Day10【概念解析】数据结构

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整理定义

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菜鸟教程	数据结构（英语：data structure）是计算机中存储、组织数据的方式。数据结构是一种具有一定逻辑关系，在计算机中应用某种存储结构，并且封装了相应操作的数据元素集合。它包含三方面的内容，逻辑关系、存储关系及操作。不同种类的数据结构适合于不同种类的应用，而部分甚至专门用于特定的作业任务。
百度百科	数据结构是计算机存储、组织数据的方式。数据结构是指相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。通常情况下，精心选择的数据结构可以带来更高的运行或者存储效率。数据结构往往同高效的检索算法和索引技术有关。
维基百科[En]	In computer science, a data structure is a data organization, management, and storage format that is usually chosen for efficient access to data.[1][2][3] More precisely, a data structure is a collection of data values, the relationships among them, and the functions or operations that can be applied to the data,[4] i.e., it is an algebraic structure about data. 【在计算机科学中，数据结构是一种数据组织、管理和存储格式，通常被选择用于有效访问数据。更准确地说，数据结构是数据值、它们之间的关系以及可以应用于数据的函数或操作的集合，即，它是关于数据的代数结构。】
维基百科[Zn]	在计算机科学中，数据结构（英语：data structure）是计算机中存储、组织数据的方式。数据结构意味着介面或封装：一个数据结构可被视为两个函数之间的介面，或者是由数据类型联合组成的存储内容的访问方法封装。

复述展开

拆文解字

数据结构=数据+结构

前面有提到，软件=程序+数据+文档，数据结构作为软件中必不可少的内容，是一种在计算机中存储、组织数据的方式。通常，数据机构与算法息息相关，一些算法需要依据合适的数据结构来完成优化，数据结构也是算法的前导需求。

数据结构类型

数据结构主要可以分为四种类型：线性结构、树结构、图结构和集合。

线性结构：元素存在一对一的关系。主要包括以下几种：

数组：数组是一种线性数据结构，用一组连续的内存空间，来存储一组具有相同类型的数据。数组的特点是支持随机访问，但插入和删除操作效率低。

链表：链表是一种线性数据结构，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。链表的特点是插入和删除操作效率高，但不支持随机访问。

栈：栈是一种特殊的线性数据结构，只允许在一端（称为栈顶）进行插入和删除操作。栈遵循后进先出（LIFO）的原则。

队列：队列是一种特殊的线性数据结构，只允许在一端进行插入操作，另一端进行删除操作。队列遵循先进先出（FIFO）的原则。

树结构：元素存在一对多的关系。主要包括以下几种：

二叉树：每个节点最多有两个子节点的树结构，通常子节点被称作左子节点和右子节点。

二叉搜索树：二叉搜索树是一种特殊的二叉树，对于任何一个节点，其左子树中的每个节点的值，都要小于这个节点的值，而右子树节点的值都大于这个节点的值。

堆：堆是一种特殊的完全二叉树，分为最大堆和最小堆。在最大堆中，父节点的值总是大于或等于其子节点的值；在最小堆中，父节点的值总是小于或等于其子节点的值。

B树和B+树：B树和B+树是为磁盘或其他直接存取辅助设备设计的一种平衡查找树。

图结构：元素存在多对多的关系。图由一组节点和一组连接节点的边组成。根据边是否有方向，图可以分为无向图和有向图。根据边是否有权，图可以分为无权图和有权图。

集合：集合是一种包含不同元素的数据结构。集合的一个重要特性是唯一性，集合中的元素没有重复。集合可以进行的操作有并集、交集、差集等。

理解体会

数据结构是软件开发中的基本知识，算法也是其中的常客，这两者相辅相成、缺一不可。

在学习软件的过程中，数据结构是非常重要的的，不论在哪种编程语言中，数据结构都是重中之重，如线性结构中的列表和链表；以及非线性结构中的树和图。掌握好数据机构是学习好编程语言的毕竟之路，而在掌握基本的数据结构之后，还需要了解各方面的算法，像排序算法就多达十余种。

【个人经验之谈】

在IT行业中，往往面试都与其他的行业有些不一样。在面试过程中一般都是先来几道算法题（类似LeetCode那种模式），使用任意一种编程语言解决一个实际问题，需要满足一定的时间复杂度和空间复杂度，在有限的时间内完成做题。一般情况下，需要至少完成3道中的2道以上，才可能顺利通过面试。可以看出，数据结构和算法在IT行业都是非常重要的面试手段。所以，学习好数据结构，并且在各种编程语言中掌握使用是顺利通过面试的必经之路。（面试的经验啥的可以写很多，这里就不赘述了）。

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