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数据结构是计算机科学中的一个基本概念。它是一种组织、管理和存储数据的方式，目的是让我们能够高效地访问和修改这些数据。数据结构不仅定义了数据之间的关系，还规定了可以在这些数据上执行的操作。就像我们整理书架一样，不同的整理方式会影响我们查找书籍的效率。
数据结构在编程中起着至关重要的作用。首先，它能显著提高程序效率，包括时间效率和空间效率。比如数组提供常数时间的随机访问，而树结构支持对数时间的查找。其次，数据结构帮助我们组织复杂的数据，使程序更易理解和维护。最后，数据结构是实现高效算法的基础，许多重要算法都依赖特定的数据结构才能高效工作。
数据结构可以分为两大类：线性结构和非线性结构。线性结构包括数组、链表、栈和队列，它们的元素按照线性顺序排列。数组提供随机访问，栈遵循后进先出原则，队列遵循先进先出原则。非线性结构包括树、图和哈希表，它们的元素之间存在更复杂的关系。树具有层次结构，图表示任意的连接关系，哈希表提供快速的键值查找。