数据结构基本概念

💡 低优先级

不会直接考察类型，这里作为一个总览，帮助大家理清考题中会涉及到哪些数据结构。

数据结构

数据结构（Data Structure）是 存储、组织和管理数据的方式，它不仅决定了数据的存储形式，也影响数据访问和操作的效率。

分类

mindmap
  root((数据结构<br/>Data Structure))
    线性结构
      数组 Array
        连续内存
        随机访问快
        插入删除慢
      链表 Linked List
        节点指针连接
        插入删除快
        访问慢
      栈 Stack
        后进先出 LIFO
        函数调用
        表达式求值
      队列 Queue
        先进先出 FIFO
        任务调度
      双端队列 Deque
        两端可操作
    树形结构
      二叉树<br/>Binary Tree
      二叉搜索树<br/>BST
      堆 Heap
        优先队列实现
      平衡树
        AVL树
        红黑树
    图结构
      有向图
      无向图
      存储方式
        邻接矩阵
        邻接表
      应用场景
        路径搜索
        社交网络建模
    散列表<br/>Hash Table
      哈希函数
      快速查找
      应用
        字典
        缓存

考试中涉及的数据结构可以分为以下几种：

线性结构（元素之间有顺序关系）
- 数组（Array）：连续内存，随机访问快，插入删除慢
- 链表（Linked List）：节点通过指针连接，插入删除快，访问慢
- 栈（Stack）：后进先出（LIFO），用于函数调用、表达式求值
- 队列（Queue）：先进先出（FIFO），用于任务调度
- 双端队列（Deque）：两端都可以操作
树形结构（元素之间有层级关系）
- 二叉树（Binary Tree）
- 二叉搜索树（BST）
- 堆（Heap）：优先队列实现
- 平衡树（AVL、红黑树）
图结构（元素之间有网络关系）
- 有向图 / 无向图
- 邻接矩阵 / 邻接表存储
- 常用于路径搜索、社交网络建模
散列表（Hash Table）
- 通过哈希函数实现快速查找
- 常用于字典、缓存

算法

算法（Algorithm）是 解决问题的一系列步骤或方法，用来操作数据结构，实现具体功能。

数据结构和算法的关系

数据结构提供“容器”
算法提供“操作方法”
好的数据结构可以让算法更高效
算法的设计也依赖数据结构特性

💡 举例：
用数组实现栈 → 可以快速访问栈顶
用链表实现队列 → 插入删除都很快
用堆实现优先队列 → 可以快速找最大/最小值
用图 + BFS → 可以找最短路径