什么是数据结构？

本篇文章主要来介绍什么是数据结构。

首先让咱们来看一张图片：

数据存储于计算机的内存中。内存如上图所示，形似排成 1 列的箱子，1 个箱子里存储 1 个数据。

数据存储于内存时，决定了数据顺序和位置关系的即是数据结构。

其实在咱们生活中用到不少数据结构的知识，那么举一个咱们生活中的栗子：

首先举一个从上往下顺序添加举个简单的例子。假设咱们有1个电话簿——虽然说如今不少人都把电话号码存在手机里，可是这里咱们考虑使用纸质电话簿的状况——每当咱们获得了新的电话号码，就按从上往下的顺序把它们记在电话簿上。

假设此时咱们想给张飞打电话，可是由于数据都是按获取顺序排列的，因此咱们并不知道张飞的号码具体在哪里，只能从头一个个往下找（虽然说也能够从后往前找或者随机查找，可是效率并不会比从上往下找高）。若是电话簿上号码很少的话很快就能找到，但若是存了500个号码，找起来就不那么容易了。

再好比咱们能够按姓名的拼音顺序对电话簿进行排列，接下来，试试以联系人姓名的拼音顺序排列吧。由于数据都是以字典顺序排列的，因此它们是有结构的。

使用这种方式给联系人排序的话，想要找到目标人物就轻松多了。经过姓名的拼音首字母就能推测出该数据的大体位置。

那么，如何往这个按拼音顺序排列的电话簿里添加数据呢？假设咱们认识了新朋友柯南并拿到了他的电话号码，打算把号码记到电话簿中。因为数据按姓名的拼音顺序排列，因此柯南必须写在韩宏宇和李希之间，可是上面的这张表里已经没有空位可供填写，因此须要把李希及其如下的数据往下移1行。

此时咱们须要从下往上执行将本行的内容写进下一行，而后清除本行内容的操做。若是一共有500个数据，一次操做须要10秒，那么1个小时也完成不了这项工做。

总的来讲，数据按获取顺序排列的话，虽然添加数据很是简单，只须要把数据加在最后就能够了，可是在查询时较为麻烦；以拼音顺序来排列的话，虽然在查询上较为简单，可是添加数据时又会比较麻烦。

虽然说这两种方法各有各的优缺点，但具体选择哪一种仍是要取决于这个电话簿的用法。若是电话簿作好以后就再也不添加新号码，那么选择后者更为合适；若是须要常常添加新号码，但不怎么须要再查询，就应该选择前者。

咱们还能够考虑一种新的排列方法，将两者的优势结合起来。那就是分别使用不一样的表存储不一样的拼音首字母，好比表L、表M、表N等，而后将同一张表中的数据按获取顺序进行排列。

这样一来，在添加新数据时，直接将数据加入到相应表中的末尾就能够了，而查询数据时，也只须要到其对应的表中去查找便可。

由于各个表中存储的数据依旧是没有规律的，因此查询时仍需从表头开始找起，但比查询整个电话簿来讲仍是要轻松多了。

数据结构方面的思路也和制做电话簿时的同样。将数据存储于内存时，根据使用目的选择合适的数据结构，能够提升内存的利用率。

到这里，我相信你对数据结构有了必定的了解，下一篇咱们将对数据结构中最经常使用的-链表进行讲解。

参考

《个人第一本算法书》