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讓不懂編程的人愛上Unity3d游戲開發(fā)025-數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法掃盲

發(fā)布時間：2024-04-08 19:49:10 瀏覽量：235次

在上一章的內(nèi)容中，我們一起學習了C#中的類、對象和方法。

而在這一課的內(nèi)容中，我們將學習C#和Unity之外的一個重要理論基礎。掌握了這個理論基礎之后，不管學習任何開發(fā)語言，都會如魚得水，輕松自在~

讓我們開始吧~

08 認識Unity3d的好基友C#-和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法

什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

在之前的內(nèi)容中，我們已經(jīng)接觸了C#的幾種基礎數(shù)據(jù)類型，那么什么是數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)呢？

維基百科之中對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)有一個很簡單明了的定義：

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

具體來說，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的作用是：

1.定義了一組數(shù)值的集合

2. 定義了數(shù)值之間的關系

3. 通過算法，定義了對數(shù)據(jù)的操作（查找、增加、刪除、修改）方式

這樣解釋起來相信大家都直接要懵逼了。

簡單來說，假如在開發(fā)中我們需要把一組數(shù)值用某種特定的方式存儲，那么我們就有了數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。首先要有一組數(shù)值而不是一個數(shù)值，其次，這些數(shù)值之間存在某種關系。當然最后，我們還可以通過算法來找到或處理我們需要的數(shù)據(jù)。

在之前的學習中，其實我們已經(jīng)接觸了一種最簡單的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，也就是數(shù)組。

實際上常用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還有以下這些：

以上這八大數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)可謂是最常見的，也是最重要的。

因為數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和算法屬于通用的內(nèi)容，這里我直接引用CSDN上一篇文章中關于數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的內(nèi)容介紹（原文
https://blog.csdn.net/yeyazhishang/article/details/82353846）：

每一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)都有著獨特的數(shù)據(jù)存儲方式，下面為大家介紹它們的結(jié)構(gòu)和優(yōu)缺點。

1、數(shù)組

數(shù)組可以在內(nèi)存中連續(xù)存儲多個元素，在內(nèi)存中的分配也是連續(xù)的。

數(shù)組中的元素通過數(shù)組下標進行訪問，數(shù)組下標從0開始。例如下面這段代碼就是將數(shù)組的第一個元素賦值為 1。

int[] data = new int[100]；

data[0] = 1;

優(yōu)點：

1、按照索引查詢元素速度快

2、按照索引遍歷數(shù)組方便

缺點：

1、數(shù)組的大小固定后就無法擴容了

2、數(shù)組只能存儲一種類型的數(shù)據(jù)

3、添加，刪除的操作慢，因為要移動其他的元素。

適用場景：

頻繁查詢，對存儲空間要求不大，很少增加和刪除的情況。

2、棧

棧是一種特殊的線性表，僅能在線性表的一端操作，棧頂允許操作，棧底不允許操作。 棧的特點是：先進后出，或者說是后進先出，從棧頂放入元素的操作叫入棧，取出元素叫出棧。

棧的結(jié)構(gòu)就像一個箱子，越先放進去的東西越晚才能拿出來，

所以，棧常應用于實現(xiàn)遞歸功能方面的場景，例如斐波那契數(shù)列。

3、隊列

隊列與棧一樣，也是一種線性表，不同的是，隊列可以在一端添加元素，在另一端取出元素，也就是：先進先出。從一端放入元素的操作稱為入隊，取出元素為出隊：

使用場景：因為隊列先進先出的特點，在多線程阻塞隊列管理中非常適用。

4、鏈表

鏈表是物理存儲單元上非連續(xù)的、非順序的存儲結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)元素的邏輯順序是通過鏈表的指針地址實現(xiàn)，每個元素包含兩個結(jié)點，一個是存儲元素的數(shù)據(jù)域 (內(nèi)存空間)，另一個是指向下一個結(jié)點地址的指針域。根據(jù)指針的指向，鏈表能形成不同的結(jié)構(gòu)，例如單鏈表，雙向鏈表，循環(huán)鏈表等。

鏈表的優(yōu)點：

鏈表是很常用的一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，不需要初始化容量，可以任意加減元素；

添加或者刪除元素時只需要改變前后兩個元素結(jié)點的指針域指向地址即可，所以添加，刪除很快；

缺點：

因為含有大量的指針域，占用空間較大；

查找元素需要遍歷鏈表來查找，非常耗時。

適用場景：

數(shù)據(jù)量較小，需要頻繁增加，刪除操作的場景

5、樹

樹是一種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它是由n（n>=1）個有限節(jié)點組成一個具有層次關系的集合。把它叫做 “樹” 是因為它看起來像一棵倒掛的樹，也就是說它是根朝上，而葉朝下的。它具有以下的特點：

每個節(jié)點有零個或多個子節(jié)點；

沒有父節(jié)點的節(jié)點稱為根節(jié)點；

每一個非根節(jié)點有且只有一個父節(jié)點；

除了根節(jié)點外，每個子節(jié)點可以分為多個不相交的子樹；

在日常的應用中，我們討論和用的更多的是樹的其中一種結(jié)構(gòu)，就是二叉樹。

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