Какие существуют структуры данных?

Структуры данных делятся на две основные категории:

1. Линейные: Элементы расположены последовательно.

   • Массив (Array): Фиксированный размер, прямой доступ по индексу.

     int[] numbers = { 1, 2, 3, 4, 5 }; // Пример объявления
     

   • Список (List): Динамический размер, элементы добавляются и удаляются.

     System.Collections.Generic.List<string> names = new System.Collections.Generic.List<string>();
     names.Add("Alice");
     names.Add("Bob");
     

   • Связанный список (Linked List): Элементы (узлы) содержат ссылку на следующий (и, возможно, предыдущий) элемент.
     • Односвязный
     • Двусвязный

     System.Collections.Generic.LinkedList<char> letters = new System.Collections.Generic.LinkedList<char>();
     letters.AddLast('A');
     letters.AddLast('B');
     

   • Стек (Stack): Последний пришел - первый вышел (LIFO).

     System.Collections.Generic.Stack<int> stack = new System.Collections.Generic.Stack<int>();
     stack.Push(10); // Добавляет элемент на вершину
     int item = stack.Pop(); // Удаляет и возвращает элемент с вершины
     

   • Очередь (Queue): Первый пришел - первый вышел (FIFO).

     System.Collections.Generic.Queue<string> queue = new System.Collections.Generic.Queue<string>();
     queue.Enqueue("Task 1"); // Добавляет элемент в конец
     string task = queue.Dequeue(); // Удаляет и возвращает элемент из начала
     

2. Нелинейные: Элементы не расположены последовательно.

   • Дерево (Tree): Иерархическая структура с корневым узлом и потомками.
     • Двоичное дерево
     • B-дерево
     • Красно-черное дерево
     • AVL-дерево
   • Граф (Graph): Набор вершин (узлов) и ребер (связей) между ними.
     • Направленный (Directed)
     • Ненаправленный (Undirected)
   • Хеш-таблица (Hash Table) / Словарь (Dictionary): Хранят пары ключ-значение, использующие хеш-функцию для быстрого поиска.

     System.Collections.Generic.Dictionary<string, int> ageByName = new System.Collections.Generic.Dictionary<string, int>();
     ageByName.Add("Charlie", 30);
     int age = ageByName["Charlie"]; // Быстрый доступ по ключу
     

   • Множество (Set): Коллекция уникальных элементов без определенного порядка.

     System.Collections.Generic.HashSet<int> uniqueNumbers = new System.Collections.Generic.HashSet<int>();
     uniqueNumbers.Add(5);
     uniqueNumbers.Add(10);
     uniqueNumbers.Add(5); // Дубликат не добавится