跟我又是栈又是堆又是树又是图的，问你什么是数据结构，你咋还不会说了呢？

【一】、什么是数据结构

前言

其实说实话，大一刚来的时候就学了数据结构，当时学的数据结构是下面图片中的这一本，不过说来惭愧，当时因为入门时C语言学的太菜，以致于开这门课的时候思惟跟不上就抵触，不用解释，就是给本身找借口，坦白说吧，就是没好好学，不过人非圣贤，孰能无过，人生不免会犯点错，及时改正仍是个好孩子，所以，我决定把以前没学好的数据结构从新补回来。

对数据结构的理解

首先从定义上来讲的话，好像对数据结构没有什么一个统一的、标准的答案，我找了好几本书，挑了一个我认为还计较好理解的定义：

数据结构是计算机中存储、组织数据的方式。一般状况下，精心选择的数据结构能够带来最优效率的算法。

若是你没接触过数据结构，你看了定义能看懂吗？若是你能看懂，我很佩服你，我反正是不行，不过如今由于接触的东西比较多，听得多了，看了也能理解。我以为对于新手，应该先让新手去理解，等有了本身的理解以后再看官方定义的话，效果会比较好，反正我是这么认为的。我用生活中的例子来解释什么是数据结构吧：
举例：如何在书架上摆放图书？
也就是说，如今有一些书架，还有一堆图书，你要怎样把它们放到书架上去呢？换言之说，有一堆数据，给了你一些存储空间，你要怎么把这些数据存起来呢？
其实这个问题问的不科学，由于你不知道所谓的书架是长什么样，多是下面图片中的任意一种。

因此你就知道了，当有人问你一个数据怎么组织的时候，实际上是跟这个数据的规模有关系的。不同规模的问题，它处理起来的难度就不同。难在什么地方呢？难不在说你要把它怎么放，而在于放这个书是为了作事情用的，因此说图书的摆放其实跟两个操做直接相关：

 

操做一：新书怎么插入
操做二：怎么找到某本指定的书

方法一：我不知道大家是怎样考虑的，我第一个感受就是随便放，随便放一个好处就是：新书怎么插入，这个操做是很是简单的，哪有空就放哪，最简单的方法就是把全部的书一本一本挨着放，因此呢，全部的新书哪里有空放哪里，So easy！放起来简单，但第二个操做怎么办，如何查找？那就会成为一件很恐怖的事……累死你！何时累死呢，其实若是只是一个很小的书架，倒也累不死，但若是是上面第三张那样的书城，而后你想象，里面全部的图书都是随便放的，而后有人问你，这个书城里有没有某一本书，其实那本书没有，可是你忘了有没有，那你怎么能肯定它到底有没有呢？你就只好从头至尾把每一本书都过一遍，而后才能叹一口气说……唉，很差意思，没有这本书。

方法二：那咱们有没有稍微聪明一点的解决方法呢？就是怎样让我找书找的方便呢？第二个方法，就是按照书名的拼音字母顺序排放，有了这个字母序之后，查找就方便多了。一个最聪明的方法是二分查找什么是二分查找：好比说如今有一长排的书放在你面前，而后咱们找一本叫《数据结构》的以S开头的书，那我先从这一排的中间找一本书出来看它的书名的首字母，假如说是《离散数学》，以L开头的书，那咱们知道，S在L的后面，因此《离散数学》前面的书我就不用管它了，个人查找范围缩小了一半，从L开始日后找，而后再找这一半的中间，好比找到的一本书是《网络爬虫》，以W开头的，那S在L和W中间，《网络爬虫》后面的书我就不用管了，因而个人查找范围又缩小了一半，以此类推，我能够每次都找，而后跟中间这个比，很快就会把范围缩小到一本书上，我就会知道这本书究竟是有仍是没有。这个方法比前面的方法聪明多了，它很好的解决了查找的问题。可是，问题又来了，新书来了怎么插入呢？它就会成为新的使人头疼的问题。好比说，我新买了一本书叫《阿Q正传》，是以A开头的，呃……惨了,那咱们得把几乎全部的书日后一本一本的错位，一直到前面留出一个空挡，把新书插进去，这个彷佛也很头疼。

方法三：那如何找一个一箭双鵰的方法呢？咱们来想一想，图书馆里是怎样来摆书的，咱们假如说去图书馆，找《数据结构》，要怎么找，你不多是从第一本开始找，也不多是随便中间摸一本找，你进到图书馆里，第一件事情要找的是计算机类的书在哪里对不对？图书馆里的书一般是按照书的类别来分的，好比说咱们有社会科学类、文学类、艺术类、理科、工科等，而后工科下面可能还会分的再细一点，好比说咱们计算机类可能就分在工科的下面，这种分法有什么好处呢？把书架划分红几块区域，每快区域指定摆放某种类别的图书，在每种类别内，按照书名的拼音字母顺序排放，这样无论我在每个类里作什么样的操做，总归来讲，图书的规模小了不少，跟整个图书馆的规模相比，我是某一类的，不管是查找仍是插入，都是很是方便的。查找呢，就是在二分查找以前，咱们先定一个类别，而后在一个类的一个小范围里面作二分查找，就能够更快的找到咱们要查找的书了。若是是插入，也是先定类别，用二分查找来肯定一下它应该被插在什么位置，而后移空位这件事可能仍是要作的，可是总归比咱们刚开始要移的书的数量少多了。

那如今问题又来了：

问题一：空间如何分配？
问题二：类别应该分多细？

咱们分的各类类别的书，它的藏书量是不同的，你是统一都给它分……仍是每一类都多少个书架，事先分好吗？这也是一个很头疼的问题，我太难了，你若是书架给多了，就会有一些空间始终空在那浪费着，你若是书架给小了，新书来的时候要不断地加新柜子，很讨厌。还有分类别要分多细的问题，你要是分的比较粗，那么同一类里面的书就会有不少，那你的工做量仍是会很大，要是想减小工做量，最好仍是类别分的细一点，可是类别一分细，就会有反作用，类别太多了，图书的量一多，也是麻烦。

说这些问题是想说明：

解决问题方法的效率，跟数据的组织方式是直接相关的

那我这介绍数据结构的组织方式的时候，其实有两个概念：
一、关于数据对象的逻辑结构
好比说，咱们一开始把书架想象成简单的一长条，这么一层的架子，而后全部的书是一个一个挨着放的，除了一头一尾的书之外，每一本书的前面和后面都只有一本书，若是每一本书都有一个编号的话，那么这一个编号对应的就是一本书，那么这种结构是一对一的结构，咱们管它叫线性结构。

另一种组织方式是上面说的第三种方法，就是先把图书分类，若是我给每个类一个编号的话，那么这一个类别的编号里面对应着不少本书，那么这是一个一对多的逻辑结构，这个结构有个名字叫作树。

再说图书馆，假设咱们还统计这样一些信息：这一本书都有那些人买过，买了这本书的人还买过其它的什么书，因而呢，实际上是一本书对应着不少人，而一我的又对应了不少本书，这是一个多对多的、很复杂的一个关系网，那么这个关系网对应的逻辑结构叫叫作图
二、关于对象的物理存储结构
除了逻辑结构以外，咱们还有数据对象再计算机里面的物理存储结构，也就是咱们说的这些逻辑结构在机器的内存里到底要怎么放，是连续放呢仍是东一个西一个隔开放呢？也就是说用一个数组来存它呢，仍是用一个链表来存它呢？这个就属于物理存储结构。

此篇完

以上这些就是我对数据结构的理解，我想应该说全面了吧，要是没全面也没关系，后面学了再继续补充。
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