【数据结构】 顺序表专题

目录

1.顺序表的概念及结构

1.1线性表

1.2顺序表

2.顺序表的分类

2.1静态顺序表

2.2动态顺序表


1.顺序表的概念及结构

1.1线性表

线性表(Linear List)是数据结构中的一种基本结构,它是一个具有n个数据元素的有限序列。线性表的特点是数据元素之间具有一对一的关系,即除了第一个和最后一个元素外,其他元素都是首尾相连的。线性表的主要操作包括插入、删除、查找和遍历等。

线性表可以根据存储方式的不同分为两种类型:顺序存储和链式存储。

  1. 顺序存储结构(Sequential Storage Structure):

顺序存储的线性表称为顺序表,它的数据元素存放在一块连续的存储区里,数据间的逻辑关系由它们的存储顺序自然表示,即顺序表中数据元素的位置相邻,可以通过数组下标直接访问。顺序表的特点是随机访问性强,但是插入和删除操作需要移动大量元素,效率较低。

  1. 链式存储结构(Linked Storage Structure):

链式存储的线性表称为链表,它的数据元素存储在不连续的存储单元中,每个数据元素包含数据和指向下一个数据元素的指针(单链表)或指针域(双链表)。链表的特点是插入和删除操作效率较高,但是随机访问性能较差,需要从头节点开始遍历。

线性表的具体实现可以根据不同的编程语言和需求选择不同的数据类型和结构。例如,在Java中,可以使用数组来实现顺序表,使用节点类和引用来实现链表。在Python中,可以使用列表来实现顺序表,使用元组和自定义类来实现链表。

线性表的应用非常广泛,例如,在数据库管理系统、栈和队列的实现、图的邻接表表示等场景中都有线性表的应用。掌握线性表的基本概念和操作对于理解更复杂的数据结构具有重要意义。

1.2顺序表

顺序表(Sequential List)是一种线性表,它的特点是数据元素在内存中连续存放,每个元素都有固定的位置,可以通过下标或索引直接访问。顺序表的结构简单,是一种静态的内存分配方式,通常使用数组来实现。

顺序表的结构主要包括以下几个部分:

  1. 数据元素:顺序表中存储的数据元素集合,每个元素都是相同的数据类型。

  2. 存储空间:一块连续的内存区域,用于存放数据元素。在数组实现中,这个存储空间就是数组本身。

  3. 容量:顺序表的最大存储空间,即数组的大小,通常在创建顺序表时确定。

  4. 长度:顺序表中当前存储的数据元素个数,长度可以动态变化,但不得超过容量。

2.顺序表的分类

2.1静态顺序表

静态顺序表是一种使用定长数组实现的顺序表。在静态顺序表中,数组的长度在编译时就已经确定,且在程序运行过程中无法改变。这意味着静态顺序表的大小是固定的,一旦创建,其容量就不可更改。

缺陷:空间给少了不够用,给多了造成空间浪费。

2.2动态顺序表

动态顺序表是一种使用动态数组实现的顺序表。与静态顺序表不同,动态顺序表的容量在程序运行过程中可以根据需要动态调整。当顺序表中的元素数量达到容量上限时,动态顺序表会自动扩容;当顺序表中的元素数量远小于容量时,可以缩容以节省空间。

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