Python - 数据结构入门

在这里，我们将了解数据结构在 Python 编程语言中的含义。

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 是一种高级的、解释型的、交互式的和面向对象的脚本语言，使用它，我们可以比其他编程语言更简单地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通用数据结构，以及它们与某些特定的 Python 数据类型之间的关系。还有一些特定于 Python 的数据结构，列为另一类。

通用数据结构

计算机科学中的各种数据结构大致分为以下两类。我们将在后续章节中详细讨论每种数据结构。

线性数据结构

这些是按顺序存储数据元素的数据结构。

• 数组 - 它是由数据元素及其索引配对的顺序排列。

• 链表 - 每个数据元素除了包含数据外，还包含指向另一个元素的链接。

• 栈 - 它是一种只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 - 它类似于栈，但操作顺序只能是 FIFO（先进先出）。

• 矩阵 - 它是一种二维数据结构，其中数据元素由一对索引引用。

非线性数据结构

这些是数据元素之间没有顺序链接的数据结构。任何数据元素对或组都可以相互链接，并且可以无需严格的顺序访问。

• 二叉树 - 它是一种数据结构，其中每个数据元素最多可以连接到另外两个数据元素，并且它以一个根节点开始。

• 堆 - 它是树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，或者严格小于子节点。

• 哈希表 - 它是由使用哈希函数相互关联的数组组成的数据结构。它使用键而不是数据元素的索引来检索值。

• 图 - 它是由顶点和节点组成的排列，其中一些节点通过链接相互连接。

Python 特定数据结构

这些数据结构特定于 Python 语言，它们在存储不同类型的数据和在 Python 环境中进行更快的处理方面提供了更大的灵活性。

• 列表 - 它类似于数组，但数据元素可以是不同数据类型。您可以在 Python 列表中同时包含数字和字符串数据。

• 元组 - 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修改，只能读取。

• 字典 - 字典包含键值对作为其数据元素。

在接下来的章节中，我们将学习如何使用 Python 实现每种数据结构的细节。