线性结构与非线性结构

1. 线性结构

简介：

• 元素间是一对一的关系，像一条“线”串联所有数据。

• 严格的顺序性：每个元素（除首尾）都有唯一的前驱和后继。

例如：

• 数组：元素连续存储（如书架上的书，按顺序摆放）。

• 链表：元素分散存储，通过“地址”链接（如寻宝游戏，每张纸条提示下一张的位置）。

• 队列：先进先出（如排队买奶茶，先到的人先拿到奶茶）。

• 栈：后进先出（如叠盘子，最后放上去的盘子最先被拿走）。

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2. 非线性结构

简介：

• 元素间是一对多或多对多的关系，形成复杂的数据关系网。

• 没有严格的顺序性，元素可以自由关联。

常见类型

• 树：分层结构（如公司组织架构：CEO → 部门经理 → 员工）。

• 图：网状结构（如社交网络：你的朋友可能也是其他人的朋友）。

• 堆：特殊的树结构（如快递按优先级分拣）。

• 哈希表：通过键值对快速定位数据（如字典的目录索引）。

例子：

1. 树结构：

   • 文件系统的文件夹层级：

     C盘  
     ├─ 文档  
     │  ├─ 工作  
     │  └─ 学习  
     └─ 图片  
        ├─ 旅行  
        └─ 家庭  

2. 图结构：

   • 地铁线路图：站点之间通过多条线路连接（如北京西站既是7号线又是9号线的站点）。

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3. 线性 vs 非线性的对比

特性	线性结构	非线性结构
元素关系	一对一	一对多/多对多
访问效率	顺序访问快（如数组索引）	需要特定算法（如树的遍历）
灵活性	插入/删除效率低（数组）	动态扩展性强（如树的分支）
典型应用	浏览器历史记录（栈）	网页超链接关系（图）

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总结

• 线性结构：适合需要严格顺序的场景，如任务队列、文本编辑器的撤销操作。

• 非线性结构：适合需要复杂关系的场景，如数据库索引（树）、推荐系统（图）。