数据结构分类

十三张图带你彻底了解所有数据结构

数据结构分类

数据结构分为逻辑结构和存储结构（物理结构）。

• 逻辑结构：指数据元素之间逻辑关系的数据结构，这里的逻辑关系是指数据元素之间的前后间关系，与数据在计算机中的存储位置无关。
• 物理结构：指数据的逻辑结构在计算机存储空间中的存放形式称为数据的物理结构，也叫做存储结构。

一、数据的逻辑结构。

系统的逻辑结构是从思想的角度上对系统分类，把系统分成若干个逻辑单元，不同逻辑单元分别实现自己的功能。数据的逻辑结构是对数据之间关系的描述，有时就把逻辑结构简称为数据结构，数据的逻辑结构分为以下四种：

• 1、集合结构：集合结构的集合中任何两个数据元素之间都没有逻辑关系，组织形式松散。
• 2、线性结构：数据结构中线性结构指的是数据元素之间存在着“一对一”的线性关系的数据结构。
• 3、树状结构：树状结构是一个或多个节点的有限集合。
• 4、网络结构：网络结构是指通信系统的整体设计，它为网络硬件、软件、协议、存取控制和拓扑提供标准。

也可按下列方式划分。
数据的逻辑结构主要分为线性结构和非线性结构。

• 线性结构：数据结构的元素之间存在一对一线性关系，所有结点都最多只有一个直接前趋结点和一个直接后继结点。常见的有数组、队列、链表、栈。
• 非线性结构：各个结点之间具有多个对应关系，一个结点可能有多个直接前趋结点和多个直接后继结点。常见的有多维数组、广义表、树结构和图结构等。

二、数据的存储结构（又称物理结构）。

数据的物理结构（以后我都统一称存储结构），表示数据元素之间的逻辑关系，一种数据结构的逻辑结构根据需要可以表示成多种存储结构，常用的存储结构有：

• 顺序存储：存储顺序是连续的，在内存中用一组地址连续的存储单元依次存储线性表的各个数据元素。
• 链式存储：在内存中的存储元素不一定是连续的，用任意地址的存储单元存储元素，元素节点存放数据元素以及通过指针指向相邻元素的地址信息。
• 索引存储：除建立存储结点信息外，还建立附加的索引表来标识节点的地址。索引表由若干索引项组成。
• 散列存储：又称Hash存储，由节点的关键码值决定节点的存储地址。

数据结构中的堆栈和内存中的堆栈不是一回事

数据结构中的堆栈

栈：是一种连续存储的数据结构，特点是存储的数据先进后出。
堆：是一棵完全二叉树结构，特点是父节点的值大于（小于）两个子节点的值（分别称为大顶堆和小顶堆）。它常用于管理算法执行过程中的信息，应用场景包括堆排序，优先队列等。

内存中的堆栈

内存空间在逻辑上分为三部分：代码区、静态数据区和动态数据区，动态数据区又分为栈区和堆区。
代码区：存储方法体的二进制代码。高级调度（作业调度）、中级调度（内存调度）、低级调度（进程调度）控制代码区执行代码的切换。
静态数据区：存储全局变量、静态变量、常量，常量包括final修饰的常量和String常量。系统自动分配和回收。
栈区：存储运行方法的形参、局部变量、返回值。由系统自动分配和回收。
例如 int method(int a){int b;}栈中存储参数a、局部变量b、返回值temp。
堆区：new一个对象的引用或地址存储在栈区，指向该对象存储在堆区中的真实数据。由程序员分配和回收（Java中由JVM虚拟机的垃圾回收机制自动回收）。
例如 Class Student{int num; int age;} main方法中Student stu = new Student()；分配堆区空间中存储的该对象的num、age，变量stu存储在栈中，里面的值是对应堆区空间的引用或地址。