常用的数据结构主要有以下几种:

  1. 数组 (Array) :
    • 数组是一种线性数据结构,用于存储相同类型的一组元素。
    • 特点:可以通过索引快速访问元素(O(1)时间复杂度),但插入和删除操作可能需要移动其他元素。
  2. 链表 (Linked List) :
    • 链表由一系列节点组成,每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。
    • 类型:
      • 单向链表:每个节点只有一个后继指针。
      • 双向链表:每个节点有两个指针,一个指向下一个节点,另一个指向前一个节点。
      • 循环链表:最后一个节点指向第一个节点。
    • 特点:插入和删除操作更高效(O(1)时间复杂度),但访问特定元素的时间复杂度为O(n)。
  3. 栈 (Stack) :
    • 栈是一种后进先出(LIFO)的数据结构,元素只能在一端进行添加和移除。
    • 常用操作:push(压入)、pop(弹出)。
    • 应用场景:函数调用、括号匹配。
  4. 队列 (Queue) :
    • 队列是一种先进先出(FIFO)的数据结构,元素在两头进行添加和移除。
    • 常用操作:enqueue(入队)、dequeue(出队)。
    • 应用场景:任务调度、广度优先搜索。
  5. 哈希表 (Hash Table) :
    • 哈希表通过键值对存储数据,通过哈希函数将键映射到数组索引。
    • 特点:平均时间复杂度为O(1)的查找、插入和删除操作。
    • 应用场景:缓存、集合操作。
  6. 树 (Tree) :
    • 树是一种层次结构的数据结构,由节点组成,每个节点有零个或多个子节点。
    • 常见类型:
      • 二叉树:每个节点最多有两个子节点。
      • 平衡二叉树(如AVL树、红黑树):保证高度平衡,以保持操作的高效性。
      • B树和B+树:用于数据库索引。
  7. 图 (Graph) :
    • 图由顶点(节点)和边组成,表示节点之间的关系。
    • 常见类型:
      • 有向图:边具有方向。
      • 无向图:边没有方向。
    • 应用场景:社交网络、地图导航。
  8. 堆 (Heap) :
    • 堆是一种特殊的树结构,通常用于实现优先队列。
    • 类型:
      • 最大堆(Max Heap):父节点的值大于或等于子节点的值。
      • 最小堆(Min Heap):父节点的值小于或等于子节点的值。
    • 应用场景:任务调度、堆排序。

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