一.数据结构绪论

学数据结构之前必备基础知识列表

(部分摘抄自《大话数据结构》如果有不清楚的地方可以参看原书第一章)

  1. 数据: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。

    • 可以输入到计算机中
    • 能被计算机程序处理
  2. 数据元素:是组成数据的,有一定意义的基本代为,在计算机中通常作为整体处理,也被称为记录,如鸡,鸭,人,都是数据元素

  3. 数据项: 一个数据元素可以由若干个数据项组成,数据项是数据结构中不可分割的最小单位, 如眼,耳,鼻等。

  4. 数据对象:性质相同的数据元素的集合,是数据的子集,有时也简称数据或等同于数据

  5. 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,在计算机中,数据元素并不是孤立,杂乱无序的,而是具有内在联系的数据集合,数据元素之间存在的一种或多种特定的关系,也是数据的组织形式。


  1. 逻辑结构:数据对象中数据元素之间的相互关系,种类如下

    • 集合结构:处于同一个集合中
    • 线性结构:一对一线性结构(列表等 )
    • 树形结构:二叉树等一对多关系
    • 图形结构:多对多结构(有向图)
  2. 物理结构:数据的逻辑结构在计算机中的存储形式,种类如下:

    • 顺序存储结构: 是吧数据元素存放在地址连续的存储单元里,其数据的逻辑关系核物理关系是一致的
    • 链式存储结构: 把数据存储在任意的存储单元里,这组存储单元可以是连续的,也可以是不连续的,这就需要一个指针指向存放的地址,通过地址找到相应的元素
  3. 算法的定义: 解决特定问题求解步骤的描述,在计算机中表现为指令的有限序列,并且每条指令表示一个或多个操作

算法的简单案例 1-100求和:

  • 算法一:
int sum = 0,n=100;
for(int i=1;i<=n;i++){
    sum += i;
}
print("%d",sum);    //5050
  • 算法二:
int sum=0,n=100;
sum = (1 + n) * n / 2;
print("%d",sum);

从简单的案例可以看出两种算法结果虽然是一样的,可是算法一执行了n次, 算法二却只执行了三句,不同的算法之间的效率显而易见,算法二极大提高了效率,减少了计算机资源的消耗,让程序更加精简,高效。这也是我们学习数据结构与算法最直接的目的

  1. 算法的特性:
    • 输入:输入零个,一个或多个
    • 输出:一定要有一个或多个输出
    • 有穷性:指算法在执行有限的步骤之后自动结束而不会出现无限循环
    • 确定性:算法的每一步都具有确定含义
    • 可行性:算法的每一步必须是可行的
  2. 算法的设计要求:
  • 正确性:没有语法错误,对于正确的输入数据能够产生满足要求的输出结果,对非法的输入数据能够得出满足规格说明的结果
  • 可读性:便于阅读,理解和交流
  • 健壮性:当输入数据不合法时,算法也能做出相关处理,而不是产生异常或莫名其妙的结果
  • 时间效率高和存储量低:及花费时间越少,占用空间越少

  1. 算法效率的度量方法(重点):时间复杂度
    O(1)<O(logn)<O(n)<O(nlogn)<O(n2)<O(n3)<O(2n)<O(n!)<O(nn)
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