• 数组结构整理


    什么是数组结构?

    数组结构是计算机存储组织数据的方式。数据结构是指互相之间存在一种或者多种特定关系的数据的集合。结构包括逻辑结构物理结构

    数据的逻辑结构包括4种:

    (1)集合:数据元素之间除了有相同的数据类型再没有其他关系

    (2)线性结构:数据元素之间是一对一——线性表队列

    (3)树形结构:数据元素之间是一对多的关系

    (4)图状结构:数据元素是多对多的关系

    物理结构包括顺序存储链式存储

    (1)顺序存储结构是用一段连续的存储空间来存储数据元素,可以进行随机访问,访问效率高。

    (2)链式存储结构是用任意存储空间来存储数据,不可以随机访问,访问效率低

    头指针头结点的区别:

    (1)头指针:是指向第一个节点存储位置的指针,具有标识作用,头指针是链表的必要元素,无论链表是否为空,头指针都存在

    (2)头结点:是放在第一个元素节点之前,便于在第一个元素节点之前进行插入删除的操作,头节点不是链表的必须元素,可有可无,头结点的数据域也可以不存储任何信息

    线性结构的特点:

    (1)集合中必须存在唯一的一个“第一个元素”

    (2)集合中必须存在唯一的一个“最后一个元素”

    (3)除最后元素之外,其他数据元素均有唯一的“后继”

    (4)除第一个元素之外,其他数据元素均有唯一的“前驱”

    数组链表的区别:

    (1)从逻辑结构来说:数组存储长度固定的,不能适应数据动态增减的情况。链表能够动态分配存储空间以适应数据动态增减的情况,易于进行插入和删除的操作

    (2)从访问方式来看:数组在内存中是一片连续的存储空间,可以通过数组下标对数组进行随机访问,访问效率较高。链表是链式存储结构,存储空间不是必须连续的,可以是任意的,访问必须从前往后依次进行,访问效率较数组来说较低。

    如果从第i个位置插入多个元素,对于数组来说每一次插入都需要往后移动元素,每一次的时间复杂度都是O(n),单链表只需要在第一次寻找i位置 时间复杂度为O(n),其余插入和删除的时间复杂度均为O(1),提高了插入和删除的效率

    单链表结构和顺序存储结构

    (1) 当进行删除和插入操作,顺序存储结构每次都需要移动元素,总的时间复杂度为O(n2)

    (2) 链式存储结构确定i位置的指针后,其时间复杂度仅为O(1).

    顺序存储结构需要进行预分配内存空间,所以会造成空间浪费或溢出。链式存储结构不需要预分配存储空间,元素个数不受限制。

    队列的区别:

    (1)队列是允许在一段进行插入 另一端进行删除线性表,对于进入队列的元素按“先进先出”的规则处理,在表头进行删除,在表尾进行插入。

    (2)是只能在表尾进行插入和删除的线性表,对于插入到栈的元素按“后进先出”的规则处理,插入和删除都在栈顶进行,由于进栈和出栈都是在栈顶进行,所以要有一个size变量记录当前栈的大小,当进栈时size不能超过数组长度,size+1,出栈时栈不为空,size-1

    参考:数据结构面试题以及答案整理_けいしん的博客-CSDN博客_数据结构面试题

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