資料結構

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二元樹是資料結構的一種類型

電腦科學資訊科學中,資料結構英語data structure)是電腦中儲存、組織資料的方式。通常情況下,精心選擇的資料結構可以帶來最優效率英語algorithmic efficiency演算法

一般而言,資料結構的選擇首先會從抽象資料類型的選擇開始。一個設計良好的資料結構,應該在儘可能使用較少的時間與空間資源的前提下,為各種臨界狀態下的執行提供支援。資料結構可透過編程語言所提供的資料類型參照及其他操作加以實現。

不同種類的資料結構適合於不同種類的應用,而部分甚至專門用於特定的作業任務。例如,當電腦網路依賴於路由表運作時,B樹高度適用於資料庫的封裝。

在許多類型的程式設計中,選擇適當的資料結構是一個主要的考慮因素。許多大型系統的構造經驗表明,封裝的困難程度與最終成果的品質與表現,都取決於是否選擇了最優的資料結構。在許多時候,確定了資料結構後便能很容易地得到演算法。而有些時候,思路則會顛倒過來:例如當某個關鍵作業需要特定資料結構下的演算法時,會反過來確定其所使用的資料結構。然而,不管是哪種情況,資料結構的選擇都是至關重要的。

系統構造的關鍵因素是資料結構而非演算法的這一深入理解,導致了多種形式化的設計方法與程式語言的出現。絕大多數的語言都帶有某種程度上的模組化思想,透過將資料結構的具體實現封裝隱藏於受限介面之後的方法,來讓不同的應用程式能夠安全地重用這些資料結構。C++JavaPython物件導向的程式語言可使用來完成這一功能。

因為資料結構的重要性毋庸置疑,現代程式語言及其執行環境在標準庫中都包含了多種資料結構,例如 C++ 標準模板庫中的容器、Java集合框架以及微軟的.NET Framework

大多數資料結構都由數列記錄英語record (computer science)可辨識聯合參照等基本類型構成。舉例而言,可空參照(nullable reference,一種可被置空的參照)是參照與可辨識聯合的結合體,而最簡單的鏈式結構連結串列則是由記錄與可空參照構成。

資料結構意味著介面封裝:一個資料結構可被視為兩個函式之間的介面,或者是由資料類型聯合組成的儲存內容的存取方法封裝。

常見的資料結構[編輯]

參考文獻[編輯]

外部連結[編輯]