举例通俗易懂地理解数据结构

以下是几个数据结构的基础讲解：

1. 数组 (Array)

数组是最简单、最常用的数据结构。它在内存中分配一块连续的空间，并且所有元素的类型相同。

C语言示例：

#include <stdio.h>int main() {int arr[5] = {10, 20, 30, 40, 50};// 访问数组元素printf("第一个元素: %d\n", arr[0]);printf("第三个元素: %d\n", arr[2]);return 0;
}

例子：想象一个书架上有5本书，按顺序排好，每本书的位置是固定的。我们可以很快找到特定位置的书，但插入新书时可能需要重新排列所有书本。

2. 链表 (Linked List)

链表是一系列节点，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。链表可以动态增长或缩减，但访问速度比数组慢。

C语言示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>struct Node {int data;struct Node* next;/** 同类型指针 **/
};void printList(struct Node* n) {while (n != NULL) {printf("%d ", n->data);n = n->next;}
}int main() {struct Node* head = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));struct Node* second = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));struct Node* third = (struct Node*)malloc(sizeof(struct Node));head->data = 1;head->next = second;second->data = 2;second->next = third;third->data = 3;third->next = NULL;printList(head); // 输出: 1 2 3return 0;
}

例子：想象你在一个游乐场排队，每个人都拉着前面一个人的手。每次要插入或删除一个人（节点）都很方便，但如果想找到一个特定的人，可能需要从第一个人开始数。

3. 栈 (Stack)

栈是一种“后进先出 (LIFO)”的结构，就像一摞盘子，最后放的盘子最先被拿走。

C语言示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define MAX 100struct Stack {int arr[MAX];int top;/** 记录栈顶索引 **/
};void push(struct Stack* stack, int value) {if (stack->top == MAX - 1) {printf("栈已满\n");return;}stack->arr[++stack->top] = value;/** 栈顶索引加一，在栈顶添加新数据 **/
}int pop(struct Stack* stack) {if (stack->top == -1) {printf("栈为空\n");return -1;}return stack->arr[stack->top--];/** 弹出栈顶数据，栈顶索引减一 **/
}int main() {struct Stack stack;stack.top = -1;push(&stack, 10);push(&stack, 20);printf("弹出元素: %d\n", pop(&stack)); // 输出: 20printf("弹出元素: %d\n", pop(&stack)); // 输出: 10return 0;
}

例子：像把书一本一本地摞在桌子上，最后放上的书最先被拿走。

4. 队列 (Queue)

队列是一种“先进先出 (FIFO)”的结构，就像排队买票，先到的人先被服务。

C语言示例：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>#define MAX 100struct Queue {int arr[MAX];int front, rear;/** 记录队列首、尾索引 **/
};void enqueue(struct Queue* queue, int value) {if (queue->rear == MAX - 1) {printf("队列已满\n");return;}queue->arr[++queue->rear] = value;/** 队列尾索引加一，添加队列尾数据 **/
}int dequeue(struct Queue* queue) {if (queue->front > queue->rear) {printf("队列为空\n");return -1;}return queue->arr[queue->front++];/** 返回队列首数据，队列首索引加一 **/
}int main() {struct Queue queue;queue.front = 0;queue.rear = -1;enqueue(&queue, 10);enqueue(&queue, 20);printf("移除元素: %d\n", dequeue(&queue)); // 输出: 10printf("移除元素: %d\n", dequeue(&queue)); // 输出: 20return 0;
}