 线性表是最简单、最基本、也是最常用的一种线性结构。 线性表是具有相同数据类型的n(n>=0)个数据元素的有限序列，通常记为： (a1，a2，… ai-1，ai，ai+1，…an) 其中n为表长， n＝0 时称为空表。 它有两种存储方法：顺序存储和链式存储，它的主要基本操作是插入、删除和检索等。

数据结构分为8类有：数组、栈、队列、链表、树、散列表、堆、图。数据结构是指相互之间存在着一种或多种关系的数据元素的集合和该集合中数据元素之间的关系组成 。 

1、数组

数组是可以再内存中连续存储多个元素的结构，在内存中的分配也是连续的，数组中的元素通过数组下标进行访问，数组下标从0开始。例如下面这段代码就是将数组的第一个元素赋值为 1。

2、栈

栈是一种特殊的线性表，仅能在线性表的一端操作，栈顶允许操作，栈底不允许操作。 栈的特点是：先进后出，或者说是后进先出，从栈顶放入元素的操作叫入栈，取出元素叫出栈。  

3、队列

队列与栈一样，也是一种线性表，不同的是，队列可以在一端添加元素，在另一端取出元素，也就是：先进先出。从一端放入元素的操作称为入队，取出元素为出队。

4、链表

链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现，每个元素包含两个结点，一个是存储元素的数据域 (内存空间)，另一个是指向下一个结点地址的指针域。根据指针的指向，链表能形成不同的结构，例如单链表，双向链表，循环链表等。 

5、树

树是一种数据结构，它是由n（n>=1）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。

6、散列表

散列表，也叫哈希表，是根据关键码和值 (key和value) 直接进行访问的数据结构，通过key和value来映射到集合中的一个位置，这样就可以很快找到集合中的对应元素。

7、堆

堆是一种比较特殊的数据结构，可以被看做一棵树的数组对象，具有以下的性质：堆中某个节点的值总是不大于或不小于其父节点的值；堆总是一棵完全二叉树。将根节点最大的堆叫做最大堆或大根堆，根节点最小的堆叫做最小堆或小根堆。常见的堆有二叉堆、斐波那契堆等。

8、图

图是由结点的有穷集合V和边的集合E组成。其中，为了与树形结构加以区别，在图结构中常常将结点称为顶点，边是顶点的有序偶对，若两个顶点之间存在一条边，就表示这两个顶点具有相邻关系。

参考资料来源：百度百科—数据结构

常用数据结构 · 数组（静态数组、动态数组）、线性表、链表（单向链表、双向链表、循环链表）、队列、栈、树（二叉树、查找树、平衡树、线索树、线索树、堆）、图等的定义、存储和操作 · Hash（存储地址计算，冲突处理）

扩展资料：

数据结构的作用

首先，由于数据结构的重要性，许多高级程序设计语言，例如 C++，本身的库 （library） 中已经实现了许多常用的数据结构。这些常用的数据结构包括 queue、stack、list、map等。许多情况下，程序员无意中在使用一些数据结构，虽然没有意识到，但是他们仍然在使用数据结构。在上述情况下，就造成了一种错觉，数据结构对它们来说不重要。

其次，数据结构牵涉到两方面的内容，一个是设计数据结构，一个是使用他人设计好的数据结构。对于那些从事简单的软件开发工作的程序员，或者使用了第三方包库的程序员来说，它们大部分情况下是在使用别人已经设计好的数据结构，所以，他们感觉《数据结构》课程不重要。而对于复杂的软件项目开发，程序员既要使用现成的数据结构，又要设计解决问题

所需要的数据结构，在这种情况下，大学里学习的《数据结构》课程尤其显得重要。所以，我们在大学里认真学习好《数据结构》课程，尽量亲自动手编写实现课后的习题，至关重要。

