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，它定义了数据元素之间的逻辑关系及操作方式，对算法效率有直接影响。数据结构不仅考虑存储的元素，还考虑它们之间的关系，这种关系决定了数据结构对于某些操作的高效性。
常见的数据结构可以分为两大类：线性结构和非线性结构。线性结构的数据元素之间存在一对一的关系，如数组、链表、栈和队列等；非线性结构的数据元素之间存在一对多或多对多的关系，如树和图。
以下是几种常见的数据结构：
- 数组（Array） ：一种线性结构，用于存储相同类型的元素，通过索引进行访问，内存连续分配。
- 链表（Linked List） ：由一系列节点组成，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针，支持快速插入和删除操作。
- 栈（Stack） ：遵循后进先出（LIFO）原则的线性结构，通常用于函数调用管理、表达式解析等场景。
- 队列（Queue） ：遵循先进先出（FIFO）原则的线性结构，常用于任务调度和广度优先搜索。
- 树（Tree） ：一种非线性结构，由节点组成，具有层次关系，常见类型有二叉树、平衡二叉树等。
- 图（Graph） ：由顶点和边组成，表示元素间的关系，可以是有向或无向的，适用于社交网络、路由算法等。
- 哈希表（Hash Table） ：基于哈希函数的键值对存储结构，通过哈希值快速定位数据元素位置，高效处理数据查找和去重。
- 堆（Heap） ：一种特殊的树形结构，用于实现优先队列，遵循最大或最小原则，在排序和数据压缩中应用广泛。
这些数据结构在不同的应用场景中发挥着重要作用，选择合适的数据结构可以显著提高程序的运行效率和内存利用率。
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