C 語言中的集合一般指的是集合數據結構,常用的包括數組、鏈表、棧、隊列、樹等。這些數據結構的實現原理各不相同。
數組:數組是一種線性數據結構,存儲在連續的內存空間中。通過數組下標可以訪問數組中的元素,時間復雜度為 O(1)。數組的實現原理是根據元素的數據類型和數組長度來計算出每個元素在內存中的地址,從而實現元素的訪問和操作。
鏈表:鏈表是一種動態數據結構,通過節點之間的指針來連接元素。鏈表分為單向鏈表和雙向鏈表,雙向鏈表每個節點都有兩個指針,分別指向前一個節點和后一個節點。鏈表的實現原理是通過指針來連接節點,從而實現元素的插入、刪除等操作。
棧:棧是一種后進先出(LIFO)的數據結構,只能在棧頂進行插入和刪除操作。棧的實現原理是通過數組或鏈表來實現,每次插入或刪除元素時都要更新棧頂指針。
隊列:隊列是一種先進先出(FIFO)的數據結構,只能在隊首進行刪除操作,在隊尾進行插入操作。隊列的實現原理同樣可以通過數組或鏈表來實現,每次插入或刪除元素時都要更新隊首和隊尾指針。
樹:樹是一種非線性數據結構,包括二叉樹、二叉搜索樹、AVL 樹等。樹的實現原理是通過節點之間的指針來連接,每個節點有左子節點和右子節點。樹的遍歷方法包括前序遍歷、中序遍歷和后序遍歷等,實現原理是通過遞歸或棧來實現。