最后，只要你想让计算机帮助解决你面临的问题，或者你提出了一个新颖的解决某个问题的算法，你就需要设计好数据结构，你使用 OOP 语言设计的类也是数据结构的表现形式。你的数据结构方面的过硬的功夫会帮助你更快地更高效地实现算法，顺利地帮助你解决面临的问题。

参考资料来源：百度百科 ：数据结构

数据元素相互之间的关系称为结构。有四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图状结构。

1、集合结构：除了同属于一种类型外，别无其它关系。

3、线性结构：元素之间存在一对一关系常见类型有: 数组,链表、队列、栈，它们之间在操作上有所区别。例如：链表可在任意位置插入或删除元素，而队列在队尾插入元素，队头删除元素，栈只能在栈顶进行插入，删除操作。

3、树形结构：元素之间存在一对多关系,常见类型有：树(有许多特例：二叉树、平衡二叉树、查找树等)

4、图形结构:元素之间存在多对多关系，图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点多个数可以任意。

扩展资料：

结构算法：

1、算法的设计取决于数据（逻辑）结构，而算法的实现依赖于采用的存储结构。数据的存储结构实质上是它的逻辑结构在计算机存储器中的实现，为了全面的反映一个数据的逻辑结构，它在存储器中的映象包括两方面内容，即数据元素之间的信息和数据元素之间的关系。

2、不同数据结构有其相应的若干运算。数据的运算是在数据的逻辑结构上定义的操作算法，如检索、插入、删除、更新和排序等。

3、数据的运算是数据结构的一个重要方面，讨论任一种数据结构时都离不开对该结构上的数据运算及其实现算法的讨论。

4、数据结构不同于数据类型，也不同于数据对象，它不仅要描述数据类型的数据对象，而且要描述数据对象各元素之间的相互关系。

参考资料：百度百科：数据结构

1、线性数据结构：典型的有：数组、栈、队列和线性表

（1）数组和链表

a、数组：存放着一组相同类型的数据，需要预先指定数组的长度，有一维数组、二维数组、多维数组等

b、链表：链表是C语言中一种应用广泛的结构，它采用动态分配内存的形式实现，用一组任意的存储单元存放数据元素链表的，一般为每个元素增设指针域，用来指向后继元素

c、数组和链表的区别：

从逻辑结构来看：数组必须事先定义固定的长度，不能适应数据动态地增减的情况；链表动态地进行存储分配，可以适应数据动态地增减的情况，且可以方便地插入、删除数据项（数组中插入、删除数据项时，需要移动其它数据项）

从内存存储来看：（静态)数组从栈中分配空间（用NEW创建的在堆中）, 对于程序员方便快速,但是自由度小；链表从堆中分配空间, 自由度大但是申请管理比较麻烦

从访问方式来看：数组在内存中是连续存储的，因此，可以利用下标索引进行随机访问；链表是链式存储结构，在访问元素的时候只能通过线性的方式由前到后顺序访问，所以访问效率比数组要低

（2）栈、队列和线性表：可采用顺序存储和链式存储的方法进行存储

顺序存储：借助数据元素在存储空间中的相对位置来表示元素之间的逻辑关系

链式存储：借助表示数据元素存储地址的指针表示元素之间的逻辑关系

a、栈：只允许在序列末端进行操作，栈的操作只能在栈顶进行，一般栈又被称为后进先出或先进后出的线性结构

顺序栈：采用顺序存储结构的栈称为顺序栈，即需要用一片地址连续的空间来存储栈的元素，顺序栈的类型定义如下：

链栈：采用链式存储结构的栈称为链栈：

b、队列：只允许在序列两端进行操作，一般队列也被称为先进先出的线性结构

循环队列：采用顺序存储结构的队列，需要按队列可能的最大长度分配存储空空，其类型定义如下：

链队列：采用链式存储结构的队列称为链队列，一般需要设置头尾指针只是链表的头尾结点：

c、线性表：允许在序列任意位置进行操作，线性表的操作位置不受限制，线性表的操作十分灵活，常用操作包括在任意位置插入和删除，以及查询和修改任意位置的元素

顺序表：采用顺序存储结构表示的线性表称为顺序表，用一组地址连续的存储单元一次存放线性表的数据元素，即以存储位置相邻表示位序相继的两个元素之间的前驱和后继关系，为了避免移动元素，一般在顺序表的接口定义中只考虑在表尾插入和删除元素，如此实现的顺序表也可称为栈表：

