每个程序员都必须掌握的 8 种数据结构！
数据结构是一种特殊的组织和存储数据的方式，可以使我们可以更高效地对存储的数据执行操作。数据结构在计算机科学和软件工程领域具有广泛而多样的用途。
几乎所有已开发的程序或软件系统都使用数据结构。此外，数据结构属于计算机科学和软件工程的基础。当涉及软件工程面试问题时，这是一个关键主题。因此，作为开发人员，我们必须对数据结构有充分的了解。
在本文中，我将简要解释每个程序员必须知道的8种常用数据结构。
数组是固定大小的结构，可以容纳相同数据类型的项目。它可以是整数数组，浮点数数组，字符串数组或甚至是数组数组(例如二维数组)。数组已建立索引，这意味着可以进行随机访问。
Fig 1. Visualization of basic Terminology of Arrays
数组运算
- 遍历：遍历所有元素并进行打印。
- 插入：将一个或多个元素插入数组。
- 删除：从数组中删除元素
- 搜索：在数组中搜索元素。您可以按元素的值或索引搜索元素
- 更新：在给定索引处更新现有元素的值
数组的应用
- 用作构建其他数据结构的基础，例如数组列表，堆，哈希表，向量和矩阵。
- 用于不同的排序算法，例如插入排序，快速排序，冒泡排序和合并排序。
链表是一种顺序结构，由相互链接的线性顺序项目序列组成。因此，您必须顺序访问数据，并且无法进行随机访问。链接列表提供了动态集的简单灵活的表示形式。
让我们考虑一下有关链表的术语。您可以通过参考图2来获得一个清晰的主意。
- 链表中的元素称为节点。
- 每个节点都包含一个密钥和一个指向其后继节点(称为next)的指针。
- 名为head的属性指向链接列表的第一个元素。
- 链表的最后一个元素称为尾。
Fig 2. Visualization of basic Terminology of Linked Lists
以下是可用的各种类型的链表。
- 单链列表—只能沿正向遍历项目。
- 双链表-可以在前进和后退方向上遍历项目。节点由一个称为上一个的附加指针组成，指向上一个节点。
- 循环链接列表—链接列表，其中头的上一个指针指向尾部，尾号的下一个指针指向头。
链表操作
- 搜索：通过简单的线性搜索在给定的链表中找到键为k的第一个元素，并返回指向该元素的指针
- 插入：在链接列表中插入一个密钥。插入可以通过3种不同的方式完成;在列表的开头插入，在列表的末尾插入，然后在列表的中间插入。
- 删除：从给定的链表中删除元素x。您不能单步删除节点。删除可以通过3种不同方式完成;从列表的开头删除，从列表的末尾删除，然后从列表的中间删除。
链表的应用
- 用于编译器设计中的符号表管理。
- 用于在使用Alt Tab(使用循环链表实现)的程序之间进行切换。
堆栈是一种LIFO(后进先出-最后放置的元素可以首先访问)结构，该结构通常在许多编程语言中都可以找到。该结构被称为\”堆栈\”，因为它类似于真实世界的堆栈-板的堆栈。
堆栈操作
下面给出了可以在堆栈上执行的2个基本操作。请参考图3，以更好地了解堆栈操作。
- Push 推送：在堆栈顶部插入一个元素。
- Pop 弹出：删除最上面的元素并返回。
Fig 3. Visualization of basic Operations of Stacks
此外，为堆栈提供了以下附加功能，以检查其状态。
- Peep 窥视：返回堆栈的顶部元素而不删除它。
- isEmpty：检查堆栈是否为空。
- isFull：检查堆栈是否已满。
堆栈的应用
- 用于表达式评估(例如：用于解析和评估数学表达式的调车场算法)。
- 用于在递归编程中实现函数调用。
队列是一种FIFO(先进先出-首先放置的元素可以首先访问)结构，该结构通常在许多编程语言中都可以找到。该结构被称为\”队列\”，因为它类似于现实世界中的队列-人们在队列中等待。
队列操作
下面给出了可以在队列上执行的2个基本操作。请参考图4，以更好地了解堆栈操作。
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