C语言实现常用数据结构：简要一览（第1篇）

线性表

最简单的一种数据结构，具有相同类型的数据元素组成的序列。顺序表、链表是其两种简单实现。

备注：数组也可以算一种简单的线性表。

链表可以分为：

• • 带头结点的简单链表
• • 不带头结点的简单链表
• • 静态链表
• • 循环链表
• • 双向链表

栈

限定增加和删除数据操作只能在线性表的末端进行，因此是一种受限的特殊线性表。

实现方式有：

• • 顺序栈
• • 链栈

栈典型的特点是：数据“后进先出”，栈可以用来实现递归。栈数据结构的主要操作是出栈、入栈。

队列

限定增加数据元素在线性表的末端，删除数据元素在线性表的始端。

实现方式有：

• • 顺序队列
• • 循环队列
• • 链队列
• • 双端队列

队列典型的特点是：数据“先进先出”，队列使用常见是日常各种“排队”。队列的主要操作包括入队、出队。

数组

最常用最简单的数据结构。C语言内置数组结构，特点是长度固定，无法动态增加数组长度，数据元素在内存是顺序存放，可以使用数组下标直接访问。

数组典型使用在数学的矩阵运算处理上。

字符串

计算机很重要的应用是非数值对象的处理，也就是字符串的处理。字符串，就是由零或多个字符串组成的序列。字符串可以定长数组顺序表示、动态分配堆存储表示、块链表示。

字符串数据结构在文本处理、编程语言编译、搜索等非数值计算应用广泛。重要的应用算法是字符串的模式匹配算法。

树

树是一种非线性数据结构，描述一对多关系，例如组织架构、族谱等。数据元素分为父亲结点和孩子结点，一个父亲结点可以有多个孩子结点，但是一个孩子结点有且只有一个父亲结点。

树型数据结构常用有：二叉树、满二叉树、完全二叉树、线索二叉树、平衡二叉树。存储结构实现包括顺序存储、二叉链表、三叉链表等。其中二叉树数据结构最重要的操作是遍历，分为先序、中序、后序、层次遍历四种。

树型数据结构常用算法应用包括：最优二叉树、哈夫曼编码。

图

数据元素之间的关系是任意的，任意两个元素都可以有关系。图状数据结构可以分为有向图、无向图、完全图、网（边上带权的图）。

图的存储结构常用表示有：邻接矩阵、邻接表、十字链表、邻接多重表。图状数据结构重要操作是遍历，主要分为广度和深度优先遍历。

图状数据结构常用算法应用包括：最小生成树、最短路径。

查找表

查找表是同种数据元素的集合，数据元素之间没有关系，仅仅是属于同一集合。查找表主要操作是查询和检索。

查找表数据结构可以分为静态查找表、动态查找表、哈希表。

其中静态查找表包括：

• • 顺序表
• • 有序表（折半查找）
• • 静态树表
• • 索引顺序表

动态查找表包括：

• • 平衡二叉树
• • B树
• • B+树
• • 键树

哈希表：非常重要好用的数据结构，核心思想是将关键字和物理存储位置建立对应关系，直接根据关键字即可定位到数据。

排序算法

12个常用的排序算法，具体可以详见之前的系列学习文章。排序是各类数据结构通用的操作，数据进行排序后，方便查找和处理。

[C语言必学的12个排序算法：基础知识 (第0篇）]

总结：以上是C语言常用的数据结构，基本上都需要学习了解，特别是线性表、栈、队列是C语言初学者必须掌握的数据结构。接下来的文章将逐一给出C语言实现的可运行的代码实例，包括这些数据结构典型应用、常用算法实现，分享给大家一起学习，另外12个数据结构中的排序算法在前面的公众号已经学习过了，这里不再列出。

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