线性表：一般包括单链表、双向链表、循环链表和双向循环链表

单链表：

双向链表：

线性表两种存储结构的比较：

顺序表：

优点：在顺序表中，逻辑中相邻的两个元素在物理位置上也相邻，查找比较方便，存取任一元素的时间复杂度都为O(1)

缺点：不适合在任意位置插入、删除元素，因为需要移动元素，平均时间复杂度为O(n)

链表：

优点：在链接的任意位置插入或删除元素只需修改相应指针，不需要移动元素；按需动态分配，不需要按最大需求预先分配一块连续空空

缺点：查找不方便，查找某一元素需要从头指针出发沿指针域查找，因此平均时间复杂度为O(n)

2、树形结构：结点间具有层次关系，每一层的一个结点能且只能和上一层的一个结点相关，但同时可以和下一层的多个结点相关，称为“一对多”关系，常见类型有：树、堆

（1）二叉树：二叉树是一种递归数据结构，是含有n(n>=0)个结点的有限集合，二叉树具有以下特点：

二叉树可以是空树；二叉树的每个结点都恰好有两棵子树，其中一个或两个可能为空；二叉树中每个结点的左、右子树的位置不能颠倒，若改变两者的位置，就成为另一棵二叉树

（2）完全二叉树：从根起，自上而下，自左而右，给满二叉树的每个结点从1到n连续编号，如果每个结点都与深度为k的满二叉树中编号从1至n的结点一一对应，则称为完全二叉树

a、采用顺序存储结构：用一维数组存储完全二叉树，结点的编号对于与结点的下标（如根为1，则根的左孩子为2*i=2*1=2，右孩子为2*i+1=2*1+1=2）

b、采用链式存储结构：

二叉链表：

三叉链表：它的结点比二叉链表多一个指针域parent，用于执行结点的双亲，便于查找双亲结点

两种存储结构比较：对于完全二叉树，采用顺序存储结构既能节省空间，又可利用数组元素的下标值确定结点在二叉树中的位置及结点之间的关系，但采用顺序存储结构存储一般二叉树容易造成空间浪费，链式结构可以克服这个缺点

（3）二叉查找树：二叉查找树又称二叉排序树，或者是一课空二叉树，或者是具有如下特征的二叉树：

a、若它的左子树不空，则左子树上所有结点的值均小于根结点的值

b、若它的右子树不空，则右子树上所有结点的值均大于根结点的值

c、它的左、右子树也分别是二叉查找树

（4）平衡二叉树：平衡二叉查找树简称平衡二叉树，平衡二叉树或者是棵空树，或者是具有下列性质的二叉查找树：它的左子树和右子树都是平衡二叉树，且左子树和右子树的高度之差的绝对值不超过1

平衡二叉树的失衡及调整主要可归纳为下列四种情况：LL型、RR型、LR型、RL型

（5）树：树是含有n(n>=0)个结点的有限集合，在任意一棵非空树种：
a、有且仅有一个特定的称为根的结点

b、当n>1时，其余结点可分为m(m>0)个互不相交的有限集T1,T2,...,Tm，其中每一个集合本身又是一棵树，并且T1,T2,...,Tm称为根的子树

（6）堆：堆是具有以下特性的完全二叉树，其所有非叶子结点均不大于（或不小于）其左右孩子结点。若堆中所有非叶子结点均不大于其左右孩子结点，则称为小顶堆（小根堆），若堆中所有非叶子结点均不小于其左右孩子结点，则称为大顶堆（大根堆）

