数据结构入门:顺序表与链表解析

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0 下载量 81 浏览量 更新于2024-08-07 收藏 3.07MB DOC 举报
"数据结构篇_编程思想板块_第一章顺序表和链表" 在计算机科学中,数据结构是组织和管理数据的重要工具,它影响着算法的效率和内存使用。本资源主要关注的是顺序表和链表这两种基本的数据结构,它们在编程中有着广泛的应用。 1. **顺序表**: - 顺序表是一种线性数据结构,其中元素在内存中以连续的方式存储。这通常意味着数组是实现顺序表的底层数据结构。 - 操作如插入和删除元素在顺序表中可能涉及到大量的数据移动,因为必须保持元素的顺序。例如,删除元素可能需要将后续所有元素向前移动一位。 - 顺序表的一个经典问题是删除所有值为x的元素。上述描述中的算法提供了一个解决方案,通过一次遍历,统计不等于x的元素数量,并将它们向前移动,保持数组的连续性,时间复杂度为O(n)。 2. **链表**: - 链表允许非连续的内存分配,每个元素(节点)包含数据和指向下一个节点的引用。这使得插入和删除操作相对快速,只需改变相邻节点的指针即可,不需要移动大量数据。 - 描述中提到了链表节点的两种操作:前插和删除。前插操作可以在指定节点之前插入新节点,通过交换新节点和目标节点的值来实现,而删除操作则将节点值复制给它的后继节点,然后删除后继节点,两者的时间复杂度均为O(1)。 - 链表的逆置是常见的面试问题,可以通过头插法、递归或使用栈来实现。 3. **其他数据结构**: - 文档还提到了栈(顺序栈和链式栈)、队列(顺序队列和链式队列)、字符串、二叉树、哈希表、图等其他数据结构,这些都是数据结构课程的重点内容。 - 栈和队列是两种特殊类型的线性结构,分别遵循“后进先出”(LIFO)和“先进先出”(FIFO)的原则。 - 二叉树和线索二叉树涉及树的存储和遍历,而堆是用于优先级队列的一种数据结构,KMP算法则与字符串匹配有关。 - 图可以使用邻接矩阵或邻接表来存储,而图遍历包括深度优先搜索(DFS)和广度优先搜索(BFS)。 - 查找算法如顺序查找和折半查找(二分查找)是基础算法,适用于已排序的数据。 4. **编程思想**: - 在处理这些数据结构时,编程思想至关重要。例如,哈希表常用于快速查找,通过键值映射到特定位置。空间换时间策略是优化算法性能的一个常见方法,牺牲额外的内存来换取更快的运行速度。 这份文档涵盖了数据结构的基础知识,特别是顺序表和链表的使用和操作,以及它们在实际编程问题中的应用。了解和掌握这些基础知识对于理解和解决复杂的编程问题至关重要。