数据结构复习：线性表、栈、队列和数组概要

"上节课线性表要点回顾-计算机软件技术基础课件" 在计算机科学中，线性结构是数据结构的基础，它包括线性表、栈、队列和数组等概念。线性结构的特点是每个元素都有一个直接前驱和一个直接后继，除了首元素和尾元素。这种结构在逻辑上表现为一对一的关系。 线性表是一种特殊的线性结构，其逻辑结构是一系列元素按特定顺序排列，可以是顺序存储或链式存储。顺序存储意味着在内存中，逻辑上相邻的元素在物理位置上也相邻，这使得随机查找和修改操作非常高效，时间复杂度为O(1)。然而，顺序存储在插入和删除操作时效率较低，因为可能需要移动大量元素，时间复杂度为O(n)。 为了解决顺序存储的插入和删除问题，引入了链式存储结构。在链表中，逻辑上相邻的元素在物理位置上可能不相邻，每个元素（节点）包含数据和指向下一个节点的指针。这允许快速插入和删除，只需改变相邻节点的指针即可，但查找和修改操作则相对更慢。 链表的创建、输出、修改、插入和删除是通过一系列特定的函数实现的。例如，创建一个链表通常涉及动态分配内存来创建新的节点，并通过指针将它们链接在一起。输出链表则需遍历所有节点并打印其数据。 接下来，栈是一种特殊类型的线性表，遵循后进先出（LIFO）原则。栈的操作通常限制在栈顶进行，包括压栈（入栈）和弹栈（出栈）。栈常用于表达式求值、递归调用等场景。顺序栈和链栈是两种常见的实现方式，顺序栈通常使用数组实现，而链栈使用链表结构。 队列则是另一种线性结构，遵循先进先出（FIFO）原则。队列的操作包括入队和出队。队列常应用于任务调度、缓冲区管理等场合。数组和链表同样可以用来实现队列。 数组是一种固定大小的线性结构，元素可以通过索引来直接访问。数组的优点是随机访问速度快，缺点是大小固定，插入和删除元素时需要移动其他元素。 这些基本数据结构是计算机科学中的核心概念，理解和掌握它们对于理解和编写高效的算法至关重要。