資料結構

在計算機科學中，資料結構（data structure）是計算機中存儲、組織數據的方式。通常情況下，精心選擇的資料結構可以帶來最優算法效率的演算法。一般而言，資料結構的選擇首先會從抽象數據類型的選擇開始。一個設計良好的資料結構，應該在儘可能使用較少的時間與空間資源的前提下，為各種臨界狀態下的運行提供支持。資料結構可通過程式語言所提供的數據類型、引用及其他操作加以實現。

基本介紹

• 中文名：資料結構
• 含義：計算機中存儲、組織數據的方式
• 帶來：最優算法效率的演算法
• 開始：抽象數據類型的選擇

特點與重要性

不同種類的資料結構適合於不同種類的套用，而部分甚至專門用於特定的作業任務。例如，當計算機網路依賴於路由表運作時，B樹高度適用於資料庫的封裝。

在許多類型的程式設計中，選擇適當的資料結構是一個主要的考慮因素。許多大型系統的構造經驗表明，封裝的困難程度與最終成果的質量與表現，都取決於是否選擇了最優的資料結構。在許多時候，確定了資料結構後便能很容易地得到演算法。而有些時候，方向則會顛倒過來：例如當某個關鍵作業需要特定資料結構下的演算法時，會反過來確定其所使用的資料結構。然而，不管是哪種情況，資料結構的選擇都是至關重要的。

系統構造的關鍵因素是資料結構而非演算法的這一深入理解，導致了多種形式化的設計方法與程式語言的出現。絕大多數的語言都帶有某種程度上的模組化思想，通過將資料結構的具體實現封裝隱藏於受限介面後方的方法，來讓不同的套用程式能夠安全地重用這些資料結構。C++、Java等物件導向的程式設計語言可使用類來完成這一功能。

因為資料結構的重要性毋庸置疑，現代程式語言及其運行環境在標準庫中都包含了多種的資料結構，例如C++標準模板庫中的容器、Java集合框架以及微軟的.NET Framework。

基本類型構成

大多數資料結構都由數列、記錄、可辨識聯合、引用等基本類型構成。舉例而言，可空引用（nullable reference，一種可被置空的引用）是引用與可辨識聯合的結合體，而最簡單的鏈式結構鍊表則是由記錄與可空引用構成。

資料結構意味著：一個資料結構可被視為兩個函式之間的介面，或者是由數據類型聯合組成的存儲內容的訪問方法封裝。