Python开发从零开始-25-基础语法(数据结构和算法)

在Python中，数据结构是‌数据在计算机的存放方式‌，而算法则是‌处理这些数据的具体步骤‌，两者结合才能写出高效的程序。本文小编与大家分享 Python 数据结构和算法的相关知识。

一、数据结构

（一）什么是数据结构

数据结构是计算机科学中用于存储、组织和管理数据的一种方式。它是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合。数据结构的选择和设计对程序的性能和效率有着重要影响。

数据结构分为线性和非线性两类，用来存不同关系的数据。

• ‌线性结构‌：像队列一般，包括‌数组‌、‌链表‌、‌栈‌、‌队列‌等；

• ‌非线性结构‌：像地图一般有分支或连接，包括‌树‌（如二叉树）、‌图‌、‌哈希表‌、‌堆‌等 。‌‌

（二）Python 的常见数据

在Python中，数据结构主要包括以下几类：

1、基本数据类型‌

• 整数（int）

• 浮点数（float）

• 字符串（str）

• 布尔值（bool）

• 复数（complex）

2、容器数据类型‌

• ‌列表（List）‌：有序的、可变的、可以包含不同类型元素的集合；

• ‌元组（Tuple）‌：有序的、不可变的、可以包含不同类型元素的集合；

• ‌集合（Set）‌：无序的、不包含重复元素的集合；

• ‌字典（Dictionary）‌：无序的、键值对的集合，其中每个键唯一；

3、其他数据结构‌

• 数组（Array）‌：通过 array 模块实现，类似于列表，但所有元素必须是同一类型。

• ‌堆栈（Stack）‌：一种先进后出的数据结构，可以通过列表或collections.deque 实现。

• ‌队列（Queue）‌：一种先进先出的数据结构，可以通过列表或 collections.deque 实现。

• ‌双端队列（Deque）‌：类似于队列，但可以在两端添加或移除元素，通过 collections.deque 实现。

• ‌链表（Linked List）‌：一种数据结构，其中每个元素都是一个对象，对象中含有数据和指向列表中下一个元素的引用，可以通过collections.deque 模拟或使用专门的库如 linkedlist 实现。

• ‌图（Graph）‌：由节点和边组成的结构，可以通过网络库如 networkx 实现。

• ‌树（Tree）‌：一种分层的数据结构，可以通过网络库如 networkx 实现，也可以手动实现如二叉树、AVL树等。

二、算法