树:树结构是什么?用生活例子轻松理解

这篇文章用生活类比讲解数据结构中的“树”。核心是树与生活中的树类似:有根节点(起点)、子节点/父节点(分支与源头)、叶子节点(无后代)及子树(节点与后代),具有非线性、分支型、层级分明的特点。 与线性链表(单一路径)不同,树可多分支(如根节点分多个子节点)。生活中树结构无处不在:家庭关系以长辈为根,公司架构以CEO为根,电脑文件系统以磁盘为根,均体现层级分支。 树的核心优势是高效处理层级化分支问题,如数据库索引、导航路径规划、游戏场景构建等。理解树结构能掌握分支型问题的处理思维,生活中家庭、公司、文件系统都是树的典型应用。

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像整理桌面一样学插入排序:原理与代码

本文以“整理桌面”类比插入排序,核心思想是将元素逐个插入已排序部分的正确位置。基本步骤为:初始化第一个元素为已排序,从第二个元素开始,将其与已排序部分从后向前比较,找到插入位置后移元素,再插入当前元素。 以数组 `[5,3,8,2,4]` 为例:初始已排序 `[5]`,插入3(移5后)得 `[3,5]`;插入8(直接追加)得 `[3,5,8]`;插入2(依次后移8、5、3,插入开头)得 `[2,3,5,8]`;插入4(后移8、5,插入3后)完成排序。 代码实现(Python)通过双层循环:外层遍历待插入元素,内层从后向前比较并后移元素。时间复杂度O(n²),空间复杂度O(1),适用于小规模数据或接近有序数据,是原地排序且无需额外空间。 该排序类比直观体现“逐个插入”本质,对理解排序逻辑有帮助。

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时间复杂度O(n)是什么?数据结构入门必学的效率概念

文章解释了时间复杂度的必要性:因硬件和编译器差异,直接计时不现实,需抽象描述算法效率趋势。核心是线性时间复杂度O(n),表示操作次数与输入规模n(如数组长度)成正比,如遍历数组找目标、打印所有元素等场景,均需n次操作。 大O表示法忽略常数和低阶项,仅关注增长趋势(如O(2n+5)仍为O(n))。对比常见复杂度(O(1)常数、O(n)线性、O(n²)平方、O(log n)对数),O(n)比O(n²)高效但不如O(1)或O(log n)。 理解O(n)是算法基础,可帮助优化代码,避免“暴力解法”导致的超时问题。

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手把手教你画二叉树:数据结构入门第一课

二叉树是数据结构基础,每个节点最多有左、右两个子节点,无后代的节点为叶子。核心术语包括:根节点(顶层起点)、叶子节点(无子节点)、子节点(父节点的下一层节点)、左右子树(节点的左/右子树及后代)。 构建时从根节点开始,逐步添加子节点,最多两层分支,不可超过两个子节点,子节点位置需有序(左/右有别)。判断二叉树需满足:每个节点≤2个子节点,且子节点位置明确。 遍历方式有前序(根→左→右)、中序(左→根→右)、后序(左→右→根)。画树是理解核心,直观展现节点关系,为堆、红黑树等复杂结构及算法(排序、查找)奠基。

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生活中的栈:为什么栈是数据结构的入门首选?

文章以叠盘子、浏览器后退等生活场景引出“栈”,其核心特性是“后进先出”(LIFO)。栈是只能从顶部操作的容器,核心操作为“进栈(Push)”和“出栈(Pop)”。作为数据结构入门首选,栈逻辑简单(仅LIFO规则)、操作明确(仅两个基础操作)、应用广泛(括号匹配、浏览器后退、递归等场景),且用数组或链表即可简单实现。它是后续学习队列、树等结构的基础,帮助建立清晰的编程思维,是理解数据结构的“敲门砖”。

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链表vs数组:数据结构入门必知的区别

数组和链表是编程中最基础的数据结构,理解其区别与适用场景对高效编码至关重要。 数组特点:连续内存存储,通过索引随机访问(时间复杂度O(1)),但初始需固定大小,中间插入/删除需移动元素(O(n)),适合已知固定大小、高频随机访问场景(如成绩表、地图坐标)。 链表特点:分散内存存储,节点含数据和指针,无法随机访问(需从头遍历,O(n)),但动态扩展灵活,中间插入/删除仅需修改指针(O(1)),适合动态数据、高频增删场景(如队列、链表哈希表)。 核心区别:数组连续内存但操作受限,链表分散存储但访问慢。关键差异体现在存储方式、访问速度、插入删除效率,需根据需求选择。理解其底层逻辑,可写出更高效的代码。

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从0开始学数据结构:数组到底是什么?

数组是一组相同类型数据的有序集合,通过索引(从0开始)访问,元素连续存储,用于高效管理大量同类数据。例如班级成绩,用数组`scores = [90,85,95,78,92]`可替代多个变量,便于整体操作。 声明初始化(如Python):`scores = [90,85,95,78,92]`或`[0]*5`(声明长度为5的数组)。访问元素用`scores[索引]`,需注意索引范围(0到长度-1),越界会报错。 基本操作:遍历可用循环(`for score in scores: print(score)`);插入删除需移动后续元素(时间复杂度O(n))。 核心特点:类型相同、索引从0开始、元素连续存储。优点是访问速度快(O(1)),缺点是插入删除效率低、静态大小。 数组是数据结构基础,理解其“索引访问、连续存储”的核心思想,对学习链表、哈希表等复杂结构至关重要,是数据管理的核心工具。

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