（7）并查集：并查集是指由一组不相交子集所构成的集合，记作：S={S1,S2,S3,...,Sn}

（8）B树

3、图形结构：在图形结构中，允许多个结点之间相关，称为“多对多”关系，可分为有向图和无向图

扩展资料：数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关

参考资料：数据结构百度百科

数据元素相互之间的关系称为结构。有四类基本结构：集合、线性结构、树形结构、图状结构;

集合结构:除了同属于一种类型外，别无其它关系

线性结构:元素之间存在一对一关系常见类型有: 数组,链表,队列,栈,它们之间在操作上有所区别.例如:链表可在任意位置插入或删除元素,而队列在队尾插入元素,队头删除元素,栈只能在栈顶进行插
入,删除操作.

树形结构:元素之间存在一对多关系,常见类型有:树(有许多特例:二叉树、平衡二叉树、查找树等)

图形结构:元素之间存在多对多关系,图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点多个数可以任意

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弥渡县13577567900： 常用数据结构有哪些? - ？
圣庭谓香： 数据元素相互之间的关系称为结构.有四类基本结构:集合、线性结构、树形结构、图状结构; 集合结构:除了同属于一种类型外,别无其它关系 线性结构:元素之间存在一对一关系常见类型有: 数组,链表,队列,栈,它们之间在操作上有所区别.例如:链表可在任意位置插入或删除元素,而队列在队尾插入元素,队头删除元素,栈只能在栈顶进行插 入,删除操作. 树形结构:元素之间存在一对多关系,常见类型有:树(有许多特例:二叉树、平衡二叉树、查找树等) 图形结构:元素之间存在多对多关系,图形结构中每个结点的前驱结点数和后续结点多个数可以任意

弥渡县13577567900： 常见的数据结构有哪些,并说明其在实际中的应用 - ？
圣庭谓香： 线性表,栈,队列,二叉树,B_树,图等,每种数据结构都有自己的用处吧,比如B_树,计算机里面的文件结构就是运用它.图,可以抽象为生活中地方与地方的关系,可以求两个地方的最短路径.还有二叉树,运用与排序等.用处太多了,自己慢慢发掘喔

弥渡县13577567900： 几种常见的数据结构有那些? - ？
圣庭谓香： 链表,队列,堆,栈,树

弥渡县13577567900： 线性的数据结构有哪几种?各有什么特点 - ？
圣庭谓香： 线性的数据结构有:线性表、栈、队列、双端队列、数组和串 1、线性表 线性表是最基本、最简单、也是最常用的一种数据结构.一个线性表是n个具有相同特性的数据元素的有限序列. 特点:线性表中数据元素之间的关系是一对一的关系;线...

弥渡县13577567900： 数据结构中常见的数据结构有哪些,他们之间有什么区别? - ？
圣庭谓香： 线形:数组(通过下标访问),链表(通过前一个访问下一个),队列(先进先出),堆栈(先进后出)等等; 树形:二叉树(两个儿子),多叉数(多个儿子,可以用左儿子右兄弟转换成二叉树表示); 图形:无向图(边没有方向),有向图(边有向);当然根据边有无权值还可以分为有权图无权图;图的存储方法一般有邻接矩阵和邻接表两种; 其它还有集合、堆(其实是类树的存储,不过提供了管理方法)等;

弥渡县13577567900： 数据结构哪些是四种常见的逻辑结构?分别有什么特点 - ？
圣庭谓香：[答案] ① 集合 集合中任何两个数据元素之间都没有逻辑关系,组织形式松散. ② 线性结构 线性结构中的 结点按逻辑关系依次排列形成一个“锁链”. ③ 树形结构 树形结构具有分支、层次特性,其形态有点象自然界中的树. ④ 图状结构 图状结构中的结点按...

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圣庭谓香： 栈、链、树、二叉树等,具体可以查看数据结构有关方面的书,很多的,也很重要的