【数据结构从0到1】总结篇：C语言实现初阶数据结构

系列文章目录

【数据结构从0到1】第一篇：算法的时间复杂度和空间复杂度
【数据结构从0到1】第二篇：顺序表和链表
【数据结构从0到1】第三篇：栈和队列
【数据结构从0到1】第四篇：二叉树
【数据结构从0到1】第五篇：排序（上）
【数据结构从0到1】第六篇：排序（下）

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前言

总所周知，数据结构作为一门单独的学科，是不被语言所限制的，所以我们可以选择用最基础的C语言来实现一些初阶的数据结构，而关于高阶的数据结构，我们可以选择其他高级语言（c++）实现，本篇是我对学完初阶数据结构做出的总结和一些学习方法分享，希望对大家有所帮助。

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一、学习方法和经验分享

对于学习数据结构最重要的就是画图+调试、画图+调试、画图+调试，重要的事情说3遍。画图可以帮助我们去整体理解、分析程序执行的过程，调试可以帮助我们一步一步去分析代码运行的过程，当我们遇到一个bug的时候是很难通过眼睛看而将代码的错找出来的，我们就需要将画图和调试相结合，边画图边分析，找出错误。时间久了，就会越来越熟练，当我们再遇到bug的时候就很容易就将它找出来了，同样刷图的时候也是要画图的，这样才能更快的进步。

然后就是在我们学习数据结构的时候千万不要心高气傲，认为自己是天才，总是以为自己比别人聪明，看一遍就会了，下去也不敲代码，不去分析、理解代码，这样学习的效果就是0，我们应该将自己当成一个普通的人去学习，该花时间的就花时间，不要认为是浪费时间，有哪个成功人士不是一步一个脚印走过来的，有时候越是有能力的人往往还越是努力，所以我们也要卷起来，千万不要成为被卷死的那个人。

其次就是学习效率，花费同样的时间去学习，有的人学的快，而有的人学的慢，这就是学习效率的原因了，学习的时候应该掌握重点，对于重要的知识点去深入理解，对于不重要的知识点就当成了解，千万不要去深究，注意学习的状态，如果你觉得你想要睡觉的时候，就去小睡一会儿，这无关打紧，不要认为我不休不眠的学习就会带来学习上巨大的收益，这是错误的理解，很容易欺骗自己，不要因为那一点时间导致学习效率变低，因小失大，将状态调整好才能更好的学习。效果也是相当明显的。

最后就是不要害怕困难，遇到一些难的数据结构就不去看，不去理解，也不去敲代码，就很容易被劝退了，反正总会经历的这一过程的，就像生活中遇到困难一样，逃避也是没有用的，勇敢去面对，去学习，当我们克服了这些困难之后就会发现生活到处都是美好，同样学习数据结构也是如此，当我们努力克服这些难点的过后，回头发现之前这些也还好吧，也不是太难，总之，就是保持一个好的心态去努力学习。

二、学习总结

首先数据结构初阶包含时间复杂度和空间复杂度、顺序表、链表、栈、队列、二叉树和排序

时间复杂度和空间复杂度不是程序运行所花的时间和空间，而是时间复杂度主要衡量一个算法的运行快慢，而空间复杂度主要衡量一个算法运行所需要的额外空间。

对于顺序表，用静态的数组数组实现很简单，我们就选择用动态开辟数组来实现顺序表。

链表根据带头或则不带头、单向或则双向、循环或则不循环可以分为8种链表，而我们实现的是不带头单向不循环链表以及带头双向循环链表，实现了这两种链表其它几种的链表实现起来就相对比较简单，而对于不带头双向链表，听名字比较简单，而实现起来就相对困难一些，不注意就会犯错，而这里很容易引起混淆的是将函数传参是传一级指针还是二级指针，记住口诀就是传值就穿一级指针，传址就穿二级指针，而双向带头循环链表听起来比较难以实现，其实实现起来是最简单的。最后就是实现链表最容易出现的就是指针越界，我们在实现的时候一定要分析多种情况。

栈的性质是后进先出，我们可以选择用数组或则链表来实现，在这里我们选择了数组实现，因为相对而言数组的结构实现更优一些。因为数组在尾上插入数据的代价比较小。对于栈的实现如果将顺序表的实现搞懂了，实现起来就是轻车熟路了。

队列的性质是先进先出，此时这里我们可以选择数组或则链表实现，此时我们选择的是链表实现，使用链表的结构实现更优一些，因为如果使用数组的结构，出队列在数组头上出数据，效率会比较低，而对于栈的实现只要我们将链表搞懂了实现也是比较简单。

二叉树的概念和性质比较多，我们也不需要每个去记，只需要记住一些重点的就可以了，然后普通的二叉树我们没有实现它的存储数据的方式，而是用堆（完全二叉树）实现了存储数据。然后就是堆的应用 TopK、如果选前N个大的数据就要建小堆，堆排序，排升序都要建大堆，这点要重点理解，最后就是二叉树的遍历，画递归展开图就可以了，重点就是层序遍历的时候要用到队列。

排序我们有直接插入排序、希尔排序、直接选择排序、堆排序、冒泡排序、快速排序、归并排
序和计数排序。其他排序就了解就可以了，比较难学的就是希尔排序、快速排序以及归并排序，其他相对比较简单，希尔排序需要分组，可以gap / 2，也可以gap/3+1，快排单趟排序需要选key，有三种方法，1. hoare版本、2.挖坑法、3.前后指针法，重点掌握前后指针法，最后多躺排序就是递归左区间，有区间，非递归的话需要用栈或则队列实现，归并排序就是直接将将数组分成两个区间，如果两个区间有序直接归并，没有序分别去排序它的递归它的做区间和右区间，非递归就是从递归反过来，从递归条件开始往前面去排序每个区间。最后就是这些排序的算法复杂度和稳定性了。

总结

本篇就是关于我对学完数据结构初阶后所做的总结，希望对大家在学习数据结构的时候有所帮助！！