一招教你搞定线性表，以后的数据结构so easy！

闲谈

2023-07-19 20:10:58

揭秘线性表：数据结构的基础

想象一下你在一家拥挤的咖啡馆排队点餐。顾客们一个个有序地等待着，形成了一条“线性表”。线性表是计算机科学中一种基本的数据结构，它的元素以特定的顺序排列，就像队列中的人们一样。

深入浅出：线性表的概念

线性表就像火车上的车厢，元素之间依次相连，遵循一个特定的排列顺序。它们可以被视为一种序列，其中每个元素都占据一个明确的位置。想象一个购物清单，上面列出了要购买的物品，每个物品都是清单上的一个元素。

实现线性表：数组与链表

创建线性表有两种主要方式：

数组： 数组将元素存储在连续的内存块中，以固定的长度和顺序排列。它们访问速度快，但大小不可变。
链表： 链表将元素存储在彼此相连的节点中，每个节点都包含数据的引用和指向下一个节点的指针。链表大小可变，插入和删除操作更方便。

线性表家族：栈、队列、树、图

线性表衍生出了许多强大的数据结构，它们在计算机科学中有着广泛的应用：

栈：像一叠盘子，遵循“后进先出”原则。它用于存储函数调用信息和实现递归算法。
队列： 就像排队等候，遵循“先进先出”原则。它用于存储等待处理的数据和实现广度优先搜索算法。
树：一种分层结构，类似于家族树。它用于组织数据、实现二叉搜索树和哈希表。
图：由节点和边组成的非线性结构，用于表示网络、地图和关系数据库。

代码示例：用 Python 实现线性表

以下是使用 Python 实现线性表和一些派生数据结构的代码示例：

# 数组实现的线性表
class Array:
    def __init__(self, size):
        self.data = [None] * size

    def get_item(self, index):
        return self.data[index]

    def set_item(self, index, value):
        self.data[index] = value

# 链表实现的线性表
class Node:
    def __init__(self, value):
        self.value = value
        self.next = None

class LinkedList:
    def __init__(self):
        self.head = None
        self.tail = None

    def append(self, value):
        new_node = Node(value)
        if self.head is None:
            self.head = new_node
            self.tail = new_node
        else:
            self.tail.next = new_node
            self.tail = new_node

# 栈实现
class Stack:
    def __init__(self):
        self.data = []

    def push(self, value):
        self.data.append(value)

    def pop(self):
        return self.data.pop()

# 队列实现
class Queue:
    def __init__(self):
        self.data = []

    def enqueue(self, value):
        self.data.append(value)

    def dequeue(self):
        return self.data.pop(0)