一、数据结构
1、概述
数据结构是是带有结构特性的数据元素的集合。
数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合,即带“结构”的数据元素的集合。“结构”就是指数据元素之间存在的关系,分为逻辑结构和存储结构。
数据结构中最基本的五个概念:数据,数据元素,数据项,数据对象,数据结构;
1.1数据:
是描述客观事物的符号,是计算机中可以操作的对象,是能被计算机识别,并输入给计算机处理的符号集合。
1.2数据元素:
是组成数据的,且有一定意义的基本单位,在计算机中通常作为整体处理. 也被称作"记录"
1.3数据项
一个数据元素可以由若干数据项组成。数据项是数据不可分割的最小单位
1.4数据对象
是性质相同的数据元素的集合,是数据的子集.
1.5数据结构
结构,简单理解就是关系. 比如分子结构,就是说组成分子原子的排列方式. 不同数据元素之间不是独立的,而是存在特定的关系.我们将这些关系成为结构. 那么数据结构是什么? 数据结构是相互之间存在一种或多种特定关系的数据元素的集合.
2、逻辑结构和物理结构:
数据的逻辑结构和物理结构是数据结构的两个密切相关的方面,同一逻辑结构可以对应不同的存储结构。算法的设计取决于数据的逻辑结构,而算法的实现依赖于指定的存储结构。
数据的逻辑结构:
指反应数据元素之间的逻辑关系的数据结构,其中的逻辑结构是指数据元素之间的前后关系,而与他们在计算机中的存储位置无关。逻辑结构包括:
1、集合:数据结构中的元素之间除了“同属一个集合” 的相互关系外,别无其他关系;
2、线性结构:数据结构中的元素存在一对一的相互关系;(例如:线性表,栈,队列等)
3、树形结构:数据结构中的元素存在一对多的相互关系;(例如:二叉树,哈夫曼树等)
4、图形结构:数据结构中的元素存在多对多的相互关系。(例如:邻接矩阵)
数据的物理结构:
指数据的逻辑结构在计算机存储空间的存放形式
通常包括:顺序存储结构和链式存储结构
设计好逻辑数据结构之后,数据的存储也是非常重要的. 数据存储结构应该正确反映数据元素之间的逻辑关系.这才是关键! 如何存储数据元素之间的逻辑关系,是实现物理结构的重点和难点.
抽象数据类型:
1.1数据类型
在C语言中,按照取值不同,数据类型可以分为2类:
原子类型: 是不可以在分解的基本数据类型,包含整型,浮点型,字符型等;
结构类型: 由若干类型组合而成,是可以再分解的.例如,整型数组就是由若干整型数据组成的.
1.2抽象数据类型
是指一个数学模型以及定义在该模型上的一组操作; 例如,我们在编写计算机绘图软件系统时,经常会使用到坐标. 也就是说,会经常使用x,y来描述横纵坐标. 而在3D系统中,Z深度就会出现. 既然这3个整型数字是始终出现在一起. 那就可以定义成一个Point的抽象数据类型. 它有x,y,z三个整型变量. 这样开发者就非常方便操作Point 数据变量.
二、算法
1、什么是算法?
算法是指解题方案的准确而完整的描述,在计算机中表现为指令的有限序列列,并且每个指令表示⼀一个或多个操作。
2、算法的特性
1、输入输出
2、有穷性
3、确定性
4、可行性
5、正确性
6、可读性
7、健壮性
8、事件效率高和存储量低
3、算法的评估
同一个问题可用不同的算法解决,而不同的算法,也可能可以解决多个问题。而一个算法的质量优劣将影响到算法乃至程序的效率问题。我们对算法的分析的目的就是选择合适算法和改进算法。
一个算法的评价主要从时间复杂度和空间复杂度来考虑
时间复杂度:
指算法需要的计算工作量,通常我们所遇见的时间复杂度包括:
其中:O(1) < O(log n) < O(n) < O(nlog n) < O(n2) < O(n3) < O(2n) < O(n!) < O(nn)
空间复杂度:
算法的空间复杂度是指算法需要消耗的内存空间
通过计算算法所需的存储空间实现,算法空间复杂度的计算公式记做: S(n) = n(f(n)),其中,n为问题的规模,f(n)为语句句关于n所占存储空间的函数
算法就简单介绍到这里!
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