数据结构是计算机科学中用于组织和存储数据的方式。根据数据的组织方式和访问方式,可以将数据结构分为以下三个层次:
1. 线性数据结构:
- 数组(Array):一组连续存储的相同类型元素的集合。
- 链表(Linked List):由一系列节点组成的数据结构,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
- 栈(Stack):一种具有后进先出(LIFO)特性的数据结构。
- 队列(Queue):一种具有先进先出(FIFO)特性的数据结构。
- 哈希表(Hash Table):使用哈希函数将键映射到存储位置的数据结构。
2. 树形数据结构:
- 二叉树(Binary Tree):每个节点最多有两个子节点的树结构。
- 二叉搜索树(Binary Search Tree):一种特殊的二叉树,左子节点的值小于等于父节点的值,右子节点的值大于等于父节点的值。
- 堆(Heap):一种特殊的树结构,用于高效地找到最大或最小元素。
- 平衡二叉树(Balanced Binary Tree):一种自平衡的二叉搜索树,如红黑树、AVL树等。
3. 图形数据结构:
- 图(Graph):由节点和边组成的数据结构,用于表示对象之间的关系。
- 邻接矩阵(Adjacency Matrix):使用二维数组表示图的连接关系。
- 邻接表(Adjacency List):使用链表或数组列表表示图的连接关系。
除了上述的基本数据结构,还有许多其他高级数据结构,如树堆、字典树、B树、红黑树、图的遍历算法(深度优先搜索和广度优先搜索)等。
这三个层次的数据结构提供了不同的操作和性能特点,可以根据具体的应用需求选择适当的数据结构。