数据结构规定数据的组织和访问方式

哈希冲突表示不同键映射到相关位置。负载因子影响哈希表的空间和查询表现。哈希查询的常数时间通常属于平均分析。平衡搜索树通过约束高度改善查询上界。二叉搜索树按照键值关系组织左右子树。树的遍历用于按特定顺序访问节点。图结构用于表示对象之间的连接关系。有向图中的边具有明确的起点和终点。

算法是解决某类问题的有限规则序列。数据结构规定数据的组织和访问方式。时间复杂度描述计算量随输入规模的增长。空间复杂度反映算法所需额外存储的增长。渐近复杂度不包含全部实际运行开销。常数因素会影响有限规模下的性能比较。数组通过连续位置保存同类元素数据。链表通过链接关系组织不同存储位置。

顺序访问时连续数组通常具有较好局部性。链表插入效率需要同时考虑查找目标成本。栈按照后进先出的规则管理元素。队列按照先进先出的规则组织数据。双端队列允许在两端插入或移除元素。优先队列按优先级选择下一个元素。堆结构可以高效维护部分优先顺序。哈希表通过哈希值定位候选存储位置。

邻接表适合表示部分较稀疏的图。邻接矩阵使用二维关系保存边的信息。广度优先搜索按照路径层次扩展节点。深度优先搜索沿分支深入后再回退。最短路径算法需要考虑边权的适用条件。负权边会使某些贪心最短路径方法失效。拓扑排序只适用于不存在有向环的图。并查集用于维护元素之间的集合归属。