Python - 数据结构简介



这里,我们将了解什么是 Python 编程语言的数据结构。

数据结构概述

数据结构是计算机科学的基本概念,有助于用任何语言编写高效的程序。Python 是一种高级、解释性、交互式和面向对象的脚本语言,与其他编程语言相比,我们可以使用它以更简单的方式学习数据结构的基础知识。

在本章中,我们将简要概述一些常用的数据结构,以及它们与某些特定的 python 数据类型的关系。还有一些特定于 python 的数据结构被列为另一个类别。

一般数据结构

计算机科学中的各种数据结构大致分为两类,如下所示。我们将在后续章节中详细讨论以下每种数据结构。

Liner 数据结构

这些是按顺序存储数据元素的数据结构。

  • 数组(Array ) − 它是与数据元素索引配对的数据元素的顺序排列。
  • 链表(Linked List ) − 每个数据元素都包含一个指向另一个元素的链接以及其中包含的数据。
  • 堆栈(Stack ) − 它是一种仅遵循特定操作顺序的数据结构。LIFO(后进先出)或 FILO(先进后出)。
  • 队列(Queue )− 它类似于堆栈,但操作顺序仅为 FIFO(先进先出)。
  • 矩阵(Matrix ) − 它是二维数据结构,其中数据元素由一对索引引用。

Non-Liner 数据结构

这些是数据结构,其中没有数据元素的顺序链接。任何一对或一组数据元素都可以相互链接,并且无需严格的顺序即可访问。

  • 二叉树(Binary Tree) − 它是一种数据结构,其中每个数据元素最多可以连接到两个其他数据元素,并且它以根节点开头。
  • 堆(Heap) − 这是 Tree 数据结构的一种特殊情况,其中父节点中的数据严格大于/等于子节点或严格小于其子节点。
  • 哈希表(Hash Table) − 它是一种数据结构,由使用哈希函数相互关联的数组组成。它使用 keys 而不是 index 从数据元素中检索值。
  • 图(Graph ) − 它是顶点和节点的排列方式,其中一些节点通过链接相互连接。

特定于 Python 的数据结构

这些数据结构特定于 python 语言,它们在存储不同类型的数据方面提供了更大的灵活性,并在 python 环境中提供了更快的处理速度。

  • 列表(List ) − 它类似于数组,不同之处在于数据元素可以具有不同的数据类型。Python 列表中可以同时包含数字和字符串数据。
  • 元组(Tuple) − 元组类似于列表,但它们是不可变的,这意味着元组中的值不能被修改,它们只能被读取。
  • 字典(Dictionary)− 字典包含键值对作为其数据元素。

在接下来的章节中,我们将详细了解如何使用 Python 实现这些数据结构。