存储结构的存储方法有哪些关键步骤和策略？

存储结构的存储方法主要有四种：顺序存储、链接存储、索引存储和散列存储。顺序存储将逻辑上相邻的节点存储在物理位置相邻的存储单元里，通过存储单元的邻接关系体现节点间的逻辑关系；链接存储不要求逻辑上相邻的节点在物理位置上也相邻，节点间的逻辑关系由附加的指针字段表示；索引存储在存储节点信息的同时建立附加的索引表，索引项包含关键字和地址等信息；散列存储根据节点的关键字直接计算出存储地址。

顺序存储方法

定义：顺序存储方法是指将逻辑上相邻的节点存储在物理位置相邻的存储单元里，节点间的逻辑关系由存储单元的邻接关系来体现。

实现方式：通常借助程序设计语言中的数组来实现，在C语言中，可以通过定义一个数组来存储线性表的元素，每个元素在数组中的下标位置就代表了其序号。

优点：

随机存取：由于节点在物理位置上是连续的，因此可以根据节点的序号直接计算出其在内存中的地址，从而实现随机存取，访问速度快。

存储密度高：不需要额外的空间来存储节点之间的关系，节省了存储空间。

逻辑关系简单：用节点的物理次序反映节点之间的逻辑关系，逻辑清晰。

缺点：

插入和删除操作复杂：在插入或删除节点时，需要移动大量的节点以保持物理位置的连续性，操作效率较低。

空间分配受限：必须预先分配一块连续的存储空间，且在使用时可能需要不断地进行扩容或收缩，容易导致内存碎片。

链式存储方法

定义：链式存储方法不要求逻辑上相邻的节点在物理位置上也相邻，节点间的逻辑关系由附加的指针字段表示。

实现方式：通过定义节点结构体，其中包含数据域和指针域，指针域用于指向下一个节点或前一个节点的位置。

优点：

插入和删除灵活：在进行插入和删除操作时，只需要修改相关节点的指针域，不需要移动其他节点，操作相对简单高效。

动态分配空间：可以根据需要动态地分配和释放节点的存储空间，不需要预先分配一块连续的存储空间，避免了空间浪费。

缺点：

增加指针开销：每个节点都需要额外的空间来存储指针信息，增加了存储空间的开销。

不能随机存取：由于节点的物理位置不连续，无法根据节点的序号直接计算出其在内存中的地址，只能通过指针顺序查找，访问速度相对较慢。

索引存储方法

定义：索引存储方法通常是在储存节点信息的同时，还建立附加的索引表，索引表由若干索引项组成，若每个节点在索引表中都有一个索引项，则该索引表称之为稠密索引；若一组节点在索引表中只对应一个索引项，则该索引表称为稀疏索引。

优点：

快速定位：通过索引表可以快速定位到节点的存储位置，提高了访问速度，尤其适用于频繁查询的场景。

支持多种数据结构：可以对各种复杂的数据结构进行索引，方便数据的管理和操作。

缺点：

额外的存储开销：需要额外的空间来存储索引表，增加了存储成本。

索引更新复杂：当节点的信息发生变化时，需要及时更新索引表，否则会导致索引失效。

散列存储方法

定义：散列存储方法的基本思想是根据节点的关键字直接计算出该节点的存储地址。

优点：

快速存取：通过哈希函数可以直接计算出节点的存储地址，实现快速存取，时间复杂度接近O(1)。

节省空间：不需要像顺序存储那样预留大量的连续空间，也不需要像链式存储那样为每个节点分配额外的指针空间，节省了存储空间。

缺点：

哈希冲突：可能会出现两个或多个不同的关键字经过哈希函数计算后得到相同的存储地址，即哈希冲突，需要通过一定的策略来解决冲突，如开放定址法、链地址法等。

关键字选择受限：哈希函数的效果与关键字的分布密切相关，如果关键字的选择不当，可能会导致哈希冲突的概率增加，影响存储效率。