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让不懂编程的人爱上Unity3d游戏开发025-数据结构和算法扫盲
发布时间：2024-04-08 19:49:10 浏览量：221次
在上一章的内容中，我们一起学习了C#中的类、对象和方法。
而在这一课的内容中，我们将学习C#和Unity之外的一个重要理论基础。掌握了这个理论基础之后，不管学习任何开发语言，都会如鱼得水，轻松自在~
让我们开始吧~
08 认识Unity3d的好基友C#-和数据结构和算法
什么是数据结构
在之前的内容中，我们已经接触了C#的几种基础数据类型，那么什么是数据结构呢？
维基百科之中对数据结构有一个很简单明了的定义：
a data structure is a collection of data values, the relationships among them, and the functions or operations that can be applied to the data
具体来说，数据结构的作用是：
1.定义了一组数值的集合
2. 定义了数值之间的关系
3. 通过算法，定义了对数据的操作（查找、增加、删除、修改）方式
这样解释起来相信大家都直接要懵逼了。
简单来说，假如在开发中我们需要把一组数值用某种特定的方式存储，那么我们就有了数据结构。首先要有一组数值而不是一个数值，其次，这些数值之间存在某种关系。当然最后，我们还可以通过算法来找到或处理我们需要的数据。
在之前的学习中，其实我们已经接触了一种最简单的数据结构，也就是数组。
实际上常用的数据结构还有以下这些：
以上这八大数据结构可谓是最常见的，也是最重要的。
因为数据结构和算法属于通用的内容，这里我直接引用CSDN上一篇文章中关于数据结构的内容介绍（原文
https://blog.csdn.net/yeyazhishang/article/details/82353846）：
每一种数据结构都有着独特的数据存储方式，下面为大家介绍它们的结构和优缺点。
1、数组
数组可以在内存中连续存储多个元素，在内存中的分配也是连续的。
数组中的元素通过数组下标进行访问，数组下标从0开始。例如下面这段代码就是将数组的第一个元素赋值为 1。
int[] data = new int[100]；
data[0] = 1;
优点：
1、按照索引查询元素速度快
2、按照索引遍历数组方便
缺点：
1、数组的大小固定后就无法扩容了
2、数组只能存储一种类型的数据
3、添加，删除的操作慢，因为要移动其他的元素。
适用场景：
频繁查询，对存储空间要求不大，很少增加和删除的情况。
2、栈
栈是一种特殊的线性表，仅能在线性表的一端操作，栈顶允许操作，栈底不允许操作。 栈的特点是：先进后出，或者说是后进先出，从栈顶放入元素的操作叫入栈，取出元素叫出栈。
栈的结构就像一个箱子，越先放进去的东西越晚才能拿出来，
所以，栈常应用于实现递归功能方面的场景，例如斐波那契数列。
3、队列
队列与栈一样，也是一种线性表，不同的是，队列可以在一端添加元素，在另一端取出元素，也就是：先进先出。从一端放入元素的操作称为入队，取出元素为出队：
使用场景：因为队列先进先出的特点，在多线程阻塞队列管理中非常适用。
4、链表
链表是物理存储单元上非连续的、非顺序的存储结构，数据元素的逻辑顺序是通过链表的指针地址实现，每个元素包含两个结点，一个是存储元素的数据域 (内存空间)，另一个是指向下一个结点地址的指针域。根据指针的指向，链表能形成不同的结构，例如单链表，双向链表，循环链表等。
链表的优点：
链表是很常用的一种数据结构，不需要初始化容量，可以任意加减元素；
添加或者删除元素时只需要改变前后两个元素结点的指针域指向地址即可，所以添加，删除很快；
缺点：
因为含有大量的指针域，占用空间较大；
查找元素需要遍历链表来查找，非常耗时。
适用场景：
数据量较小，需要频繁增加，删除操作的场景
5、树
树是一种数据结构，它是由n（n>=1）个有限节点组成一个具有层次关系的集合。把它叫做 “树” 是因为它看起来像一棵倒挂的树，也就是说它是根朝上，而叶朝下的。它具有以下的特点：
每个节点有零个或多个子节点；
没有父节点的节点称为根节点；
每一个非根节点有且只有一个父节点；
除了根节点外，每个子节点可以分为多个不相交的子树；
在日常的应用中，我们讨论和用的更多的是树的其中一种结构，就是二叉树。
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