线性与非线性数据结构的区别

什么是数据结构？

数据结构是一种存储和组织数据的方法，以便能够有效地利用这些数据。在计算机科学中，数据结构的设计是为了能够与各种算法协同工作。数据结构分为两类：

• 线性数据结构
• 非线性数据结构

现在让我们简要地了解一下这两种数据结构。

什么是线性数据结构？

线性数据结构是一种元素按顺序存储，并且元素连接到前一个和后一个元素的结构。由于元素是按顺序存储的，因此可以通过一次运行来遍历或访问它们。线性数据结构的实现比较容易，因为元素在内存中是按顺序组织的。数组中的数据元素是逐个遍历的，一次只能访问一个元素。

线性数据结构的类型包括数组、队列、栈和链表。

让我们详细讨论每种线性数据结构。

• 数组 (Array)：数组由相同数据类型的数据元素组成。例如，如果我们想存储 10 名学生的学号，那么与其创建 10 个整数类型的变量，不如创建一个大小为 10 的数组。因此，我们可以说数组可以节省大量内存并缩短代码长度。
• 栈 (Stack)：它是一种线性数据结构，遵循 LIFO（后进先出）规则，即最后添加的数据将首先被删除。在栈中添加数据元素称为推（push）操作，从列表中删除数据元素称为弹出（pop）操作。
• 队列 (Queue)：它是一种使用 FIFO 规则（先进先出）的数据结构。在此规则下，最先添加的元素将最先被移除。队列中有两个术语：**队头 (front)** 和 **队尾 (rear)**。在队尾执行的插入操作称为入队（enqueue），在队头执行的删除操作称为出队（dequeue）。
• 链表 (Linked list)：它是由节点组成的集合，每个节点包含两部分：数据元素和指向序列中下一个节点的引用。

什么是链式数据结构？

非线性数据结构是另一种类型的数据结构，其中数据元素不是以连续的方式排列的。由于排列是非顺序的，因此无法通过一次运行来遍历或访问数据元素。在线性数据结构中，元素连接到两个元素（前一个和后一个元素），而在非线性数据结构中，一个元素可以连接到两个以上的元素。

树 (Trees) 和 **图 (Graphs)** 是非线性数据结构的类型。

让我们详细讨论这两种数据结构。

• Tree

它是一种非线性数据结构，由各种链接的节点组成。它具有层次树结构，形成父子关系。树形数据结构的图示如下。

例如，员工的职位以树形数据结构排列，如经理、主管、职员。在上图中，**A** 代表经理，**B** 和 **C** 代表主管，其他节点代表职员。

• Graph

图是一种非线性数据结构，具有有限数量的顶点和边，这些边用于连接顶点。顶点用于存储数据元素，而边表示顶点之间的关系。图用于各种现实世界的问题，如电话网络、电路网络、社交网络（如 LinkedIn、Facebook）。在 Facebook 的情况下，单个用户可以被视为一个节点，用户与其他人的连接称为边。

线性数据结构与非线性数据结构的区别。